常压立式反烧锅炉的制作方法

专利名称：常压立式反烧锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立式锅炉，尤其是一种适用于洗浴中心、宾馆、中小型企业、 独立的住宅社区、办公楼宇、学校、医院、度假村、别墅、温室等采暖、洗浴及生 活用水的常压立式反烧锅炉。
背景技术：
目前市场上具有各式各样的常压立式锅炉，而且以煤为燃料的较多，其结构一般 包括锅炉本体、换热管、炉排、补给水箱接管、热水出口管、排烟管、炉门、灰渣 门等。在用于采暖、洗浴及生活用水的过程中，由于烟气换热流程及受热面积的布 置不合理，使燃烧条件较差，燃料不能充分燃尽，水的升温速度较慢，因此锅炉的 热效率也较低。同时，其排烟浓度也高，有的还经常冒黑烟，达不到环保要求。因 此改进是完全必要的。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种改进的常压立 式反烧锅炉，使之达到充分燃烧，提高锅炉的热效率。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用技术方案的基本构思是 一种常压立式反 烧锅炉，包括锅炉本体、炉排、补给水箱接管、热水出口管、排烟管、炉门、换热 烟管、安全燃烧控制接管和给风机构，其特征在于所述锅炉本体包括燃烧室部和 通过连接管与其相连通的双回程以上的烟气流程部，所设炉排为设在燃烧室部的一 排以上的水冷管式炉排。
锅炉本体的所述双回程以上的烟气流程部为两个烟气回程部，即包括两组立式换
热组件，其中第一组立式换热烟管组件的下烟箱通过炉膛出口烟道与具有高温烟气 的燃烧室部相连通，该第一组立式换热烟管组件的上烟箱与第二组立式换热烟管组 件的上烟箱相连通。
锅炉本体的所述双回程以上的烟气流程部为三个烟气流程部，即包括三组立式换 热烟管组件，其中第一组立式换热烟管组件的下烟箱通过炉膛出口烟道与具有高温 烟气的燃烧室部相连通，该第一组立式换热烟管组件的上烟箱依次与第二组立式换 热烟管组件、第三组立式换热烟管组件的上烟箱相连通。
所述设在燃烧室部的一排以上的水冷管式炉排为一排水管式炉排，在具有一排水 冷管式炉排的状态下所述的炉门包括设在燃烧室部自上而下的上炉门、中炉门和燃 尽室炉门，该一排水冷管式炉排设在中炉门与燃尽室炉门之间。
所述设在燃烧窒部的一排以上的水冷管式炉排为二排水管式炉排，即水冷管式上 炉排和水冷管式下炉排，在具有二排水冷管式炉排的状态下所述的炉门包括设在燃 烧室部自上而下的上炉门、中炉门、燃尽室炉门和除灰渣门，该水管式上炉排设在 中炉门与燃尽室炉门之间，该水冷管式下炉排设在燃尽室炉门与除灰渣门之间。
所述安全燃烧控制接管、补给水箱接管和给风机构设置在锅炉主体的燃烧室部 上；所述热水出口管和排烟管设置在锅炉本体的烟气流程部上。
所述燃烧室部的炉膛的上部和侧部分别设有与锅炉本体的水套相连通的顶棚管 和弓形引水管。
所述给风机构通过燃烧室进风管和燃尽室进风管与燃烧室部的炉膛相通，其送风 喷口的形状为三角形或星形，送风喷口的方向与炉膛内圆周呈切向布置。
所述排烟管设在锅炉本体的烟气流程部的最后烟气回程部上；该最后烟气回程部 的下烟箱上还设有与其相连通的除灰口。
所述锅炉本体的整体外包有保温层。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。 本实用新型一种常压立式反烧锅炉是经济、高效、安全、节能环保锅炉，其结构 紧凑、体积小、占地少、整体出厂，安装简便。具有较强的经济性和环保功能，燃
料适应性广，可燃用烟煤、褐煤、贫煤、无烟煤及型煤，也可燃用稻壳棒、秸秆、 木屑等，合理的烟气换热流程及受热面布置，较好的燃烧条件，使燃料充分燃尽， 锅水快速升温，锅炉热效率达80%，与常规锅炉相比，节省燃料20%以上。正常运行 情况下，锅炉排烟浓度低，不冒黑烟，辅之以相应的除尘装置，可完全达到或超过 国家规定的工业锅炉环保标准。 其具体优点如下
(1)锅炉为常压热水锅炉，通过其补给水和与大气相通，以此保证在任何情况 下，都与其环境下的大气等压；锅炉设置恒定温度的自动化控制装置，使锅炉水温
达到预定值时自动停炉；此外，还设置了安全燃烧控制装置，以卸除启、停炉时的 瞬间压力，保证锅炉的正常运行；使锅炉具有极好的安全性能。
自动控制和人工控制的双向配置，使操作更加灵活，减轻了劳动强度。(2) 采用微正压反烧技术，使炉膛内保持较高的温度，提高了燃料的预热、千 燥和引燃速度，使其快速进入燃烧阶段，形成较好的燃烧条件。由于炉膛一次性容 煤量较大，燃料可加至与上炉门平齐，因此燃烧时间长，加上充足的供风，使燃料 的燃烧更加充分、完全，燃烧状况好，燃料的适应性宽。
(3) 三角形切向供风，使炉膛内高温烟气及挥发分形成气体旋流，空气直接作 用于燃料层及析出的挥发分，充分混合，迅速燃烧，制止了碳氯化合物的热分解和 炭黑粒子的形成，提高燃尽程度，降低了出口烟气的浓度，使锅炉不冒黑烟，减少 了燃料和气体不完全燃烧的热损失，有效地提高锅炉热效率。
(4) 单排或双排的水冷管式炉排结构，使炉内的灰渣容易清除和自然下落，高 温烟气和空气的混合气体容易穿过，同时，增加了受热面积；炉内设置弓形水冷式 换热管和顶棚换热管，增加受热面积，与水冷管式炉排一起，促使锅炉的水温快速 提升，提高锅炉的热效率。同时，由于水循环的流动，对于防止炉膛及其顶部超温 起到阻隔和保护作用，使锅炉具有较好的安全性，延长其使用寿命。
(5) 应用双回程或三回程的烟气流程，立式烟管结构，烟管采用翅片管或光管， 便于维护清洗。在烟气流动中，尘粒靠其自重落入烟箱，立式烟管不易挂灰，使排 出的烟气更洁净；烟气回程的作用是使烟气的热量被有效的传递吸收，烟气温度降 低，锅炉出口烟气可控制在12(TC 18(rC之间，甚至更低，较大地降低排烟热损失。
(6) 锅炉整体外包保温层，有效地减少了锅炉本体及烟气流程水套的表面散热 损失；由于锅炉整体密封性较好，灰渣及烟箱内落灰的热量也被相应的吸收，如果 燃料含灰分较少，则可以延长清除灰渣的间隔时间，使灰分的余热得以充分利用， 双炉排布置的下部炉排与锅炉底部水套，还具有凝渣作用，同时也吸收灰渣的余热， 使灰渣的热损失降到最低。
(7)根据用户需要，本锅炉可配置高效换热装置，分别用于供暖、洗浴及生活用
水，或其他用途，实现一炉多用。锅炉本身采用闭路循环，对于防止结垢和减少补 给水，以及提高锅炉使用寿命，防止事故停水倒灌都有重要的作用。
(8)本锅炉为常压热水锅炉，为方便制造，运输和安装，使其保持适当的体积 和重量，其基本技术参数设定为1.2MW 1.4MW。为满足大面积供暖或热水需用量较 多的用户需要，可选取两台或数台一定参数的锅炉以串联或并联的方式组合使用， 其效果相同，还可节省值守工作人员。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。


图1是本实用新型常压立式反烧锅炉结构第一实施方式主视图； 图2视图1的A-A剖视图3是本实用新型常压立式反烧锅炉结构第二实施方式主视图； 图4是图3的俯视并A-A剖视示意图5是本实用新型常压立式反烧锅炉第三实施方式的俯视图。
具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型常压立式反烧锅炉的结构包括锅炉本体1、炉排、 补给水箱接管9、热水出水管13、排烟管17、炉门、换热烟管、安全燃烧控制接管 10、给风机构7。其中，补给水箱接管接通补给水箱(未示出)并与大气相通。该锅 炉的热水出口管13上设置有恒定温度的自动化装置(未示出)，使锅炉水温达到预 定值时自动停炉；安全燃烧控制接管上设置有安全燃烧控制装置(未示出)，以卸除 启、停炉时的瞬间压力，保证锅炉的正常运行，使锅炉具有极好的安全性能。
自动控制和人工控制的双向配置，使操作更加灵活，减轻劳动强度。
本实用新型的主要技术特征在于所述锅炉本体1包括两部分，即燃烧室部101 和通过连接管11相连通的双回程以上的烟气流程部102，该本体1中有水套103。 所述炉排为设在燃烧室部101的一排以上的水冷管式炉排。如图1和图2所示的第 一实施方式中，是具有双回程即两个烟气回程部和一排水冷管式炉排即单炉排的常 压立式反烧锅炉。如图3和图4所示的第二实施方式中，是具有双回程即两个烟气 回程部和二排水冷管式炉排即双炉排的常压立式反烧锅炉。如图5所示的第三实施 方式中，仅绘出了俯视图，其为具有三个烟气回程部和单炉排或双炉排的常压立式 反烧锅炉。上述锅炉三种实施方式的结构原理基本相同，都是利用反烧原理达到充 分燃烧，提高热效率的目的。以图1和图2所示的第一实施方式为例。本实用新型 常压立式反烧锅炉所述设在燃烧室部的一排以上的水冷管式炉排为一排水冷管式炉 排6，在具有一排水冷管式炉排6的状态下所述的炉门包括设在燃烧室部101自上而 下的上炉门3、中炉门5和燃尽室炉门8，燃尽室炉门8也可称为灰渣门。该一排水 冷式炉排6设在中炉门5与燃尽室炉门8之间。
上述的燃烧室部燃烧的高温烟气进入烟气流程部形成微正压反烧技术过程，使炉 膛内保持较高的温度，提高了燃料的预热、干燥和引燃速度，可使其快速进入燃烧 阶段，形成较好的燃烧条件。由于炉腔一次性容煤量较大，燃料可加至与上炉门3
平齐，因此燃烧时间长，加上给风机构7充足的供风，使燃料的燃烧更加充分、完 全，燃烧状况好，燃烧的适应性宽。
以图3和图4所示的第二实施方式为例，本实用新型常压立式反烧锅炉所述设在 燃烧窒部101的一排以上的水冷管式炉排为二排水冷管式炉排即水冷管式上炉排6 和水冷管式下炉排6'，在具有二排水冷管式炉排的状态下所述的炉门包括设在燃烧 室部IOI自上而下的上炉门3、中炉门5、燃尽室炉门8和出灰渣门8'，该水冷管 式上炉排6设在中炉门5与燃尽室炉门8之间，该水冷管式下炉排6'设在燃尽室炉 门8与出灰渣门8'之间。
上面所述的单排或双排的水冷管式炉排结构，可使炉内的灰渣容易清除和自然下 落，高温烟气和空气的混合气体容易穿透。
如图l、 2、 3、 4所示的第一实施方式和第二实施方式中，锅炉本体l的所述双 回程以上的烟气流程部102为两个烟气回程部，即包括两组立式换热烟管组件18、 18'，其中第一组立式换热烟管组件18的下烟箱15通过炉膛出口烟道16与具有高 温烟气的燃烧室部101相连通，该第一组立式换热烟管组件18的上烟箱12与第二 组立式换热烟管组件18'的上烟箱12'相连通。
如图5所示的第三实施方式中，锅炉本体1的所述双回程以上的烟气流程部102 为三个烟气回程部，即包括三组立式换热烟管组件18、 18，和18"，其中第一组立 式换热烟管组件18的下烟箱(未示出)，通过炉膛出口烟道(未示出)与具有高温 烟气的燃烧室部101相连通，该第一组立式换热烟管组件18的上烟箱(未示出)依 次与第二组立式换热烟管组件18'、第三组立式换热烟管组件18"的上烟箱(未示 出)相连通，以此方式还可以构成具有四个或四个以上的烟气回程部的锅炉。该第 三实施方式除了上述特征与第一或第二实施方式不同外，其它基本原理与结构与第 一或第二实施方式完全相同，因此仅有俯视图。
以上所述具有二个烟气回程部和具有三个以上的烟气回程部的烟气流程部102，
其中立式换热烟管组件的烟管釆用翅片管或光管，便于维护和清洗。在烟气流动中， 尘粒靠其自重落入烟箱，立式烟管不易挂灰，使排除锅炉的烟气更洁净；烟气回程 的作用是使烟气的热量被有效的传递吸收，烟气温度降低，锅炉出口烟气可控制在 120。C 180。C之间，甚至更低，较大的降低排烟热损失。釆用三个以上的烟气回程 部效果会更好。
本实用新型常压立式反烧锅炉如图1至图5所示的第一实施方式、第二实施方式
和第三实施方式还有以下相同的技术特征。
所述安全燃烧控制接管10、补给水箱接管9和给风机构7设置在锅炉本体1的 燃烧室101上；所述热水出口管13、和排烟管17设置在锅炉本体1的烟气流程部 102上；所述排烟管17设在锅炉本体的烟气流程部102的最后烟气回程部上，该最 后烟气回程部的下烟箱上还设有与其相连通的除灰口 17。其中所述给风机构7通过 燃烧室进风管30'和燃尽室进风管30与燃烧室部101的炉膛相通，其送风喷口 19 的形状为三角形或星形，送风喷口 19的方向与炉膛内圆呈切向布置。这种三角形切 向供风，可使炉膛内高温烟气及挥发份形成气体旋流，空气直接作用于燃料层及析 出挥发分充分混合，迅速燃烧，可制止碳氢化合物的热分解和炭黑粒子的形成，提 高燃尽程度，并降低出口烟气的浓度，使锅炉不冒黑烟，减少燃料和气体不完全燃 烧的热损失，有效地提高锅炉热效率。
在所述燃烧室部101的炉膛的上部和侧部分别设有与锅炉本体的水套103相连通
的顶棚管2和弓形水冷管4 (参见图1和图3)，其与单排或双排的水冷管式炉排结 构一起显然增加了受热面积，促使锅炉的水温快速提升，提高锅炉的热效率。同时 由于水循环的流动，对于防止炉膛及其顶部超温起到阻隔和保护作用，使锅炉具有 良好的安全性，延长其使用寿命。
本实用新型常压立式反烧锅炉，其锅炉本体1的整体外还包有一层保温层20而 形成良好的外密封(参阅图1至图5)，因而有效地减少锅炉本体及烟气流程水套的 表面散热损失。由于锅炉整体密封性较好，灰渣及烟箱内的落灰热量也被相应的吸 收，如果燃料含灰分较少，则可以延长清除灰渣的间隔时间，使灰分的余热得以充 分利用。对于双炉排布置的下部炉排与锅炉底部的水套(参阅图3)，还具有凝渣作 用，同时也吸收灰渣的余热，使灰渣的热量损失降到最低。
本实用新型常压立式反烧锅炉的工作原理和流程。
本实用新型锅炉采用反烧技术，微正压燃烧，水冷式炉排，双回程以及多回程的 烟气流动放热，充分完全的燃烧和热量传递，较少的热量损失，极大地提高锅炉热 效率。
锅炉加煤引燃后，在密闭的炉膛内，燃料经预热、干燥、挥发分析出并燃烧，生 成的高温烟气及未燃尽的挥发分、细煤粒，在连续给风的作用下，穿过高温煤层和 水冷炉排，至下部燃烧室燃烧、燃尽。高温烟气从一侧的燃烧室部进入另一侧的烟 气流程的下部烟箱，尘粒坠落，烟气继续向上进入换热烟管组件，经往返回程后，
在最后回程的适当部位通过出口烟道排出。
在整个流程中，流动的烟气不断地放热加热工质并逐渐冷却，同时，在重力作用 下，尘粒落在烟箱底部，使烟气净化，实现了换热和除尘。
为保证锅炉的连续燃烧和除尘，在炉膛内燃料燃烧至60 80%的情况下，停止供 风，或可使用自动控制，在限定的温度，自动停炉，进行加煤或除灰。由于炉膛内 处于高温状态，新添加的燃料预热速度更快，燃烧效果更好，继续重复上述的燃烧 过程，如此循环，直至清炉。
本实用新型立式反烧锅炉还可根据用户的需要，配置高效换热装置，分别用于供 暖、洗浴及生活用水，或者其它用途，实现一炉多用。锅炉本身采用闭路循环，对 于防止结垢和减少补给水，以及提高锅炉的使用寿命，防止事故停水倒灌都有重要 作用。
本实用新型常压立式反烧锅炉为常压热水锅炉，为了方便制造、运输和安装，使 其保持适当的体积和重量，其基本技术参数设定为1.2MW 1.4MW。为满足大面积供 暖或热水需用量较多的用户的需要，可选取两台或数台一定参数的锅炉以串联或并 联的方式组合使用，其效果相同但还可以节省值守工作人员。
权利要求1.一种常压立式反烧锅炉，包括锅炉本体、炉排、补给水箱接管、热水出口管、排烟管、炉门、换热烟管、安全燃烧控制接管和给风机构，其特征在于所述锅炉本体包括燃烧室部和通过连接管与其相连通的双回程以上的烟气流程部，所设炉排为设在燃烧室部的一排以上的水冷管式炉排。
2. 根据权利要求1所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于锅炉本体的所述双回 程以上的烟气流程部为两个烟气回程部，即包括两组立式换热组件，其中第一组立 式换热烟管组件的下烟箱通过炉膛出口烟道与具有高温烟气的燃烧室部相连通，该 第一组立式换热烟管组件的上烟箱与第二组立式换热烟管组件的上烟箱相连通。
3. 根据权利要求l所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于锅炉本体的所述双回 程以上的烟气流程部为三个烟气流程部，即包括三组立式换热烟管组件，其中第一 组立式换热烟管组件的下烟箱通过炉膛出口烟道与具有高温烟气的燃烧室部相连 通，该第一组立式换热烟管组件的上烟箱依次与第二组立式换热烟管组件、第三组 立式换热烟管组件的上烟箱相连通。
4. 根据权利要求l所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述设在燃烧室部的 一排以上的水冷管式炉排为一排水冷管式炉排，在具有一排水冷管式炉排的状态下 所述的炉门包括设在燃烧室部自上而下的上炉门、中炉门和燃尽室炉门，该一排水 冷管式炉排设在中炉门与燃尽室炉门之间。
5. 根据权利要求l所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述设在燃烧室部的 一排以上的水冷管式炉排为二排水冷管式炉排，即水冷管式上炉排和水冷管式下炉 排，在具有二排水冷管式炉排的状态下所述的炉门包括设在燃烧室部自上而下的上 炉门、中炉门、燃尽室炉门和除灰渣门，该水冷管式上炉排设在中炉门与燃尽室炉 门之间，'该水冷管式下炉排设在燃尽室炉门与除灰渣门之间。
6. 根据权利要求l所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述安全燃烧控制接 管、补给水箱接管和给风机构设置在锅炉本体的燃烧室部上；所述热水出口管和排 烟管设置在锅炉本体的烟气流程部上。
7<根据权利要求l所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述燃烧室部的炉膛 的上部和侧部分别设有与锅炉本体的水套相连通的顶棚管和弓形水冷管。
8. 根据权利要求1所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述给风机构通过燃 烧室进风管和燃尽室进风管与燃烧室部的炉膛相通，其送风喷口的形状为三角形或 星形，送风喷口的方向与炉膛内圆周呈切向布置。
9. 根据权利要求1所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述排烟管设在锅炉 本体的烟气流程部的最后烟气回程部上；该最后烟气回程部的下烟箱上还设有与其 相连通的除灰口。
10. 根据权利要求1所述一种常压立式反烧锅炉，其特征在于所述锅炉本体的整 体外包有保温层。
专利摘要本实用新型公开了一种常压立式反烧锅炉，包括锅炉本体、炉排、补给水箱接管、热水出口管、炉门、换热烟管、安全燃烧控制接管和给风机构。锅炉本体包括燃烧室部和通过连接管与其相通的双回程以上的烟气流程部，即有两个以上的立式换热烟管组件组成的烟气回程部。所述炉排为设在燃烧室部的一排以上的水冷管式炉排，即单排或双排水冷管式炉排。锅炉燃烧的高温烟气从一侧的燃烧室部进入另一侧的烟气流程部的下部烟箱，尘粒坠落，烟气继续向上进入换热烟管组件，经往返回程后，在最后回程的出口烟道排出。该锅炉不但结构紧凑、体积小、占地少、整体出厂、安装简便，而且经济、高效、安全、节能环保。适用于采暖、洗浴和生活用水。
文档编号F24H1/28GK201014731SQ200620175998
公开日2008年1月30日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者王明义 申请人:李广春