一种节能减排的锅炉系统的制作方法

本实用新型涉及一种节能减排的锅炉系统。

背景技术：

锅炉供暖系统是北方地区日常生活中必不可少的设备。而针对供热系统的改进也持续不断的更新着。然而，锅炉供暖系统还存在着较多的不足。

首先，大多锅炉均通过燃料在炉膛内燃烧而直接为锅炉加热，也有少数锅炉中为了增加热交换效率，而改变炉膛的形状或在炉膛外加一些简单的凸起等来增加加热效率。然而，在环境日益被改变被污染的今天，这些还远远不够，因此，进一步增加加热效率、并使锅炉系统更节能减排极其重要。

其次，在锅炉系统中，排烟管中的烟气带有非常多的热量，而目前，这部分热量并没有有效回收，大多都排放到空气中，为环境带来了较大的影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种节能减排的锅炉系统，以解决现有技术中提到的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种节能减排的锅炉系统，包括锅炉，所述锅炉包括壳体以及由所述壳体围成的内腔，所述壳体上设有进水口、排污口和用于排出热水或热蒸汽的热量出口，所述内腔中设有炉膛，其特征在于：

所述炉膛设置于所述内腔的底部，所述炉膛上连接有燃料管道、进风管道和排烟管道；

所述壳体的进水口上连接有进水管，所述进水管与供水容器连接，所述进水管的顶端面或供水容器的顶端面设有与所述排烟管道的外径相配合的通孔，所述排烟管道的外径小于所述进水管的内径；所述排烟管道从所述进水口穿出所述壳体并延伸至所述进水管内，所述排烟管道从所述通孔穿出所述锅炉系统外。

进一步地，所述排烟管道套设于所述进水管内的中央，所述排烟管道与所述进水管形成同心圆结构。

进一步地，所述内腔中还设有纵穿内腔上下端的热交换部，所述热交换部的底端与所述炉膛连接，所述热交换部的顶端靠近所述内腔的顶端；

所述热交换部上设有多个向外凸出的次级热交换部。

进一步地，所述炉膛的上连接有多个所述热交换部，所有所述热交换部为圆柱形结构。

进一步地，所述次级热交换部为半球形。

进一步地，所述壳体的上端设有燃料入口和风入口，所述燃料管道通过所述燃料入口、并穿过所述存水腔而与所述炉膛连通；所述进风管道通过所述风入口、并穿过所述存水腔而与所述炉膛连通。

进一步地，所述燃料管道呈折线型迂回设置于内腔中，能够缓冲气流，更重要的是能够增加与内腔中热水的接触面积使得燃料管道中的燃气受热，从而使得燃烧更容易燃烧效率更高。

进一步地，所述进风管道包括第一进风管道和第二进风管道，该第一进风管道和第二进风管道分别于炉膛上的第一进风口和第二进风口连接。

进一步地，所述排烟管道的管道壁为能够吸收热量的余热吸收壁。

进一步地，所述排烟管道并排设置于第一进风管道和第二进风管道之间并与所述第一进风管道和第二进风管道固定连接，且所述排烟管道与所述第一进风管道连接的一侧的壁同时也为第一进风管道壁的一部分，所述排烟管道与所述第二进风管道连接的一侧的壁同时也为第二进风管道壁的一部分。

进一步地，所述热交换部与所述炉膛通过导火道连接。

本实用新型至少具有以下有益效果：

① 本实用新型的排烟管道与进风管道作为套管结构的设计大大减少了热量的排放，且有效回收并利用了热量，更节能减排、环境友好，其具有重要的应用价值。

② 本实用新型的通过热交换部、次级热交换部等的设置能够有效增加热交换效率，大大节省能源；而且通过燃料管道、进风管道等的具体结构的设计能够有效增加燃烧效率.

附图说明

图1为本实用新型实施例中所述的供热系统的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本实用新型实施例中所述的安全阀的结构示意图。

图中，1、壳体，2、热交换部，3、炉膛，4、内腔，5、导火道，6、进水管，7、安全阀，8、支撑架，9、支座，10、供水容器，21、次级热交换部，31、燃料管道，32、第一进风管道，33、第二进风管道，34、排烟管道，51、导火板，71、盖帽，72、承压垫，73、排气块，74、弹簧，75、连接杆，76、通孔，77、放压槽，78、密封垫。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通方法人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1~2所示，图1为供热系统的结构示意图；图2为图1的A-A剖面图，图中有部分结构没有标示出来。

一种节能减排的锅炉系统，包括锅炉，所述锅炉包括壳体1以及由所述壳体1围成的内腔4，内腔4中放置需要加热的水源，所述壳体1上设有进水口、排污口和用于排出热水或热蒸汽的热量出口，所述内腔4中设有炉膛3。

炉膛3设置于所述内腔4的底部，所述炉膛3上连接有燃料管道31、进风管道和排烟管道34。

壳体1的进水口上连接有进水管6，所述进水管6与供水容器10连接，所述进水管6的顶端面设有与所述排烟管道34的外径相配合的通孔，所述排烟管道34的外径小于所述进水管6的内径；所述排烟管道34从所述进水口穿出壳体1并延伸至所述进水管6内，且所述排烟管道34从进水管6顶端面的所述通孔穿出，然后延伸至所述供热系统外；即排烟管道34同时套设于所述进水管6内，优选设置于进水管6的中央，进水管6与排烟管道34为套管结构，其截面为一个同心圆结构。使进水的温度有所升高，也进一步减少了该进水的热量需求。当然，上述通孔也可设置于所述供水容器的顶端面。若进水口设置的位置在壳体1的下端，则可将排烟管道34先延伸至内腔4的上端，再折回来从进水口出去，附图1中排烟管道34在内腔4中的结构类似于“几”字型或倒“U” 型。

内腔4中还设有与所述炉膛3连接的热交换部2，热交换部2为圆柱形结构，增大比表面积；所述热交换部2与炉膛3之间设有稳固板，所述稳固板上设有连通炉膛3与热交换部2的导火道5，所述热交换部2纵穿所述内腔4的上下端，即热交换部2的底端与所述炉膛3连接，所述热交换部2的顶端靠近所述内腔4的顶端，即靠近壳体1内壁的顶端，热交换部2的顶端为向外凸出的弧形面，增加换热效率。所述热交换部2上均匀设有多个向外凸出的次级热交换部21，所述次级热交换部21为半球形，以增大热交换部2与内腔4中水接触的比表面积，从而增加换热效率。

壳体1的上端设有燃料入口和风入口，所述燃料管道31通过所述燃料入口、并穿过所述内腔4而与所述炉膛3连通；所述进风管道通过所述风入口、并穿过所述内腔4而与所述炉膛3连通。将燃料入口和风入口设置于壳体1的上端或顶端，则使得燃料管道31和进风管道在内腔4中的距离较长，则与水的接触面积也较长，则水中的温度可以使燃料管道31和进风管道中的燃料和风的温度提高，温度提高则燃烧更容易燃烧效率更高。

燃料管道31呈折线型迂回设置于内腔4中，折线型的设计能够缓冲气流，更重要的是能够增加与内腔4中水的接触面积，使得燃料管道31中的燃气受热，从而使得燃烧更容易燃烧效率更高。

进风管道包括第一进风管道32和第二进风管道33，该第一进风管道32和第二进风管道33分别于炉膛3上的第一进风口和第二进风口连接。所述排烟管道34的一部分并排设置于第一进风管道32和第二进风管道33之间，三者位于同一平面上，且所述排烟管道34的壁同时也是第一进风管道32壁的一部分和第二进风管道33壁的一部分，即排烟管道34一侧的壁与第一进风管道32共用，另一侧的壁与第二进风管道33共用；所述排烟管道34的管道壁为能够吸收热量的余热吸收壁。排烟管道34内烟气排出时带有大量的热量，能够吸收余热的壁的设置能够将烟气中的热量进行吸收，而这三个管道的具体结构的设置使得吸收了烟气中热量的管道壁能够将部分热量传递给第一进风管道32和第二进风管道33中的风流，使风流的温度升高，从而使得燃烧更容易燃烧效率更高；此外，排烟管道34与所述进风管道没有连接的部分也可以把热量传递给内腔4中的水，使得排出空气中的热量大大的减少，更节能，对环境的副作用更小。

作为进一步优选的实施方式，导火道5内设有导火板35，导火板35上设有导火孔，即能够使炉膛3内的火流或热流通过导火孔进入热交换部2，由于热交换部2与次级热交换部21是彼此连通得，因此，火流或热流便进入次级热交换部21中。

作为进一步优选的实施方式，所述炉膛3的左右前后均可为向外凸出的弧形结构，增大换热效率；炉膛3的上连接有多个所述热交换部2，具体数量可根据热交换部2的直径、次级热交换部21的大小以及锅炉的大小而定。

作为进一步优选的实施方式，所述热交换部2的顶端与内腔4的顶端之间的距离可为30cm，当然根据实际情况，该距离可自由调节。

作为进一步优选的实施方式，所述炉膛通过支撑架8固定设置于壳体内；所述锅炉的下底面设有支座，可用来支撑锅炉。

作为进一步优选的实施方式，所述壳体1上还设有排气口，所述排气口上设有安全阀，避免爆炸，当压力超出阈值时，便会自动放气或排气。

实施例2

在实施例1的基础上，实施例1中的安全阀的结构可以为：

如图3所示，所述安全阀7包括盖帽71、弹性体、排气块73、承压垫72和固定连接于所述排气块7和承压垫72之间的连接杆75；所述盖帽71的上端面设有与所述排气块73大小相配合的通孔76，所述承压垫72的外边缘与盖帽71的内壁紧密靠合，优选承压垫72和盖帽71的内壁之间设有密封垫78；所述弹性体套合于连接杆57的外围；弹性体的直径大于所述通孔76的直径，所述盖帽71的内壁上设有高度大于所述承压垫厚度的放压槽77。

当压力超出安全范围内时，锅炉内的压力施加在承压垫上，承压垫克服弹性体阻力推动连接杆上升，放压槽暴露于锅炉内；则锅炉内的气流便会从放压槽处流入承压垫上方。与此同时，在承压垫上升的过程中，弹性体被压缩，连接杆举起排气块，然后排气块被顶出通孔，则气流在流入承压垫上方的同时便从通孔处又流向排气块外，即流向安全阀外，实现压力的控制。

该安全阀设置于锅炉壳体1上。

上述弹性体优选为弹簧74。安全阀排气所需要的压力可通过弹簧的阻力、承压垫与盖帽内壁之间的阻力和排气块与通孔之间的阻力来计算所得。

实施例3

在实施例1或2的基础上，在所述排烟管道34内可设有烟气净化装置，该烟气净化装置通常设置在排烟管道34内靠近烟气的出口处，则该处的烟气温度最低，净化效果更好且对烟气净化装置的损害更小。

烟气净化装置由进烟端至出烟端依次包括第一初效过滤器、除尘电极过滤装置、第二RO膜组件和活性炭过滤装置，这样便能够将烟气中的一些大小固体颗粒、有害气体等均能进行有效的过滤，烟气的净化效率平均都在98%以上，实现了边制造边治理的快速去除污染的目的，对于去污染、去霾化具有极其重要的价值。本实用新型中的RO膜即为反渗透膜。

实施例4

在实施例1或2或3的基础上，所述供水容器内的进水端可设有水处理装置。所述水处理装置由进水端一侧依次包括软化水处理装置、初步过滤装置和精密过滤装置。所述初步过滤装置为烧结金属过滤元件，所述烧结金属过滤元件为孔径为0.2~10μm的烧结不锈钢金属过滤元件。所述精密过滤装置为第一HEPA高效过滤器、第一RO膜组件和矿石过滤装置中的至少一种，优选第一HEPA高效过滤器和/或矿石过滤装置，矿石过滤装置包括锰砂过滤器和/或石英砂过滤器。当然，上述的烧结金属过滤元件可以用初效过滤器代替，也可以同时使用。该处理方法层次分明、净化彻底、净化效率高。

上述烧结不锈钢金属过滤元件是不锈钢金属粉末冶金加工工艺制作而成的一种磁性滤管，其中含有磁性组份。该过滤元件 6 对铁、铜等杂质的去除机理主要靠 过滤及磁性吸附的功能。而铁在水中有磁性和非磁性两种分子团，由于过滤元件 6 具有磁 性、微孔的特点，因而能有效的去除蒸汽冷凝水中的磁性和非磁性杂质铁。

由于用户端供热装置的内部无法清理，如果沉积太多杂质、水垢等，会直接导致供热效率低和使用寿命短，而且输热管道和锅炉等的清洁也极其复杂、繁琐，因此，需要最大程度的保证供热系统不被杂质、水垢等附着。通过上述对前端的进水进行彻底、有效的进行处理，使得用户端和输热管道中的杂质、水垢等大大降低，从而增加供热系统中用户端供热装置、输热管道、锅炉等的使用寿命。

具体实施时，本实用新型中所述排烟管道34为能够吸收热量的余热吸收壁，其可为采用吸热效率高的材料构成的管壁，具体采用何种管壁可参见现有技术，只要能够达到效果的均可。

进水管6与排烟管道34的套管结构，在实际应用时非常容易实现，通常排烟管道34都比进水管6小，只需要在进水管6的顶端开口(即通孔)，然后将排烟管道34从进水管6内穿出锅炉的壳体1，然后在开口处伸出锅炉体系并伸向环境便可。当然，也可以将进水管6上的开口设置于供水容器上，然后排烟管道34贯穿进水管6，然后从供水容器上的开口处穿出便可。具体讲开口设在进水管6上还是供水容器上，要根据具体情况而定，即要具体考量施工现场有无供水容器、进水管的长短等等情况。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。