管板式冷凝环保采暖炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种民用采暖炉具，具体地说是一种管板式冷凝环保采暖炉。
【背景技术】
[0002]现在市场上销售的传统民用采暖炉，由于技术含量低，设计有缺陷，且以烟煤为燃料，除了热效率低能源浪费严重外，还严重污染了大气环境，民用传统采暖炉和所谓无烟工业锅炉是造成雾霾天气主要污染源。农村能源浪费已引起农业部的重视，根据农业科学院经济与发展研究所，朱立志博士关于农村节能减排一文中。农村生活炉灶炕的平均热效率为仅为25%。远低于国家GB/T16154.2005通用煤炉技术热效率60%的标准。2006年农村耗煤9亿吨，占全国用煤的四分之一，污染指数占全国的三分之一，农业节能减排形势严峻。
[0003]目前，在燃料消耗领域，燃煤占有相当大的比重，尤其东北及西北地区燃煤消耗尤为严重，主要消耗方式则是冬季的锅炉采暖。在燃煤过程中所产生的污染十分严重，我国的大气污染物中燃料燃烧产生的污染物约占全部污染物数量的70%，因此燃料燃烧是能耗高、利用率低、低空排放的燃烧方式。我国北方城市的污染水平高于南方城市，冬季高于夏季，早晚高于中午，烟煤是一种化石资源，烟煤中含硫高及其普遍。近年来，社会上一般将硫分低于0.5的煤-无烟煤称为低硫煤。中小型燃烟煤锅炉主要是工业供暖和民用供暖。尤其是北方冬季农民取暖用小锅炉，分布广，布局散，且以烟煤为燃料污染大治理和管理难度大，且大都低空排放。民用烟煤炉具属于贴近地面排放。对环境和居民造成的危害和污染远远高于其他燃烧方式。
[0004]根据历年资料估算，燃烧过程产生的大气污染物约占总量的70%，其中烟煤排放量则占整个燃烧排放量的96%，所以烟煤烟尘成为我国大气的主要污染源。我国生产煤炭的90%用作燃料，其中70%以上为烟煤燃料，供作民用烟煤燃料约占28%。民用烟煤虽然在整个燃料煤中比重不很大，但由于民用炉灶、茶水炉、生活用小锅炉燃烧不充分，加之烟囱低矮，没有经过脱硫的废气在低空排放，形成低空面污染，所以对居民区空气的污染危害程度常常远比工业烟煤污染为甚，尤其在民用以燃烧烟煤散煤为主的小锅炉冬季采暖期，民用烟煤更是造成大气污染特别严重的主要原因。同时由于民用炉灶量大面广，非常分散，炉具本身没有脱硫设备，治理也较困难，因此更应引起各方面的重视。治理烟煤污染刻不容缓，治理烟煤污染第一要务是治理小锅炉。
[0005]冬季燃煤取暖排放的烟尘颗粒物是环境污染的主要元凶之一，虽然城市已经大范围地实施了集中供热，使用燃煤炉具的家庭大幅减少，但是在广大农村，一家一户的取暖方式仍然占据主导地位，是造成农村和附近城市空气污染的污染源。目前在农村市场上90%以上销售使用的是直接燃烧烟煤的炉具，此种炉具不但热效率只有30%左右，而且是以烟煤为燃料，用洁净燃料-无烟煤或型煤，连暖气都烧不热，尤其是使用型煤作燃料时，因为炉膛温度低，导致燃烧不充分，农民不愿意使用，洁净燃料推广因此面临着炉具产品档次低的问题，给环境治理增加了困难。而当前农村普遍使用的采暖炉具存在耗煤量大、热效率低、污染物排放量大、污染环境等缺陷，不但污染了环境，高消耗和低效率的燃烧方式也大大加重了农民的负担，使一些经济欠发达地区的农村冬季采暖困难。
[0006]现有炉具主要是吸热面积设计较小，排烟温度较高。吸热体主体结构为烟道气与水流动方向为顺流，多采用两回程或三回程，如果降低排烟温度，则结构会更加复杂，需大大提高钢材用量，造成成本提高性价比降低。现有家用采暖炉不适宜燃烧无烟型煤，因为如果要想型煤充分燃烧，必须降低采暖炉的烟尘初始排放浓度，所燃用的型煤必须有热稳定性。然而，如果要求型煤具有较高的热稳定性，用现有的普通采暖炉是不可能烧透的，也就不可能达到采暖炉的额定出力，依靠化学添加剂技术也不能从根本解决这一问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是提供一种管板式冷凝环保采暖炉，以解决现有采暖炉因只能燃烧烟煤使得烟尘排放量大和热效率较低的问题。
[0008]本发明是这样实现的:一种管板式冷凝环保采暖炉，在炉体中设有炉膛和带进水口的炉体水套，在炉体顶部设置有炉盖板和带出水口的炉面水套，在炉体下部设置有炉排和炉座，在所述炉体水套的下部设有一圈外凸环圈段，在所述外凸环圈段上设有隔断水套前局部区域的直立过烟腔，在所述过烟腔内设有顶板、底板和内壁板，在所述过烟腔的前部端口处设置有前门；在炉体的后部内侧设置有J形烟道，所述烟道的下端为折弯向上的出烟口，所述烟道的上端通过过烟口与炉膛相通，所述烟道的下段隔断所述外凸环圈段的后局部区域，在所述烟道的上段外侧包覆有烟道水套，所述烟道水套与所述炉体水套相连通；在所述炉体水套的外凸环圈段内装有上下排列的上冷凝管和下冷凝管，所述上冷凝管和所述下冷凝管的两端开口分别通向所述过烟腔和所述烟道；在所述烟道内设置有横向隔断烟道的横隔板，将通向所述烟道的所述上冷凝管的端口与所述下冷凝管的端口隔离开来；在所述外凸环圈段下部设有与所述外凸环圈段相通的炉体水套下环圈。
[0009]在所述过烟腔和所述烟道的底部分别开有冷凝水排出管口，使得冷凝水的排出顺畅，不会在前、烟道中聚集。
[0010]所述上冷凝管略向前下方倾斜，所述下冷凝管略向后下方倾斜，使冷凝水得以顺利流出冷凝管。
[0011]所述上冷凝管和所述下冷凝管是由纵向为单层或双层排布的不锈钢列管所组成。
[0012]所述上冷凝管和所述下冷凝管的管型为圆管、方管、长方形管或多边形管。
[0013]本发明采暖炉中的上、下冷凝管构成管板式冷凝器，管内走火，管外走水。烟气在烟囱的抽吸作用下，先顺烟道从上往下运行，再通过上冷凝管和下冷凝管绕炉体旋转一圈，最后从炉体底部接近进水口的水温最低处的烟道出烟口排出，形成双循环、双回程的工作流程。管板式冷凝器对高温烟气的冷凝效果好，有利于炉膛燃烧温度的保持和采暖炉热效率的提高。本发明特别完善的炉体水套连通结构，使炉体水套的各个部分水流通畅，并使烟气的冷凝换热效果好，可有效阻止高温烟气的流出，使炉膛温度得以升高。
[0014]本发明采暖炉采用水套与管板式冷凝器相结合的结构，管板式冷凝器镶嵌在炉体水套的外凸环圈段中，高温烟气在管板式冷凝器中经过自上而下的双重循环，将热量传导给水套中的冷水，然后通过炉体后方的烟道、从对接的烟囱中排出。由于管板式冷凝器中的高温烟气与水套中的冷水进行了充分的热交换，换热效率大大提高。经过检测，本发明采暖炉的排烟温度只有50°C?70°C，而炉体排烟温度在50°C时，热水出口温度能达到85°C，炉体排烟温度在60°C时，热水出口温度能达到95°C。在正常工作状态下，排烟温度始终低于热水出口温度20°C?30°C，比普通采暖炉的热效率可提高2.5倍以上。
[0015]本发明采暖炉经过河北省新能源产品监测站检测，各项指标均优于国家标准，特别是主要指标的热效率为82.8%，比国家标准有显著提高。
[0016]本发明采暖炉大幅度提高了热效率，因此在同等采暖温度时大大降低了燃煤的消耗，减轻了农民冬季取暖的经济负担，为建设和谐社会做出了贡献。
[0017]本发明具有热效率高、无污染、燃煤消耗小等显著优点，对改善我国农村广大地区采暖质量具有很大的意义，值得大力推广应用。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构示意图。
[0019]图2是图1所示