水管式中心回燃冷凝一体炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及卧式燃油燃气锅炉技术领域，特别是涉及一种水管式中心回燃冷凝一体炉。
【背景技术】
[0002]目前燃煤生活及工业锅炉应用多、分布广、耗能高、热效率低、污染严重，是造成雾霾天气的主要污染源，影响了人们的身体健康，极大地制约了国民经济的发展。而燃气锅炉结构简单紧凑、热效率较高、污染较小，是替代燃煤锅炉的理想产品。但由于燃气锅炉使用历史较短、设计经验不足，目前仍存在许多技术问题。如目前大多数燃气热水锅炉的排烟温度在120°C以上，而蒸汽锅炉的排烟温度则在200°C以上，不仅浪费了大量能源，污染了环境，而且增加了锅炉运行成本；燃气锅炉的烟气余热主要存在于烟气的水蒸气中，如果将锅炉排烟温度降到烟气露点温度以下，烟气中的水蒸气就会凝结而放出汽化潜热，从而使烟气余热得以充分回收利用。
[0003]目前一般燃油燃气锅炉采用烟管结构，即烟气走管内，烟气纵向冲刷烟管内换热面，表面换热系数较低；现有的中心回燃锅炉前烟箱一般为干背结构，锅炉运行时前面板温度较高，不但散热损失较大，而且对前烟箱的耐热和密封性能要求较高。为了对锅炉排烟进行余热回收，目前一般采用锅炉外置一个或两个管翅式换热器(或称节能器)，换热器占据一定空间，使得整个锅炉系统不够紧凑。
【发明内容】
[0004]为了克服了现有技术的不足，本实用新型提供了一种使用清洁能源、节能环保的水管式中心回燃冷凝一体炉，其采用卧式二回程水管式节能器与锅炉本体一体化快装结构，燃料可采用天然气、城市煤气、液化石油气等。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种水管式中心回燃冷凝一体炉，主要部件包括燃烧器、壳体、炉胆、前烟箱、水管式换热器、后烟箱和节能器，其特征在于:锅炉壳体为长方体，炉胆采用圆筒形或波形，炉胆前端焊接于前烟箱，后端焊接椭圆形封头；炉胆下面设置一个长方体水管式换热器，水管式换热器壳侧的烟气进口焊接于前烟箱，烟气出口焊接于后烟箱，后烟箱内设置蛇形翅片管式节能器；炉胆、前烟箱与水管式换热器均浸没于炉水中，形成全湿背结构。
[0006]所述长方体水管式换热器的水平宽度与炉胆直径基本相等，内部垂直错列布置多根换热管，其上下面板作为管板，换热管在管板上按照正三角形错列布置，并通过焊接垂直固定在管板上，换热管可采用光滑换热管，也可采用外翅片换热管。
[0007]所述节能器采用多排蛇形翅片管，蛇形翅片管的直管段水平放置，且正对着节能器烟气出口的管段不带翅片，多排蛇形翅片管通过上集管连接回水管，多排蛇形翅片管的管程出口通入炉体。
[0008]所述节能器置于后烟箱内，与锅炉本体结合为一体，排烟管置于后烟箱上部。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:1.锅炉采用中心回燃式，有效提高了炉胆的吸热量，从而能减少后续换热面的面积，简化锅炉结构，缩小锅炉体积，降低锅炉制造成本；2.炉胆后端采用椭圆形封头，有利于中心回燃时炉胆内烟气回转，避免回转死角，减小回转动量损失；3.炉胆与前转烟箱组成燃烧室，增大了燃烧室的换热面积，采用全湿背结构，有利于降低炉体表面温度，并减少散热损失；4.锅炉采用卧式二回程水管式结构，二回程为水管式换热器，其内部垂直错列布置多根换热管，使烟气横向冲刷换热管，有效地提高烟气与换热管的换热效率，如果换热管采用外翅片管，将进一步提高烟气与换热管的换热效率；5.水管式换热器可单独加工，制造便捷，能够避免高温烟气对换热管与管板之间的焊缝腐蚀而造成的损坏，有利于提高锅炉的使用寿命；6.锅炉采用上位炉胆的布置方式，烟气和炉水在换热过程中形成逆流，达到总换热温差最大的效果.J.节能器采用蛇形翅片管，与锅炉本体采用一体化设计，使锅炉整体更加紧凑，总热效率更高。
【附图说明】
[0010]图1为水管式中心回燃冷凝一体炉主视剖面图；
[0011]图2为水管式中心回燃冷凝一体炉A-A截面图。
[0012]附图标记:1-燃烧器，2-壳体，3-前烟箱，4-汽水分离器，5-出水管，6_大气连通管，7-安全阀，8-炉胆，9-后烟箱，10-节能器，11-排烟管，12-回水管，13-冷凝水排放口，
14-炉胆拉撑，15-水管式换热器，16-排污口。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图进一步说明水管式中心回燃冷凝一体炉的【具体实施方式】。
[0014]水管式中心回燃冷凝一体炉主要部件包括燃烧器、壳体、炉胆、前烟箱、水管式换热器、后烟箱和节能器。锅炉壳体为长方体，由六块平板垂直对接并焊接而成；锅炉的烟气换热面包括炉胆、前烟箱、水管式换热器和节能器，炉胆、水管式换热器与前烟箱均通过焊接连接，炉胆、前烟箱与水管式换热器均浸没于炉水中，形成全湿背结构。
[0015]炉胆内燃烧方式为中心回燃，对于小型锅炉炉胆可采用圆筒形，对于大型锅炉炉胆可采用波形；炉胆前端焊接于前烟箱，后端焊接椭圆形封头。
[0016]长方体水管式换热器设置在炉胆下面，由四块平板垂直对接并焊接而成，两端面作为烟气进出口 ；其水平宽度基本与炉胆直径相等，其上下面板作为管板，多个换热管通过焊接垂直固定在管板上，换热管在管板上按照正三角形错列布置方式，可采用光滑换热管，也可采用外翅片换热管；水管式换热器可单独加工，然后将其壳侧烟气进口焊接于前烟箱，烟气出口焊接于后烟箱。
[0017]所述节能器采用多排蛇形翅片管，蛇形翅片管的直管段水平放置，且正对着节能器的烟气出口的管段不带翅片，多排蛇形翅片管通过上集管连接回水管，多排蛇形翅片管的管程出口通入炉体。所述节能器置于后烟箱内，与锅炉本体结合为一体，排烟管置于后烟箱上部。
[0018]作为热水炉，锅炉壳体内壁上方对应出水管处设置有汽水分离器；为了提高壳体的强度和刚度，在壳体内壁上方设置有斜拉杆；锅炉壳体上设置有安全阀、大气连通管和液位计。在锅炉壳体底部设置有排污管和冷凝液排放管，锅炉壳体下方设置有支座。
[0019]锅炉设置有控制系统，所述控制系统配置完善的全自动控制装置和安全保护装置。
[0020]工作过程如下:天然气和空气通过燃烧器混合燃烧，火焰从燃烧器喷嘴喷射到波形炉胆内，到达椭圆形封头后回转，烟气从波形炉胆的近壁区进入转烟室，然后转入水管式换热器，横向冲刷水管式换热器的换热管，烟气加热换热管内的水，热水靠自然对流上升再经炉胆加热后从锅炉上部出水管排出。锅炉回水先通过节能器再进入炉体。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，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。
【主权项】
1.一种水管式中心回燃冷凝一体炉，主要部件包括燃烧器、壳体、炉胆、前烟箱、水管式换热器、后烟箱和节能器，其特征在于:锅炉壳体为长方体，炉胆采用圆筒形或波形，炉胆前端焊接于前烟箱，后端焊接椭圆形封头；炉胆下面设置一个长方体水管式换热器，水管式换热器壳侧的烟气进口焊接于前烟箱，烟气出口焊接于后烟箱，后烟箱内设置蛇形翅片管式节能器；炉胆、前烟箱与水管式换热器均浸没于炉水中，形成全湿背结构。2.根据权利要求1所述的水管式中心回燃冷凝一体炉，其特征在于:所述长方体水管式换热器的水平宽度与炉胆直径基本相等，内部垂直布置多根换热管，其上下面板作为管板，换热管在管板上按照正三角形错列布置，并通过焊接垂直固定在管板上，换热管可采用光滑换热管，也可采用外翅片换热管。3.根据权利要求1所述的水管式中心回燃冷凝一体炉，其特征在于:所述节能器采用多排蛇形翅片管，蛇形翅片管的直管段水平放置，且正对着节能器烟气出口的管段不带翅片，多排蛇形翅片管通过上集管连接回水管，多排蛇形翅片管的管程出口通入炉体。4.根据权利要求1所述的水管式中心回燃冷凝一体炉，其特征在于:所述节能器置于后烟箱内，与锅炉本体结合为一体，排烟管置于后烟箱上部。
【专利摘要】本实用新型公开一种<b>水管式中心回燃冷凝一体炉</b>，主要部件包括燃烧器、壳体、炉胆、前烟箱、水管式换热器、后烟箱和节能器，其特征在于：锅炉壳体为长方体，炉胆采用圆筒形或波形，炉胆前端焊接于前烟箱，后端焊接椭圆形封头；炉胆下面设置一个长方体水管式换热器，水管式换热器壳侧的烟气进口焊接于前烟箱，烟气出口焊接于后烟箱，后烟箱内设置蛇形翅片管式节能器；炉胆、前烟箱与水管式换热器均浸没于炉水中，形成全湿背结构。炉胆排出的烟气经前烟箱进入水管式换热器，烟气加热换热管内的水，热水靠自然对流上升，经炉胆再加热后从锅炉出水管排出。该锅炉采用中心回燃式，烟气横向冲刷换热管，锅炉本体与节能器实现一体化，锅炉热效率较高。
【IPC分类】F24H8/00, F24H9/00
【公开号】CN204880727
【申请号】CN201520635368
【发明人】吴金星, 栗俊芬, 彭旭, 刘艳会, 王明强, 王超, 杨禹坤, 倪硕
【申请人】郑州大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月22日