一种两回程火管锅炉的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种两回程火管锅炉。


背景技术：

2.锅炉是一种常用的能量转换设备，其将燃料燃烧后释放出的化学能或工业生产中的高温烟气的热能，通过传热过程将能量传递给锅炉内的水，使水吸热后变成高温水或具有一定热能的蒸汽。随着节能环保意识的日益加强，锅炉的经济环保越来越受到关注，提高能源的利用效率不仅可以降低运行成本，还可以改善环境状况。因此，提高锅炉的效率，降低锅炉的成本，使其对社会的经济效益达到最大化成了普遍关注的问题。
3.现有的燃油、燃气火管锅炉，以wns为例，为卧式快装内燃二回程火管锅炉，采用圆形的回燃室内胆，第二回程采用螺纹烟管，高温烟气依次冲刷回燃室内胆和第二回程烟管，然后进入节能器和冷凝器换热后经烟囱排入大气。现有的第二回程烟管多采用采用光管、螺纹烟管等换热管，这种传热元件的传热系数较低，导致锅炉排烟温度偏高(约300～350℃)，不利于锅炉尾部的余热回收。此外，如何减小锅炉占地面积，减少基建投资费用也是一个十分重要的课题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种两回程火管锅炉，其结构科学，其换热效率高，可以缩短炉膛的长度，并且大幅降低锅炉本体的排烟温度。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种两回程火管锅炉，包括箱体，所述箱体内设置有炉膛、回燃室、若干根换热管、前烟箱，所述炉膛为圆柱形炉胆，所述回燃室为设置于所述炉膛尾部的柱状，该柱状的截面为圆形或腰圆形，所述回燃室设置于所述箱体的下部，所述炉膛相对所述回燃室沿水平方向或竖直方向偏心设置，所述换热管的首端、尾端分别与所述回燃室、前烟箱连通，所述换热管布置于所述炉膛偏离所述回燃室的一侧。
6.优选的，所述换热管的首端内部设置有扰流元件，所述扰流元件为扰流片或螺旋丝。
7.优选的，所述换热管的尾端设置有内插翅片。
8.优选的，所述扰流元件从所述换热管的首端延伸至所述内插翅片。
9.优选的，所述扰流元件的长度大于所述换热管的1/2。
10.优选的，所述扰流片为带状钢片，该带状钢片绕中心线扭转成螺旋状，其螺距为所述换热管内径的2.5～5倍。
11.优选的，所述螺旋丝的直径为2～4mm，所述螺旋丝为弹簧状，其螺距为所述换热管内径的0.5～2倍。
12.优选的，所述炉膛为侧面带波形的炉胆。
13.本实用新型的有益效果是：1、回燃室与炉膛相对偏心设置，换热管沿相反方向偏
离，回燃室和炉膛位于箱体的下部，可以在更低的高度下布置更多的换热管，提高换热效率。
14.2、换热管内设置扰流元件和内插翅片，可以使得高温气体在流过时，气体整体产生了周期性、剧烈的旋转运动，破坏换热管内表面形成的层流边界层，从而可以较大的提升换热管的换热系数。
15.3、在满足燃料完全燃烧的情况下，可以缩短炉膛的长度，并且大幅降低锅炉本体的排烟温度，排出的烟气温度约为170～230℃。
附图说明
16.图1是本实用新型的一种两回程火管锅炉一种实施方式的结构示意图。
17.图2是图1的剖面示意图。
18.图3是本实用新型的一种两回程火管锅炉第二种实施方式的结构示意图。
19.图4是本实用新型的一种两回程火管锅炉第三种实施方式的结构示意图。
20.图5是本实用新型的换热管一种实施方式的结构示意图。
21.图6是本实用新型的换热管另一种实施方式的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1——箱体
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2——炉膛
24.3——回燃室
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4——换热管
25.41——扰流元件
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42——内插翅片
26.5——前烟箱。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围限制于此。
28.实施例一。
29.如图1、2所示，本实施例的一种两回程火管锅炉，包括箱体1，箱体1的主要空间为水箱，其他部分用于进行燃烧、换热，具体的，所述箱体1内设置有炉膛2、回燃室3、若干根换热管4、前烟箱5，所述炉膛2为圆柱形炉胆。锅炉的燃烧器固定设置在炉膛口，混合气体经预热后进入炉膛在炉膛内燃烧，所述回燃室3为设置于所述炉膛2尾部的柱状，所述换热管4的首端、尾端分别与所述回燃室3、前烟箱5连通，燃烧后烟气进入回燃室3后折返通过换热管4进入前烟箱5，然后通过前烟箱5上部的烟气出口排出。该过程中主要有两个换热过程，一是在炉膛2的表面进行换热，二是在换热管4的表面进行换热，通过该过程水被加热，且冷水位于底部，加热后的水向上流动排出。回燃室3和炉膛2整体水平布置，回燃室3位于所述箱体1的下部，如图2所示，本实施例中回燃室3的截面为圆形，炉膛2相对回燃室3在水平方向上偏心设置，即炉膛2的轴线与回燃室3的轴线位于同一水平面但不重合，图2中，炉膛2向右偏离，换热管4位于另一侧即向左侧偏离。通过该布置，使得可以在更低的高度下，布置相同数量的换热管4。该方案避免了换热管4环绕在炉膛2的周围影响炉膛表面的换热效率。
30.进一步的，如图5、6所示，所述换热管4的首端内部设置有扰流元件41，所述扰流元件41有两种形式可以选择，一种是扰流片(图5)，另一种是螺旋丝(图6)，所述换热管4的尾
端设置有内插翅片42。所述扰流元件41从所述换热管4的首端延伸至所述内插翅片42，所述扰流元件41的长度大于所述换热管4的1/2。
31.进一步的，扰流片采用碳钢或耐高温合金钢制作，为一定厚度的带状钢片，绕中心线扭转成螺旋状，其螺距为所述换热管4内径的2.5～5倍。高温气体在流过扰流片时，气体整体产生了周期性、剧烈的旋转运动，可以较大的提升换热管的换热系数。
32.如图6所示，作为另一种实施方式，所述螺旋丝采用直径为2～4mm耐高温合金的钢丝制作，所述螺旋丝为弹簧状，弹簧丝外径接近套管内壁，其螺距为所述换热管4内径的0.5～2倍。接近管内壁附近的高温气体，在螺旋丝的扰动下，产生了旋转运动，旋转运动使得边界层减薄，从而提高了换热效率。
33.本实用新型通过上述方式，在满足燃料完全燃烧的情况下，可以缩短炉膛的长度，并且大幅降低锅炉本体的排烟温度，排出的烟气温度约为170～230℃。
34.进一步的，所述炉膛2为侧面带波形的炉胆，可以提高换热效率。
35.实施例二。
36.如图3所示，本实施例中回燃室3的截面形状为沿水平方向布置的腰圆形，炉膛2相对回燃室3在水平方向上偏心设置，图3中炉膛2向右偏离，相比实施例一，炉膛2的左侧可以设置更多的换热管4。本实施例的其他技术特征与实施例一相同，在此不再赘述。
37.实施例三。
38.如图4所示，本实施例中回燃室3的截面形状为圆形，炉膛2相对回燃室3在竖直方向上向下偏离设置，换热管4位于炉膛2的上侧且换热管4左右对称布置。本实施例的其他技术特征与实施例一相同，在此不再赘述。
39.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。