本发明涉及燃煤锅炉领域，具体涉及一种负压引燃换热预热装置。
背景技术：
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能或电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉包括在火上加热的盛水锅和燃烧燃料的场所炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
现有燃煤锅炉采用开放式炉膛直接燃烧加热盛水锅的传统方式进行加热。其燃烧换热效率低，不能将化学能燃烧后充分转换为载体内热能。并且，开放式炉膛中的煤等燃料燃烧受环境温度影响大。低温下燃料难以完全燃烧，导致烟尘、一氧化碳和一氧化硫等有害物质随烟气排出，不仅污染环境，还降低了燃烧热值。
技术实现要素：
为了解决现有技术燃煤锅炉换热效率低，燃料无法充分燃烧，受环境温度影响大的问题，本发明提供一种负压引燃换热预热装置，能够主动控制气管阀门开关，提高能效，且层室气密性好，不易漏气。
一种负压引燃换热预热装置，包括炉膛、风机、预热管路和换热管路，所述炉膛外设置有保温预热层和流体换热套，所述保温预热层设置于所述炉膛和所述流体换热套之间，所述换热管路分别与所述风机和所述炉膛气密连接，所述预热管路分别与所述炉膛和外界相连通；
所述换热管路包括换热暖管和换热烟道，所述换热暖管设置于所述流体换热套内，且前端与所述炉膛上部连通，末端与所述换热烟道连通；所述换热烟道末端与所述风机相连；
所述预热管路包括第一、第二和第三预热管，第三预热管缠绕在所述炉膛外的所述保温预热层内，且末端与所述炉膛下部连通，前端与所述第二预热管连通；所述第二预热管缠绕在所述流体换热套内且前端与所述第一预热管连通；所述第一预热管套设在所述换热烟道内且与外界连通。
换热管路工作机理为：炉膛内燃料燃烧产生高温烟气，经换热暖管加热外部流体，将换热流体用于供暖，后输送至换热烟道，加热换热烟道内的第一预热管，使内部空气初热，然后经风机抽送至外界。
预热管路工作机理为：外界空气在负压作用下抽入第一预热管，经换热烟道初步预热；后输入第二预热管，经流体换热套内流体二级预热；后进入第三预热管，利用炉膛内燃料燃烧热量对热空气直接加热；最后将高温空气输送至炉膛底部，并上升与燃料接触燃烧，放热并产生高温烟气，进入换热管路。
优选的，所述流体换热套包括送水口和回水口，所述换热暖管缠绕在所述流体换热套上部内，所述第二预热管缠绕在所述流体换热套下部内，所述回水口设置于所述换热暖管上方，所述送水口设置在所述换热暖管与所述第二预热管所在水平面之间。该结构设置有利于空气阶梯性升温，且所述换热暖管内的烟气热量能优先用于供暖流体加热，促进回流，保证供暖热度。优选的，所述流体为水、蒸汽或导热油。
进一步，所述炉膛下部设置有灰篦，所述灰蓖下设置有电热管。所述灰蓖能够避免下方电热管被炉灰覆盖，提高电热引燃效率，并且方便所述电热管抽出维修。优选的，所述电热管外层为石英管，内含碳纤维加热丝。
进一步，所述炉膛外的所述保温预热层内，与所述第三预热管相间缠绕有热水管。所述热水管能够利用炉膛内燃料燃烧产生的初级热量进行加热，用于烧开水或产生高温蒸汽。
本发明所带来综合效果包括：
本发明能够利用风机及气密管路，实现炉膛和气路内的负压状态，促进气体有效流动，不仅有利于燃料的充分燃烧，还排除了有害废气的泄漏隐患。本发明利用多级换热机构，充分利用炉膛传递辐射热及烟气对流热，提高了热量利用效率。本发明还通过多级换热机构对进入炉膛的空气进行多级预热，不仅促进了燃料的充分燃烧，减少有害物质的产生；并且使空气接近甚至超过燃料燃点，提高了燃料引燃速率，实现了短时速热。
附图说明
图1是本发明实施例1负压引燃换热预热装置内部结构示意图。
其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种负压引燃换热预热装置，如图1所示，包括炉膛1、风机2、预热管路3和换热管路4，所述炉膛1外设置有保温预热层5和流体换热套6，所述保温预热层5设置于所述炉膛1和所述流体换热套6之间，所述换热管路4分别与所述风机2和所述炉膛1气密连接，所述预热管路3分别与所述炉膛1和外界相连通；
所述换热管路4包括换热暖管41和换热烟道42，所述换热暖管41设置于所述流体换热套6内，且前端与所述炉膛1上部连通，末端与所述换热烟道42连通；所述换热烟道42末端与所述风机2相连；
所述预热管路3包括第一、第二和第三预热管，第三预热管33缠绕在所述炉膛外的所述保温预热层内，且末端与所述炉膛1下部连通，前端与所述第二预热管32连通；所述第二预热管32缠绕在所述流体换热套6内且前端与所述第一预热管31连通；所述第一预热管31套设在所述换热烟道42内且与外界连通。
换热管路4工作机理为：炉膛1内燃料燃烧产生高温烟气，经换热暖管41加热外部流体，将换热流体用于供暖，后输送至换热烟道42，加热换热烟道42内的第一预热管31，使内部空气初热，然后经风机2抽送至外界。
预热管路3工作机理为：外界空气在负压作用下抽入第一预热管31，经换热烟道42初步预热；后输入第二预热管32，经流体换热套6内流体二级预热；后进入第三预热管33，利用炉膛1内燃料燃烧热量对热空气直接加热；最后将高温空气输送至炉膛1底部，并上升与燃料接触燃烧，放热并产生高温烟气，进入换热管路4。
所述流体换热套6包括送水口61和回水口62，所述换热暖管41缠绕在所述流体换热套6上部内，所述第二预热管32缠绕在所述流体换热套6下部内，所述回水口62设置于所述换热暖管41上方，所述送水口61设置在所述换热暖管41与所述第二预热管32所在水平面之间。该结构设置有利于空气阶梯性升温，且所述换热暖管41内的烟气热量能优先用于供暖流体加热，促进回流，保证供暖热度。所述流体为水。
所述炉膛1下部设置有灰篦11，所述灰蓖11下设置有电热管12。所述灰蓖11能够避免下方电热管12被炉灰覆盖，提高电热引燃效率，并且方便所述电热管12抽出维修。所述电热管12外层为石英管，内含碳纤维加热丝。
所述炉膛1外的所述保温预热层5内，与所述第三预热管33相间缠绕有热水管51。所述热水管51能够利用炉膛内燃料燃烧产生的初级热量进行加热，用于烧开水或产生高温蒸汽。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。