辐射采暖系统尾气余热回收再利用热能发生器的制作方法

本实用新型涉及一种应用于高大空间大型(功率300kw)低温(平均温度≤300℃)的远红外线辐射采暖设备，具体是辐射采暖系统尾气余热回收再利用热能发生器。

背景技术：

为了响应国家对环保工作和节能减排的要求，发明设计了大型低温燃气远红外辐射采暖用的尾气回收再利用热能发生器；远红外辐射采暖设备做功后的尾气温度一般在140～160℃，这部分尾气中的潜热(汽化潜热+显热)很大，如果能尽可能利用，不仅能提高能源利用率，而且还能降低尾气排放中的CO2和其他有害物质，利于环保；基于上述原因，我们开发出了专门应用于辐射采暖设备的尾气回收再利用热能发生器。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种辐射采暖系统尾气余热回收再利用热能发生器。

本实用新型采用的技术方案是：

一种辐射采暖系统尾气余热回收再利用热能发生器，包括：强制送风燃烧器、叶轮驱动杆、燃烧器喷嘴、螺旋扰流筒、壳体、燃烧室、叶轮、尾气排烟管、燃烧室末端；

壳体包括燃气输入腔室和尾气输出腔室，在燃气输入腔室和尾气输出腔室之间设有风量调节挡板；

燃气输入腔室内对应输入口设有螺旋扰流筒，燃气输入腔室与强制送风燃烧器输出端连接；强制送风燃烧器的输入端与助燃空气输入口连接；输出端贯穿壳体输入口与螺旋扰流筒配合连接；螺旋扰流筒罩设在强制送风燃烧器输出端的燃烧器喷嘴上；经过螺旋扰流筒产生的螺旋气流输出到燃烧室内；

尾气输出腔室与燃烧室末端连接，尾气输出腔室内容置有叶轮，叶轮通过叶轮驱动杆与驱动电机连接；尾气输出腔室侧壁上设有尾气排烟管；

在风量调节挡板打开的时候，叶轮将尾气增压输出到螺旋扰流筒内。

本实用新型的优点是：

1、尾气回收装置，将140-160℃的尾气再次送入辐射系统燃烧室，补充因为燃烧所吸入的低温冷空气(新风来自于室外)所消耗的热量。

2、能源利用效率提高：1N m³天然气燃烧生产理论烟气量约10.3N m³ (大约12.5KG)。以过量空气系数1.3为例，产生烟气14N m³(大约16.6KG)。取烟气温度160℃降低至50℃，放出物理显热约900KJ，水蒸气冷凝率取 50％，放出汽化潜热约1850KJ，总计放热2750KJ，约是天然气低位发热量的8％。若取80％烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率6％以上，节省天然气燃料近6％。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图1对本实用新型进一步详细说明。

一种辐射采暖系统尾气余热回收再利用热能发生器，包括：强制送风燃烧器1、叶轮驱动杆2、燃烧器喷嘴3、螺旋扰流筒4、壳体5、燃烧室6、叶轮8、尾气排烟管9、燃烧室末端10；

壳体5包括燃气输入腔室11和尾气输出腔室12，在燃气输入腔室11和尾气输出腔室12之间设有风量调节挡板13；

燃气输入腔室11内对应输入口设有螺旋扰流筒4，燃气输入腔室与强制送风燃烧器1输出端连接；强制送风燃烧器1的输入端与助燃空气输入口连接；输出端贯穿壳体5输入口与螺旋扰流筒4配合连接；螺旋扰流筒4罩设在强制送风燃烧器1输出端的燃烧器喷嘴3上；经过螺旋扰流筒4产生的螺旋气流输出到燃烧室6内；

尾气输出腔室12与燃烧室末端10连接，尾气输出腔室内容置有叶轮8，叶轮8通过叶轮驱动杆2与驱动电机连接；尾气输出腔室12侧壁上设有尾气排烟管9；

在风量调节挡板13打开的时候，叶轮8将尾气增压输出到螺旋扰流筒4 内。

螺旋扰流筒4为中空筒体，筒体外部设有螺旋叶片。

风量调节挡板13为电驱动闸门，可以是对开式的，也可以单开式的，现有技术。

尾气输出腔室12内侧底部设有降噪隔热层7。

工作工程：热能发生器运行前，负压引风机现行运行，吸入燃烧室末端10的空气，并在燃烧室末端形成≥-1.0mbar负压状态，经叶轮8和风量调节挡板强制输送至螺旋扰流筒4，在扰流筒的作用下形成螺旋气流进入燃烧室6。至此，燃烧室内的空气与热能发生器之间形成一个不停循环过程。

燃气经由强制送风燃烧器1燃烧后进入热能发生器内，在螺旋扰流筒4 产生的螺旋气流的作用下，直喷的高温空气以螺旋前进形式进入燃烧室内6，经过辐射做功后，温度逐渐衰减，至燃烧室末端，尾气温度衰减至140-160 摄氏度，经由负压引风机叶轮的作用，被再次强制送入螺旋扰流筒，同时尾气温度抵消了由燃烧器送入的低温新鲜助燃空气。

尾气回收再利用热能发生器设计原理及实现方法：排烟温度是辐射采暖设备的基本设计参数之一。设计时首先要对该参数进行选定；

排烟温度直接影响到辐射采暖系统的经济性和工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低辐射设备的排烟热损失，有利于提高热效率，节约能源及降低采暖的运行费用。

其次是提高燃烧所需要的助燃空气温度，对于外排外吸式辐射设备，因为冬季室外空气温度为零下十几度甚至更低，如果将低温空气温度增加到 50℃，显然是对于提高火焰的温度有极大的帮助；而且，提高助燃空气的温度，能够大大减少NOx的产出量，十分有利于环境保护；按照300kw的辐射采暖器计算，每小时燃气耗量需要26.05Nm³的燃气，空燃比按照1:10.5 计算，每小时需要新风量为：273.5m³；空气密度按照1.30kg/m³。

根据热量计算公式：

Q＝CM(T1-T2)

Q：热量-KJ C：物质比热容-kJ/(kg·K)M：物质质量-kg T1：末温-℃ T2：初温-℃。

Q＝1.006*273.5*1.30*(50-(-10))

Q＝21461KJ＝5129.3Kcal(1Kcal＝4.184KJ)

这一部分热量需要每小时投入将近1立方的燃气燃烧才能实现，显然降低或者用其他的热量来抵消这一部分的热量是解决问题的关键。