一种超低氮排放的真空热水锅炉的制作方法

本实用新型涉及一种真空热水锅炉，具体涉及一种超低氮排放的真空热水锅炉，属于蒸汽炉技术领域。

背景技术：

真空热水锅炉即为负压相变换热热水锅炉，真空热水锅炉的炉体分为上下两部分，其中下半部分为中心回燃式锅壳蒸汽锅炉，即烟道和炉胆组成的受热面；上半部分为通过真空抽气后形成的真空腔，真空腔内装有管式汽—水热交换器，用于加热流过换热器的循环水。真空热水锅炉是一种仅对外输出热量，但不输出介质的锅炉，真空热水锅炉通过热媒水在锅炉的传热管与热交换器之间传递热量。热媒水封闭在锅炉的真空腔内，是经过完全脱氧的高纯水，在锅炉出厂前一次性充水后封闭循环，不需要补水。

在燃料的燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部份:燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO₂，统称为NOx。近几年，国家对氮氧化物的超进行了严格规定，要求氮氧化物的排放在30mg/L，但常规的真空热水锅炉氮氧化物的排放为80mg/L左右。真空热水锅炉氮氧化物的排放浓度是由燃烧器的燃烧方式决定的。

目前国际上常采用的低氮真空热水锅炉有二种形式的燃烧方式：

1.自身再循环燃烧器(FGR):是利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少。此种结构由于吸入了部分烟气，燃烧效率低，且燃烧器价格较高，对锅炉炉膛也结构要求高，增加了锅炉制造成本。

2.采用全预混的表面燃烧技术来降低火焰温度，减少NOx,全预混燃烧对空气的质量要求较高，且有回火的风险，易引进锅炉爆炸。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种超低氮排放的真空热水锅炉，以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种超低氮排放的真空热水锅炉，通过超低氮燃烧器、燃气分配管、炉膛、对流换热管、翅片冷凝管的设计，能有效降低氮氧化物排放。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种能有效降低氮氧化物排放的超低氮排放的真空热水锅炉，其包括超低氮燃烧器、燃气分配管、炉膛、对流换热管、翅片冷凝管、一次热媒水、内外螺旋管组；其中，所述超低氮燃烧器与一个燃气分配管相连通，所述对流换热管以一组排列在真空热水锅炉炉膛的燃烧区，所述对流换热管后方区域为一组冷凝管，所述对流换热管和冷凝管与一次热媒水相连通，所述内外螺旋管组位于真空热水锅炉上方。

本实用新型的超低氮排放的真空热水锅炉进一步设置为：所述燃气分配管上为排列多个针式燃烧喷嘴，所述炉膛为方形，所述对流换热管与冷凝管为中空结构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1 1.本实用新型的超低氮排放真空热水锅炉的燃气分配管，其原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，温度较低，使热反应NO下降，此外，火焰小，缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应 NO”和燃料NO都有明显的抑制作用。

2 2.本实用新型的超低氮排放的真空热水锅炉，方形炉膛使之与燃烧器完美匹配，达到最佳的燃烧效果，后置立式水管，高传热系数低烟风阻力，后置翅片管冷凝区，进一步降低烟气温度，提高了锅炉热效率。

3 3.超低氮排放的真空热水锅炉，燃烧器靠近喷气口处还设有一个母火喷口，当燃烧器工作时，先开启母火喷口，然后用点火器点燃母火喷口喷出的燃气，形成一个母火，再开启喷气口，母火点燃喷气口喷出的燃气，燃烧器正常工作，当燃烧器暂停时，只需把喷气口关闭，此时，母火继续燃烧，当燃烧器再次启动时，只需把喷气口开启，而不必像普通燃烧器一样频繁点火；只有当长时间不用燃烧器时，才通过关闭母火喷口来熄灭母火。这样的设置，起到了长明火功能，避免了频繁点火，减少了重复点火中的前后吹扫时间，缩短了点火时间，实现了快速点火，锅炉燃烧效率大大提高。

【附图说明】图1是本实用新型的超低氮排放的真空热水锅炉结构示意图。

图2是本实用新型的超低氮燃烧器燃气分配管结构示意图。图3是本实用新型的超低氮燃烧器燃气分配管针式燃烧喷嘴结构示意图。

图中：1-超低氮燃烧器，2-燃气分配管，3-炉膛，4-对流换热管，5-翅片冷凝管，6-一次冷媒，7-内外螺旋管，8-针式燃烧喷嘴，9-燃气管。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1所示，本实用新型为一种能有效降低氮氧化物排放的超低氮排放的真空热水锅炉，其包括超低氮燃烧器、燃气分配管、炉膛、对流换热管、翅片冷凝管、一次热媒水、内外螺旋管组。

如图1所示，本实用新型公开了一种超低氮排放的真空热水锅炉，包括超低氮燃烧器1、燃气分配管2、炉膛3、对流换热管4、翅片冷凝管5、一次热媒水6、内外螺旋管组7；其中，所述超低氮燃烧器1与一个燃气分配管 2相连通，所述对流换热管4以一组排列在真空热水锅炉炉膛3的燃烧区，所述对流换热管4后方区域为一组翅片冷凝管5，所述对流换热管4和翅片冷凝管5与一次热媒水6相连通，所述内外螺旋管组7位于真空热水锅炉上方。

本实用新型所述的超低氮排放的真空热水锅炉的创新点主要在于包括一个超低氮燃烧器1、燃气分配管2、炉膛3、对流换热管4、翅片冷凝管5、一次热媒水6、内外螺旋管组7。

在实际应用中，所述的超低氮排放的真空热水锅炉，通过一个燃气分配管把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，温度较低，使热反应NO下降，此外，火焰小，缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和燃料NO都有明显的抑制作用。

本实用新型所述的超低氮排放的真空热水锅炉的创新点还在于包括若干个针式燃烧喷嘴8，炉膛3为方形，对流换热管4与翅片冷凝管5为中空结构。

在实际应用中，本实用新型的超低氮排放的真空热水锅炉，通过若干个燃烧喷嘴，把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，温度较低，使热反应NO下降，此外，火焰小，缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和燃料NO都有明显的抑制作用；对流换热与冷凝管为中空结构，与一次热媒水相连通，进行热交换；方形炉膛使之与燃烧器完美匹配，达到最佳的燃烧效果，后置立式水管，高传热系数低烟风阻力，后置翅片管冷凝区，进一步降低烟气温度，提高了锅炉热效率。