CN106152514A - 新型双股流中心回燃真空锅炉 - Google Patents

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彭旭
张灿灿
韩勇
杨雨燊
韩落乐
王滨
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Abstract

本发明公开了一种新型双股流中心回燃真空锅炉，主要部件包括燃烧器、壳体、转烟室、波形炉胆、箱式换热器和双股流绕管换热器，其特征在于：双股流绕管换热器位于壳体上部，通过隔板将管箱中的流体分成两部分，能实现对A、B两种流体同时进行加热的目的；波形炉胆和箱式换热器位于壳体下部，波形炉胆的前端焊接于转烟室、后端焊接椭圆形封头，燃烧方式为中心回燃式；箱式换热器中换热管按照正三角形布置，其进口接转烟室，出口接排烟管。锅炉运行时压力低于大气压力，炉水被加热后在低于100℃时沸腾，蒸汽上升到双股流绕管换热器管外发生冷凝，放热加热管内流体，冷凝液回落到炉内继续被加热。该锅炉布局合理，占地面积小，锅炉热效率高。

Description

新型双股流中心回燃真空锅炉
技术领域
本发明涉及燃气真空锅炉领域，特别是涉及一种高效节能的新型双股流中心回燃真空锅炉。
背景技术
煤粉炉在许多生产行业及生活中得以应用，比如电厂、供暖、供热、洗浴中心等等，它属于高能耗，高污染的一种设备，煤粉锅炉的大量使用造成全国大面积的雾霾天气，严重危害居民的身心健康。燃气锅炉以其结构简单、占地面积小、热效率高、污染小的特点，赢得了广大消费者的青睐。
燃气真空锅炉属于国家免检产品，随着天然气产业的发展，燃气真空锅炉也得到迅速的发展，然而燃气真空锅炉的发展历史短、设计经验不足，现阶段仍有很多问题急待解决：现阶段的一台真空锅炉只能加热一种流体，大大降低了真空锅炉的推广应用；现在市场上的三回程锅炉都有管板开裂、散热损失大和热效率低等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种安全高效、多股流体同时被加热、结构紧凑、占地面积小的新型双股流中心回燃真空锅炉，燃料可采用天然气及液化石油气。
本发明所采用的技术方案是：新型双股流中心回燃真空锅炉，包括燃烧器、壳体、转烟室、流体进出口、隔板、管箱、双股流绕管换热器、炉水进口管、排气阀、压力表、芯筒、炉胆拉撑、波形炉胆、排烟管、冷凝液出口、排污阀和箱式换热器。其特征在于：双股流绕管换热器位于壳体上部，通过隔板将管箱中的流体分成两部分；炉胆和箱式换热器位于壳体下部；炉胆为波形，其前端焊接于转烟室、后端焊接椭圆形封头，燃烧方式为中心回燃式；箱式换热器中换热管按照正三角形布置，其进口焊接转烟室，出口接排烟管。波形炉胆和箱式换热器被炉水浸泡。
所述双股流绕管换热器的换热管按照一定角度缠绕在芯筒上，相邻两层的缠绕方向相反。
所述管箱中间用隔板隔开，被加热的流体A、B分别走管箱隔板两侧。
所述箱式换热器位于炉胆下面，由平板焊接而成，两端口为锅炉烟气进出口；其上下平板为箱式换热器换热管的管板，箱式换热器的换热管按正三角形布置。
所述炉胆为中位大直径炉胆，其内部燃烧方式为中心回燃式，炉胆和燃烧室共同组成天然气燃烧区域。
所述锅炉壳体底部设置有排污管，排烟管处设置有冷凝液排放管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1. 双股流绕管换热器的换热管倾斜缠绕在芯筒上，有利于蒸汽冷凝后沿着管壁回流到锅炉下部，相邻两层换热管的缠绕方向相反有利于蒸汽在上升的过程中和换热管充分进行换热，不存在流动死区； 2. 管箱内的隔板可以让两种流体分别从不同的进出口进出双股流绕管换热器，该结构可以实现同时对两种流体进行加热，省时方便； 3. 箱式换热器的换热管按照正三角形布置，高温烟气横向冲刷换热管，对流换热系数大大增大，提高了锅炉效率；炉内下部的水通过箱式换热器的换热管受热面初步加热后上升到波形炉胆附近，继续被加热后开始沸腾；箱式换热器的换热管、管板及焊缝均被炉水浸泡，高温火焰不与焊缝直接接触，可以避免裂纹的产生；4. 中心回燃的燃烧方式增加了燃烧火焰在炉胆中停留的时间，辐射换热量得到增加，这样可以减小尾部烟道的对流受热面的面积，使锅炉结构得到简化，从而减少锅炉占地面积，降低制作成本；5. 炉内压力低于大气压，炉水的沸点低于100℃，所以能耗较低；锅炉内部为负压，不会***，所以锅炉的安全系数高；6. 椭圆形封头能够保证燃烧火焰从一回程转向二回程时无死角，能量损失最小。
附图说明
图1为新型双股流中心回燃真空锅炉正视图；
图2为新型双股流中心回燃真空锅炉A-A剖面图；
图3为箱式换热器三维示意图。
附图标记：1-燃烧器；2-壳体；3-转烟室；4-流体A出口；5-流体B出口；6-隔板；7-管箱；8-双股流绕管换热器；9-炉水进口管；10-排气阀；11-压力表；12-流体A进口；13-流体B进口；14-芯筒；15-炉胆拉撑；16-排烟管；17-冷凝液出口；18-排污阀；19-箱式换热器；20-波形炉胆。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明新型双股流中心回燃真空锅炉的具体实施方式。
新型双股流中心回燃真空锅炉的制作工艺：将波形炉胆一端用椭圆形封头封住，然后将其和转烟室焊接为一体。箱式换热器为四块平板焊接而成，一端连接转烟室，另一端连接排烟管，若干根换热管按照正三角形布置方式焊接在面板上；在双股流绕管换热器的芯筒上逐层缠绕换热管，然后将换热管分别对应分到管箱中隔板两侧，保证不同种流体不会参混，最终将双股流绕管换热器固定在锅炉壳体上部；最后将其他部件安装在壳体相应位置。
下面结合附图进一步说明新型双股流中心回燃真空锅炉的工作过程。
准备阶段：将炉水进行软化、除氧处理，通过炉水进口管向壳体内部加入一定量的软化水。
燃烧过程：从燃烧器喷嘴喷射而出的火焰，通过波形炉胆到达椭圆形封头，经椭圆形封头后返回到转烟室，然后横向冲刷箱式换热器的换热管，最终从排烟管排出。
加热过程：在正常燃烧之前将锅炉内部抽成具有一定真空度的状态，然后让燃烧器正常燃烧。炉水在箱式换热器的换热管和波形炉胆的加热下受热沸腾，由于炉内是负压，所以炉水在低于100℃时沸腾，蒸汽上升后在双股流绕管换热器的换热管表面发生冷凝，放出汽化潜热加热管内流体，蒸汽凝结后的冷凝液回落到炉内继续被加热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.本发明公开了一种新型双股流中心回燃真空锅炉，包括燃烧器、壳体、转烟室、流体A、B进出口、隔板、管箱、双股流绕管换热器、炉水进口管、排气阀、压力表、芯筒、波形炉胆、炉胆拉撑、排烟管、冷凝液出口、排污阀和箱式换热器。
2.其特征在于：双股流绕管换热器位于壳体上部，通过隔板将管箱中的流体分成两部分；波形炉胆和箱式换热器位于壳体下部，波形炉胆前端焊接于转烟室、后端焊接椭圆形封头，燃烧方式为中心回燃式；箱式换热器中换热管按照正三角形布置，其进口焊接转烟室，出口接排烟管；波形炉胆和箱式换热器被炉水浸泡。
3.根据权利要求1所述的新型双股流中心回燃真空锅炉，其特征在于：所述双股流绕管换热器的换热管按照一定角度缠绕在芯筒上，相邻两层的缠绕方向相反。
4.根据权利要求1所述的新型双股流中心回燃真空锅炉，其特征在于：所述管箱中间用隔板隔开。
5.根据权利要求1所述的新型双股流中心回燃真空锅炉，其特征在于：所述箱式换热器位于炉胆下面，由平板焊接而成，两端口为锅炉烟气进出口；其上下平板为箱式换热器换热管的管板，箱式换热器的换热管按正三角形布置。
6.根据权利要求1所述的新型双股流中心回燃真空锅炉，其特征在于：所述炉胆为中位大直径波形炉胆，其内部燃烧方式为中心回燃式。
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