CN209801444U - 一种水火管式蒸汽锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及蒸汽锅炉领域，特别是一种水火管式蒸汽锅炉，包括锅炉、燃烧器，所述燃烧器的燃烧端伸进所述锅炉的炉膛内，所述炉膛的一侧为炉体，所述炉体内设有换热套管，所述换热套管由内管与外管构成，所述内管为烟气余热通道，所述内管与所述外管之间为水流通道，所述烟气余热通道与所述炉体尾部连通，所述炉体内的高温烟气与烟气余热通道内的烟气共同加热水流通道内的水，通过在炉体内设置换热套管，换热套管内的水流与烟气进行热量交换，对烟气热量再利用，增大换热面积，保证在水溶液较少的情况下，也能产生较大的蒸发量，减少锅炉水容量。
Description
技术领域
本实用新型涉及蒸汽锅炉领域，特别是一种水火管式蒸汽锅炉。
背景技术
市场上含水量大的蒸汽锅炉，***风险较大。而含水量小的蒸汽锅炉存在锅炉内换热面积不足的问题，导致水溶液的蒸发量较少，不能满足所需蒸汽量。同时，现有技术中的蒸汽锅炉排放的烟气含有较高的NOX。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决传统蒸汽锅炉水量大易***，水量小受热面积不足、以及排放烟气中NOX含量高的问题，提供了一种水火管式蒸汽锅炉。
为实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种水火管式蒸汽锅炉，包括锅炉、燃烧器，所述燃烧器的燃烧端伸进所述锅炉的炉膛内，所述炉膛的一侧为炉体，所述炉体内设有换热套管，所述换热套管由内管与外管构成，所述内管为烟气余热通道，所述内管与所述外管之间为水流通道，所述烟气余热通道与所述炉体尾部连通，所述炉体内的高温烟气与烟气余热通道内的烟气共同加热水流通道内的水。
进一步地，所述炉体的下方设有第一集水室，所述第一集水室连通锅炉的进水口，所述炉体的上方设有第二集水室，所述第二集水室连通锅炉的蒸汽出口。
进一步地，所述第一集水室的下方设有第一集烟室，所述炉体的尾部与所述第一集烟室连通，高温烟气穿过所述换热套管后，由炉体的尾部进入所述第一集烟室，所述第二集水室的上方设有第二集烟室，所述第一集烟室通过所述烟气余热通道与所述第二集烟室连通。
进一步地，所述第二集烟室设有烟气出口，烟气在所述内管换热完成后从所述烟气出口排出。
进一步地，所述第一集水室通过所述水流通道与所述第二集水室连通。
进一步地，所述燃烧器为预混燃烧器，燃料在所述燃烧器内配比形成混合气体。
进一步地，沿混合气流的流动方向，所述炉膛内依次设有降温套管、稳焰套管。
进一步地，所述降温套管之间形成第一套管缝隙，所述稳焰套管之间形成第二套管缝隙。
进一步地，所述稳焰套管的中心与相邻的第一套管缝隙对齐设置。
进一步地，所述换热套管由多排并列构成，相邻两排所述换热套管交错布置。
相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
一、通过在炉体内设置换热套管，换热套管内的水流与烟气进行热量交换，对烟气热量再利用，增大换热面积，保证在水溶液较少的情况下，也能产生较大的蒸发量，满足所需蒸汽量，同时减少锅炉水容量，降低***风险；
二、对燃烧气体首先进行降温处理，能有效减少混合气体燃烧后生成的NOx含量。
附图说明
图1为本实用新型水火管式蒸汽锅炉结构图；
图2为本实用新型炉膛与炉体内套管结构图。
图中：1-锅炉，11-炉膛，12-蒸汽出口，13-进水口，120-炉体，151-降温套管，1511-第一套管缝隙，152-稳焰套管，1521-第二套管缝隙，153-换热套管，154-内管，155-外管，16-第一集水室，17-第二集水室，18-第一集烟室，19-第二集烟室，3-燃烧器，7-烟气出口。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明。
本实施例提供一种水火管式蒸汽锅炉，如图1所示，包括锅炉1、发生器2、燃烧器3，燃烧器3的燃烧端伸进锅炉1的炉膛11内，炉膛11的一侧为炉体120。炉体120内设有换热套管153，换热套管153由内管154与外管155构成。内管154为烟气余热通道，内管154与外管155之间为水流通道，烟气余热通道与炉体120尾部连通。炉体120内的高温烟气与烟气余热通道内的烟气共同加热水流通道内的水，充分利用烟气中的余热，保证锅炉内水溶液的蒸发量。
锅炉1设有蒸汽出口12和进水口13。炉体120的下方设有第一集水室16，第一集水室16连通锅炉1的进水口13。炉体120上方设有第二集水室17，第二集水室17连通锅炉1的蒸汽出口12。冷凝水经进水口13回到第一集水室16内，第一集水室16与第二集水室17连通，第二集水室17与蒸汽出口12连通。
锅炉内水溶液的循环过程如下：集水室内的水被燃烧器3加热后变成蒸汽，蒸汽在第二集水室17内，经蒸汽出口12排出。冷凝后的水经进水口13重新回到锅炉1内第一集水室16。第一集水室16与第二集水室17连通。集水室吸收燃烧器3释放的热量重新变成水蒸气，接着不断重复上述循环过程。
外管155下端为第一集水室16，上端为第二集水室17。第一集水室16的下方设有第一集烟室18，炉体120的尾部与第一集烟室18连通，高温烟气穿过换热套管153后，由炉体120的尾部进入第一集烟室18。第二集水室17的上方设有第二集烟室19，第一集烟室18通过烟气余热通道与第二集烟室19连通。第二集烟室19设有烟气出口7，烟气在内管154换热完成后从烟气出口7排出。
本实施例烟气排放过程为：混合气体在炉膛11内燃烧，燃烧气体生成的高温烟气进入炉体120内，并流向炉体120的尾部。高温烟气由从炉体120的尾部进入第一集烟室18，然后经内管154进入第二集烟室19，最后经烟气出口7排出。
第一集水室16通过水流通道与第二集水室17连通。一次侧循环回路中，发生器2的冷凝水回到第一集水室16内，水流经水流通道进入第二集水室17。位于锅炉1内的水流通道包裹烟气余热通道，最大程度提高烟气与水之间的换热效率。
现有技术中，小容量的锅炉往往因为换热面积不足而导致水溶液的蒸发量不够。本实施例对排放的烟气热量再利用，将烟气进入换热套管153中与水溶液换热后，再排出。通过换热套管153增大水溶液的换热面积，保证在水溶液较少的情况下，也能产生较大的蒸发量。因此采用换热套管153后，锅炉内的水容量可降低至30L以下，无***风险，安全稳定。
为降低烟气中的NOX，本实施例中燃烧器3为预混燃烧器，燃料在燃烧器3内配比形成均匀的混合气体。除此之外，NOX的生成与混合气体的燃烧温度有很大关系，通过炉膛11内设置降温套管151降低混合气体燃烧过程的火焰温度，进而抑制混合气体燃烧过程中NOx的生成。本实施例炉膛11内的管道可以设计成套管形式或非套管形式，优选地，将炉膛11内的管道设置为套管形式，以增加换热效果。如图2所示，沿混合气流的流动方向，炉膛11内依次设有降温套管151、稳焰套管152，其中，降温套管151与稳焰套管152的内部构造同换热套管153。降温套管151之间形成第一套管缝隙1511，稳焰套管152之间形成第二套管缝隙1521。优选地，稳焰套管152的中心与相邻的第一套管缝隙1511对齐设置。换热套管153由多排并列构成，优选地，相邻两排换热套管153交错布置。
燃烧气体通过第一套管缝隙1511和第二套管缝隙1521后，气体体积增大，形成整体火焰，降温套管151和稳焰套管152内的水吸收火焰热量，降低火焰温度，抑制混合气体燃烧过程中生成的NOx含量。
燃烧气流从第一套管缝隙1511流出时形成的压力为P1，从第二套管缝隙1521流出时，形成的压力为P2，P2小于P1,即稳焰套管152气流流出的一侧形成负压，可重新回燃未燃烧的气体，因此稳焰套管152具有稳定燃烧的作用。从第二套管缝隙1521出来的燃烧气体进入炉体120内形成高温烟气，高温烟气在换热套管153内与水流进行换热。高温烟气换热完成后，从烟气出口7排出，排放烟气含有较低的NOx。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种水火管式蒸汽锅炉，包括锅炉(1)、燃烧器(3)，所述燃烧器(3)的燃烧端伸进所述锅炉(1)的炉膛(11)内，所述炉膛(11)的一侧为炉体(120)，其特征在于：
所述炉体(120)内设有换热套管(153)，所述换热套管(153)由内管(154)与外管(155)构成；
所述内管(154)为烟气余热通道，所述内管(154)与所述外管(155)之间为水流通道，所述烟气余热通道与所述炉体(120)尾部连通；
所述炉体(120)内的高温烟气与烟气余热通道内的烟气共同加热水流通道内的水。
2.根据权利要求1所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：
所述炉体(120)的下方设有第一集水室(16)，所述第一集水室(16)连通锅炉(1)的进水口(13)；
所述炉体(120)的上方设有第二集水室(17)，所述第二集水室(17)连通锅炉(1)的蒸汽出口(12)。
3.根据权利要求2所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：
所述第一集水室(16)的下方设有第一集烟室(18)，所述炉体(120)的尾部与所述第一集烟室(18)连通，高温烟气穿过所述换热套管(153)后，由炉体(120)的尾部进入所述第一集烟室(18)；
所述第二集水室(17)的上方设有第二集烟室(19)，所述第一集烟室(18)通过所述烟气余热通道与所述第二集烟室(19)连通。
4.根据权利要求3所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：所述第二集烟室(19)设有烟气出口(7)，烟气在所述内管(154)换热完成后从所述烟气出口(7)排出。
5.根据权利要求3所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：所述第一集水室(16)通过所述水流通道与所述第二集水室(17)连通。
6.根据权利要求1所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：所述燃烧器(3)为预混燃烧器，燃料在所述燃烧器(3)内配比形成混合气体。
7.根据权利要求1所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：
沿混合气流的流动方向，所述炉膛(11)内依次设有降温套管(151)、稳焰套管(152)。
8.根据权利要求7所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：所述降温套管(151)之间形成第一套管缝隙(1511)，所述稳焰套管(152)之间形成第二套管缝隙(1521)。
9.根据权利要求8所述的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：所述稳焰套管(152)的中心与相邻的第一套管缝隙(1511)对齐设置。
10.根据权利要求1或3的水火管式蒸汽锅炉，其特征在于：所述换热套管(153)由多排并列构成，相邻两排所述换热套管(153)交错布置。
Priority Applications (2)
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