具有一個或多個高效燃氣鍋爐的熱工作站的製作方法
2023-06-22 22:21:26
專利名稱：具有一個或多個高效燃氣鍋爐的熱工作站的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有燃氣鍋爐的組合單元式/模塊元件式熱工作站。
背景技術：
眾所周知，民用的以及工業應用的加熱系統通常包括一些不同功率的鍋爐，因此，製造商必須在很大的範圍內提供各種類型的鍋爐和燃燒器，以便使每種鍋爐具有不同的額定功率，從而可隨時滿足各種需要。
很顯然，這種方案會使製造成本非常高，而且需要一個很大的存儲空間來存儲所有常用的不同功率的鍋爐。
現有技術中的技術方案所存在的另一個問題涉及鍋爐的熱效率問題，即現有技術中的鍋爐不是總能適當地完全利用煙氣熱力，而且常常會汙染周圍環境。
發明內容
本發明的目的是要克服上述缺陷，通過提供一種具有燃氣鍋爐的組合單元式熱工作站，使得可以提供和使用單一類型的鍋爐，這種鍋爐被設計成可滿足所有用戶的需要，同時還能確保不同的熱功率需求。
在上述發明目的範圍內，本發明的一個主要的目的是提供這樣一種熱工作站，通過結合採用最現代的燃燒和熱交換方法，這種熱工作站適於提供非常高的熱效率，同時還可以減小汙染排放物，使得對周圍環境造成的影響最小化。
本發明的另一個目的是提供這樣一種熱工作站，該熱工作站包括一非常高級的電子控制系統，以便根據應急的即時系統要求來控制熱工作站的運行操作，從而總能對系統本身的效率進行優化。
本發明的另一個目的是提供一種組合單元式高效熱工作站，它具有燃氣鍋爐，由於這些鍋爐具有一些特別的設計特徵，因此，這些鍋爐運行可靠且安全。
根據本發明的一個方面，通過提供這樣一種組合單元式熱工作站來實現上面所提到的發明目的以及其它的一些發明目的，並且通過後面的描述將會更清楚的了解這些發明目的，該組合單元式熱工作站包括燃氣鍋爐，其中，至少一個所述鍋爐具有一燃氣燃燒器，以便把空氣和燃氣的混合物吹入一火焰導流/分流套元件內，該火焰導流套元件被設置在所說鍋爐的主體內部，並限定出至少三個煙氣轉向，以便回收潛在的熱量，同時使水蒸汽凝結。
附圖簡述通過下面的描述並結合附圖將會更清楚地了解本發明的特點和優點。在下面的描述中將描述本發明的一種優選的但不是唯一的組合單元式熱工作站，這種熱工作站具有高效的燃氣鍋爐，在圖中所表示出的例子是說明性的例子，本發明並不局限於此。在這些附圖中
圖1是根據本發明的熱工作站的示意性主視圖，該熱工作站包括四個相互連接的鍋爐；圖2是沿著一個高效鍋爐的一豎直平面剖開的剖面圖；圖3示出了點火塞和火焰監測器或傳感器的細節情況；圖4是根據本發明的熱工作站中所包括的火焰導流套元件的示意圖，該火焰導流套元件被局部剖開。
具體實施例方式
參照上述附圖中的附圖標記，熱工作站總體上由附圖標記1表示，該熱工作站包括一個或多個高效鍋爐2，在圖示的特定實施例中具有四個這樣的高效鍋爐，這些鍋爐最好是凝結式的。
每個鍋爐2包括一燃燒器3，向該燃燒器3中供應空氣和燃氣混合物，並使該混合物中具有適當的過量空氣。
所述混合物被吹入到一火焰導流套元件10內，如圖4中清楚的示出的那樣，該火焰導流套元件10包括一外殼或外罩5和一內殼或內罩6，在該外殼和內殼之間形成一間隙7。
有利地是，所述外殼5和6的表面被穿孔，並且在底部用一封底元件進行封閉，附圖標記8表示封底元件。
在套元件12的外側設置一點火塞11，該點火塞用於在套元件10的外殼上火花放電，從而點燃所述混合物。
此外，還設置了離子探測器12，用於監測是否存在火焰，如果沒有火焰，那麼就自動關閉氣流。
如圖所示，所述套元件10被設置在鍋爐主體20內部，從而實際上由管道21提供了三次煙氣轉向，在管道21的表面上具有一些湍流器22。
特別是，管道21被浸在熱交換流體中，這種熱交換流體通常包括水，並且用於整體地吸收煙氣中的潛熱，以便在第三個轉向處完全回收潛在的熱量，並隨著煙氣水蒸汽的凝結而落入一收集盆30內，該收集盆被設置在該系統的底部，並具有一出口31。
為了封閉火焰導流套元件的區域，設置了一換向或偏向底部元件25，所述底部元件由耐火材料製成，它實際上用於把來自第一煙氣轉向的煙氣傳送到第二煙氣轉向處，從而提供優化的流通路徑，以便防止任何類型的散熱。
鍋爐最好由不鏽鋼材料製成，由於鍋爐是凝結式的，因此，可以完全回收煙氣中潛在的熱量，同時使鍋爐中的蒸汽凝結。
由於提供了很大的熱交換表面，並在管道21內設置了具有特定形狀的湍流器，而且還由於提供了水轉向方式，使得回流水相對煙氣流從逆流系統中流回。
燃氣輸送管子或管道以及燃燒室被豎直設置，從而向下排放凝結物，減小可能發生的腐蝕。
本發明的另外一個重要方面是，熱交換器設有很大的熱交換表面，並且具有很高的水含量。
鍋爐最好被做成適用室外使用，並且如圖1所示那樣，使鍋爐能與其它眾多的具有相同結構和特徵的類似鍋爐相連接，以便提供所期望的總功率。
因此，所公開的這種裝置能在功率調節型的操作狀態中運行，甚至單一的設備或系統也能運行，並且具有恆定不變的空氣過剩量，而且被設定在一額定功率狀態。
此外，本發明的熱工作站還能在外部環境中運行，而且無需任何保護措施，這是由於所述參數具有均勻平衡性的緣故。
對所公開的發明可以進行變型和改變，這些變型和改變都處於本發明的保護範圍之內。
此外，本發明中的所有結構細節部分都能用其它的技術上等同的元件來代替。
在實施本發明時，所用的材料可以是任意的，只要這些材料適合於特定的應用場合即可。此外，尺寸和大小也可以是任意的，這取決於具體的使用要求。
權利要求
1.一種熱工作站，其特徵在於所述熱工作站包括至少一個鍋爐，該鍋爐具有一燃氣燃燒器，以便把空氣和燃氣混合物吹入到一火焰導流套元件內，該火焰導流套元件被設置在鍋爐主體內部，從而限定出三次煙氣轉向，以便對潛在的熱量進行回收，同時對水蒸汽進行凝結。
2.根據前述權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述熱工作站包括多個相互串接或級連的鍋爐。
3.根據前述權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述火焰導流套元件包括一內殼和一外殼，所述內殼和外殼穿有孔，並且由一底部元件對其底部進行封閉，從而在所述內殼和外殼之間形成一間隙。
4.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述熱工作站包括一點火火花塞，用於點燃所述空氣和燃氣混合物，所述點火火花塞被設置在所說套元件內部，並被用於在所述外殼上發出火花放電。
5.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述熱工作站包括一離子探測器，該離子探測器用於當在所說外殼外側沒有火焰時關閉所述燃氣。
6.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述燃氣轉向由一些通道來提供，這些通道內部具有湍流元件，這些湍流元件用於促進所說熱工作站的熱交換，所述通道被浸在熱交換流體中。
7.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述熱工作站還包括一凝結物收集盆，該凝結物收集盆被設置在第三個煙氣轉向處並具有一出口。
8.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述火焰導流套元件和空氣流通管道具有一豎直軸線。
9.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述鍋爐主體由不鏽鋼材料製成。
10.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述熱工作站能在單一裝置的功率調節模式中運行，並且具有恆定不變的空氣過剩量，並被設定在一額定功率。
11.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，其特徵在於所述熱工作站能被設置在外部環境中，而無需任何保護措施，並且具有恆定不變的設定的操作參數。
12.根據前述一個或多個權利要求所述的熱工作站，它具有組合單元和燃氣鍋爐，基本上如所廣泛公開和圖中所示那樣並被用於特定的目的。
全文摘要
本發明涉及一種熱工作站，它包括至少一個高效鍋爐，該鍋爐具有一燃氣燃燒器，並被用於把空氣和燃氣混合物吹入一火焰導流套內，該火焰導流套被設置在鍋爐主體內部，從而限定出三次煙氣轉向，以便對潛在的熱量進行回收，並使水蒸汽凝結。
文檔編號F22B33/18GK1532453SQ0312063
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月18日 優先權日2003年3月18日
發明者賈科莫·卡爾帕內託, 賈科莫 卡爾帕內託 申請人:賈斯特國際公司