三回程立式燃氣鍋爐的製作方法

2023-05-24 15:02:51

專利名稱：三回程立式燃氣鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱交換設備，具體涉及一種立式燃氣鍋爐。
背景技術：
鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。隨著西氣東輸等工程的竣工，以及對沼氣等氣體能源的開發不斷發展，以天然氣、煤氣、瓦斯氣、沼氣等氣體為燃料的燃氣鍋爐運用越來越廣泛。但是現有的立式燃氣鍋爐普遍採用單回程或者雙回程結構實現輻射換熱和對流換熱，總體換熱效率均較低。為了更進一步提高換熱效率，現有技術中出現了在爐體外增加餘熱水箱副產熱水或者增加預熱水箱預熱水然後進鍋爐內燒開的技術，對煙氣餘熱進行利用的技術，以提高燃料利用率，達到國家熱功測評要求。但這樣不僅使設備結構複雜，而且不必要的副產物反而限制設備的使用。例如在酒廠、蒸餾水廠等單位，本身有大量溫度較高的冷卻水，無需預熱，更無需生產熱水。隨著國家質量監督檢驗檢疫總局於2010年8月30日頒布《鍋爐節能技術監督管理規程》，進一步改發此類立式燃氣鍋爐的節能技術，是鍋爐行業技術發展的趨勢，也是本行業的技術難題。
發明內容本實用新型的主要目的是提供一種能夠提高換熱效率的立式燃氣鍋爐。為實現上述發明目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種立式燃氣鍋爐，包括鍋爐殼體，鍋爐殼體內設置內膽，其特徵在於:所述的內膽上部連接向下延伸的下煙管，下煙管下端連接下煙箱，下煙箱連接向上延伸的上煙管，上煙管上端連接上煙箱，上煙箱的上部連接排煙管；所述的內膽內部設置橫管，上煙箱內部布置豎管，所述的橫管內腔、內膽外部的區域、豎管內腔、上煙箱上方的區域連通構成供待加熱介質停留的腔室。優選的，所述的橫管在內膽下部和中上部各布置一組，每根橫管與同組橫管相平行、與另一組的橫管相垂直、並具有與水平方向呈銳角的斜度。優選的，所述的下煙管和上煙管沿內膽周邊均勻布置，下煙箱環繞內膽布置。優選的，所述的豎管在上煙箱內均勻布置。優選的，所述的排煙管連接在上煙箱中間位置。優選的，所述的上煙箱外形呈圓盤狀，上煙箱下部支撐在內膽上，上部通過斜拉杆與鍋爐殼體內壁連接。優選的，所述的下煙箱上設置檢修管連接到鍋爐殼體外部，所述的鍋爐殼體的下部設置手孔。由上述技術方案可知:本實用新型的立式燃氣鍋爐中，燃氣在內膽內燃燒煙氣向上流通，內膽和橫管輻射傳熱，實現第一回程；向下布置的下煙管和下煙箱再次向內膽外部的待加熱介質傳熱實現第二回程；向上布置的上煙管和上煙箱向待加熱介質傳熱實現第三回程。因此本實用新型的立式燃氣鍋爐實現了三回程傳熱。內膽和橫管共同作用下，輻射換熱面積增多，換熱效果好，完成了整個換熱的70%左右。鍋爐第二、三回程中煙管和煙箱則形成了兩個對流換熱的過程，與現有的立式燃氣鍋爐相比增加了對流路徑和換熱面積，將煙氣熱量充分吸收，可以使鍋爐熱效率達到95%左右。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的三回程立式燃氣鍋爐，用於生產熱水和蒸汽。鍋爐包括鍋爐殼體1，鍋爐殼體I內設置內膽2，內膽2與鍋爐殼體I連接爐門圈4，爐門圈4可以用於連接燃燒器或者供燃氣和空氣進入內膽2內燃燒。爐門圈4外部還可以設置爐門法蘭及燃燒器支撐法蘭等，這些與現有技術基本相同；鍋爐殼體I的結構，上部設置吊耳12等，都是本領域技術人員容易實現的，或者也可以做適應性改進，不再贅述。本實用新型的改進在於:內膽2的上部連接向下延伸的下煙管3，下煙管3下端連接下煙箱4，下煙箱4連接向上延伸的上煙管5，上煙管5上端連接上煙箱6，上煙箱6的上部連接排煙管7。燃燒器提供的燃料先在內膽2內燃燒後，然後經內膽2上部的下煙管3進入下煙箱4，然後由下煙箱4經上煙管5向上進入上煙箱6，然後通過上煙箱6經排煙管7排出鍋爐。所述的內膽2內部設置橫管8、9，上煙箱6內部布置豎管10，所述的橫管8、9內腔、內膽2外部的區域、豎管10內腔、上煙箱6上方的區域連通構成供待加熱介質停留的腔室。待加熱的水體進入鍋爐後在橫管8、9內腔、內膽2外部的區域、豎管10內腔、上煙箱6上方的區域共同構成的連通腔室內停留，並同時被加熱。內膽2和橫管8、9的輻射換熱面積大，換熱效果好。下煙管3和下煙箱4，上煙管5和上煙箱6，形成了兩個對流換熱的回程，與現有的立式燃氣鍋爐相比增加了對流路徑和換熱面積，將煙氣熱量充分吸收。優選的，所述的橫管8、9在內膽2下部和中上部各布置一組，上部一組的每根橫管8與同組橫管相平行、與下部一組的橫管9相垂直、並具有與水平方向呈銳角的斜度。下部一組橫管9在工作狀態就位於燃燒火焰的下方。橫管8、9的斜度可以利於蒸發的蒸汽向上流動，如圖1所示就是橫管8相對於紙面向裡、向上，橫管9相對於紙面向右向上。這樣兩組橫管8、9的設置不僅增大了換熱面積，並且橫管8、9設置為兩組時就能因為水體受熱蒸發等因素產生水體流動，使得內膽2外部的水體溫度分布均，改善傳熱效果。優選的實施方式:所述的下煙管3和上煙管5沿內膽2周邊均勻布置，下煙箱4環繞內膽2布置。所述的豎管10在上煙箱6內均勻布置。這樣可以進一步增大傳熱面積，同時使得傳熱更均勻。更好的是:所述的排煙管7連接在上煙箱6中間位置。如圖1所示，也就是排煙管7設置一根，位於上煙箱7的中間位置，這樣上煙管5進來的煙氣就必須橫向流動然後從排煙管7排出，顯著延長了煙氣流動的路徑。並且豎管10和煙氣在上煙箱7的區域流通時都會必然產生湍流，而湍流是極有利於換熱的。[0023]至於上煙箱6的設置和布置方式則有很多實施的方式，例如由兩個焊接在鍋爐殼體I上的隔板構成箱體。優選的是:所述的上煙箱6外形呈圓盤狀，上煙箱6下部支撐在內膽2上，上部通過斜拉杆與鍋爐殼體I內壁連接。這樣上煙箱7結構牢固穩定，並且獨立的箱體便於加工和安裝到鍋爐內。上煙箱7邊緣還能提供流體相對流動的通道，利於鍋爐內水體的流動和換熱。另外下煙箱4通過檢修管4'連通到鍋爐殼體I外部，便於鍋爐檢修和檢查檢修煙管和煙箱內部。鍋爐殼體I的下部還可以設置手孔13，便於清理和檢修鍋爐內部。本實用新型的鍋爐結構設計巧妙，經試製使用驗證能顯著提高燃料利用率。在節能減排成為社會共識的情況下，具有廣闊的市場前景。
權利要求1.一種立式燃氣鍋爐，包括鍋爐殼體(1)，鍋爐殼體(I)內設置內膽(2)，其特徵在於:所述的內膽(2)上部連接向下延伸的下煙管(3)，下煙管(3)下端連接下煙箱(4)，下煙箱(4 )連接向上延伸的上煙管(5 )，上煙管(5 )上端連接上煙箱(6 )，上煙箱(6 )的上部連接排煙管(7); 所述的內膽(2)內部設置橫管(8、9)，上煙箱(6)內部布置豎管(10)，所述的橫管(8、9)內腔、內膽(2)外部的區域、豎管(10)內腔、上煙箱(6)上方的區域連通構成供待加熱介質停留的腔室。
2.根據權利要求1所述的立式燃氣鍋爐，其特徵在於:所述的橫管(8、9)在內膽(2)下部和中上部各布置一組，每根橫管(8、9)與同組橫管(8、9)相平行、與另一組的橫管(8、9)相垂直、並具有與水平方向呈銳角的斜度。
3.根據權利要求1所述的立式燃氣鍋爐，其特徵在於:所述的下煙管(3)和上煙管(5)沿內膽(2)周邊均勻布置，下煙箱(4)環繞內膽(2)布置。
4.根據權利要求1所述的立式燃氣鍋爐，其特徵在於:所述的豎管(10)在上煙箱(6)內均勻布置。
5.根據權利要求2或3或4所述的立式燃氣鍋爐，其特徵在於:所述的排煙管(7)連接在上煙箱(6)中間位置。
6.根據權利要求5所述的立式燃氣鍋爐，其特徵在於:所述的上煙箱(6)外形呈圓盤狀，上煙箱(6)下部支撐在內膽(2)上，上部通過斜拉杆與鍋爐殼體(I)內壁連接。
7.根據權利要求6所述的 立式燃氣鍋爐，其特徵在於:所述的下煙箱(4)上設置檢修管(4' )連接到鍋爐殼體(I)外部，所述的鍋爐殼體(I)的下部設置手孔(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種立式燃氣鍋爐，目的是提供一種能夠提高換熱效率的立式燃氣鍋爐。鍋爐包括鍋爐殼體，鍋爐殼體內設置內膽，內膽上部連接向下延伸的下煙管，下煙管下端連接下煙箱，下煙箱連接向上延伸的上煙管，上煙管上端連接上煙箱，上煙箱的上部連接排煙管；所述的內膽內部設置橫管，上煙箱內部布置豎管，所述的橫管內腔、內膽外部的區域、豎管內腔、上煙箱上方的區域連通構成供待加熱介質停留的腔室。鍋爐第一回程輻射換熱面積增多，換熱效果好，完成了整個換熱的70%左右。鍋爐第二、三回程中煙管和煙箱則形成了兩個對流換熱的過程，與現有的立式燃氣鍋爐相比增加了對流路徑和換熱面積，將煙氣熱量充分吸收，可以使鍋爐熱效率達到95%左右。
文檔編號F24H1/44GK203163233SQ20132013588
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月23日 優先權日2013年3月23日
發明者趙光明 申請人:趙光明