預混密閉式模塊燃氣鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密閉式模塊燃氣鍋爐，包括上板、面板、后板和側(cè)板組成的密閉燃燒室及將密閉燃燒室固定的機組底座；設(shè)置在面板上的進水口和出水口分別通過進水管道連接內(nèi)置循環(huán)泵與出水管道分別接入前分集水箱的入水口及出水口；所述的前分集水箱的相對面安裝有后分集水箱，兩水箱間用金屬翼片管換熱器連通；面板上的燃氣接口與燃氣總管連通，燃氣總管上裝有一個燃氣總閥，該閥門后方的燃氣主管并聯(lián)接入多根分管，分管的末端又與一組并聯(lián)的排管式燃燒器相接；本發(fā)明通過改進鍋爐的點火系統(tǒng)，整合及優(yōu)化現(xiàn)有燃氣鍋爐的燃燒器和換熱系統(tǒng)等內(nèi)部配置，配套鍋爐應用的智能控制系統(tǒng)，以降低鍋爐內(nèi)耗，提高鍋爐的自動化程度及熱效率。
【專利說明】預混密閉式模塊燃氣鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃氣鍋爐，尤其涉及一種多單元模塊燃氣鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有模塊式鍋爐大多采用大氣式半封閉燃燒室，由于燃燒室屬于半開放結(jié)構(gòu)，不充分燃燒的產(chǎn)生的廢氣會彌漫鍋爐房，濃度達到一定程度時會引起爆炸或人員中毒等重大事故；同時燃燒器向爐體周圍通過輻射及對流方式傳遞大量熱量，造成能源浪費，降低了鍋爐的熱效率；
[0003]傳統(tǒng)模塊式鍋爐中，排管式燃燒器一般為單筒式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)易造成回火，引發(fā)事故，而且燃燒時由于氣流不夠穩(wěn)定，引起燃燒狀態(tài)波動大，使得燃燒不充分，降低了燃料利用率；
[0004]常規(guī)模塊鍋爐換熱裝置多采用碳鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，屬于容積循環(huán)式換熱，這種結(jié)構(gòu)的鍋爐容水量大，體積笨重，待機時內(nèi)耗較大，且占地、承重，給安裝和使用造成極大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述技術(shù)缺陷造成的燃氣鍋爐熱效率較低的問題，本發(fā)明提供了一種密閉式模塊燃氣鍋爐，通過改進鍋爐的點火系統(tǒng)，整合及優(yōu)化現(xiàn)有燃氣鍋爐的燃燒器和換熱系統(tǒng)等內(nèi)部配置，配套鍋爐應用的智能控制系統(tǒng)，以降低鍋爐內(nèi)耗，提高鍋爐的自動化程度及熱效率。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種預混密閉式模塊燃氣鍋爐，包括上板、面板、后板和側(cè)板組成密閉燃燒室的單臺模塊鍋爐及底座；
[0008]設(shè)置在面板上的進水口和出水口分別通過進水管道與出水管道接入前分集水箱的入水口與集水箱的出水口，其中進水口通過進水管道連接內(nèi)置循環(huán)水泵再接到前分集水箱的入水口 ；接入前分集水箱的入水口的管道上還依次安裝了溫壓表和水流開關(guān)；
[0009]與前分集水箱的相對應的末端安裝有后分集水箱，兩水箱間用金屬翼片管換熱器連通；
[0010]面板上的燃氣接口與燃氣總管連通，燃氣總管上裝有一個燃氣總閥，該燃氣總閥后方的燃氣總管下并聯(lián)接入多根分管，并分別在每個分管上安裝了燃氣單元組電磁閥、燃氣單元組助燃風機、燃氣單元組球閥，分管的末端又與一組并聯(lián)的排管式燃燒器相接；
[0011]所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐的外部裝有與密閉燃燒室連通的煙囪。
[0012]所述的排管式燃燒器采用不銹鋼合金雙層雙回程排管式燃燒筒，燃燒筒上表面為矩形多排燃氣孔，燃燒筒采用雙層套筒結(jié)構(gòu)，末端封閉中心送氣，燃氣到末端后返回于夾層(雙回程)中，燃氣從外筒表面矩形多排燃氣孔噴射出，形成多排火焰，均勻穩(wěn)焰燃燒，防止因燃氣壓力的變化而帶來的火焰忽高忽低；預混氣體、氧氣與燃氣配比合理，燃燒充分。排管式燃燒器入口處設(shè)置燃氣噴嘴、鎢極點火棒；使用鎢極電熱方式，通電后發(fā)熱至高溫紅熱狀態(tài)后，通氣即點燃燃氣，安全穩(wěn)定，同時點火后點火棒轉(zhuǎn)換為可用來檢測燃燒火焰是否正常的的探測器，若故障滅火即表面溫度降低，聯(lián)鎖控制進氣閥組，切斷燃氣閥。
[0013]所述的金屬翼片管換熱器為單排金屬翼片管四回程結(jié)構(gòu)，其外表層為翼片狀，且上表面覆蓋了一層V型煙氣導流板；金屬翼片管換熱器內(nèi)管壁加工成螺旋狀，使內(nèi)部水流為旋流、踹流狀。
[0014]單排金屬翼片管為整體加工件——外表層加工出翼片狀，非普通翼片管的高頻焊接工藝，既保證換熱效果，又保證使用壽命；同時換熱器容水量極低，內(nèi)耗幾乎為零；單排金屬翼片管四回程結(jié)構(gòu)，防止雙層疊式換熱結(jié)構(gòu)的局部高溫而損壞換熱器翼片管或內(nèi)管壁局部水垢形成，使傳熱效率為最高；翼片管內(nèi)管壁加工成螺旋狀，使內(nèi)部水流為旋流、踹流狀，不易產(chǎn)生水垢，又能防止熱量傳遞的水膜熱阻，提高換熱效率。
[0015]所述的進水管道和出水管道自進水口與出水口平行鋪設(shè)，其終端通過橫管相接，在相接的橫管上平行引出兩條垂直管道，分別接入前分集水箱的入水口與出水口，引出的兩平行管道的間距小于3倍橫管管徑；前分集水箱、后分集水箱既是分水器，又是集水器，由內(nèi)部導流槽分配水流方向。此鍋爐進出水兩平行管道的間距及連接處配置特殊結(jié)構(gòu)接口方式，可直接連接外網(wǎng)系統(tǒng)，又不相互破壞一、二次網(wǎng)各自系統(tǒng)的壓差平衡，形成一、二次網(wǎng)單元自循環(huán)系統(tǒng)。預混密閉式模塊燃氣鍋爐還包括控制器。
[0016]在所述的前分集水箱的前面設(shè)置了一層前隔板，在所述的燃氣單元組助燃風機的下面設(shè)置了一層橫隔板。
[0017]所述的并聯(lián)接入燃氣主管的分管上的閥門為安裝在燃氣單元組助燃風機上端的燃氣單元組電磁閥及安裝在燃氣單元組助燃風機下端的燃氣單元組球閥。
[0018]所述的前分集水箱上裝有安全閥及溫壓表。所述的面板與后板分別開有與密閉燃燒室相通的前觀火孔及后觀火孔。
[0019]采用內(nèi)置循環(huán)水泵與單排金屬翼片管換熱器組合成模塊自循環(huán)系統(tǒng)，保護鍋爐，提高換熱效率；循環(huán)水泵提前運行條件下，同時鍋爐進水口水流開關(guān)處于開啟狀態(tài)，通過控制器聯(lián)動于點火系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)、風機系統(tǒng)，自成燃燒、換熱、循環(huán)模塊，直接接入循環(huán)網(wǎng)供熱即可；由于循環(huán)水泵的預先啟動，主動與單排金屬翼片管換熱器入口水流開關(guān)雙重保護換熱器的安全運行(防止過熱燒壞)；同時循環(huán)水泵設(shè)計為延時停止，防止了鍋爐單排金屬翼片管換熱器因水流驟停的熱積聚性，延長了單排金屬翼片管換熱器的使用壽命，同時簡化了模塊鍋爐的安裝技術(shù)瓶頸，直接與二次網(wǎng)系統(tǒng)連接即可。
[0020]每臺模塊鍋爐的由多套燃氣閥組與助燃風機成套配置，形成單臺模塊鍋爐又有多套混氣閥組單元模塊，即單臺鍋爐可以多單元模塊模式運行，最大可達4?6組。模塊單元輸出負荷與熱網(wǎng)需求負荷匹配更為細化。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:
[0022]本發(fā)明采用多路燃氣閥組與燃氣單元組助燃風機相匹配形成密閉燃燒室，燃燒室微負壓燃燒，提高了鍋爐的熱效率；同時燃氣單元組助燃風機的送氧量與燃氣通過控制器的預置算法控制分配與預混，使燃燒更充分，且無廢氣排放，環(huán)保節(jié)能，安全可靠，并提高了鍋爐熱效率；由于應用上述結(jié)構(gòu)的排管式燃燒器，使燃氣能均勻穩(wěn)焰燃燒，形成柱形多排火焰，使燃燒較充分，提高了燃料的利用率。
[0023]金屬翼片管換熱器上層覆蓋燃氣導流板，使熱量吸收充分，連接換熱翼片管兩頭的集分箱，既是分水器，又是集水器，由內(nèi)部導流槽分配水流方向，使得鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝于使用；同時金屬翼片管換熱器換熱效果好，使用壽命長，容水量極低，待機時內(nèi)耗幾乎為零；采用單排金屬翼片管四回程結(jié)構(gòu)，防止了雙層疊式換熱結(jié)構(gòu)的局部高溫而損壞換熱器翼片管或內(nèi)管壁局部水垢形成，使傳熱效率為最高；翼片管內(nèi)管壁加工成螺旋狀，使內(nèi)部水流為旋流、踹流狀，不易產(chǎn)生水垢，又能防止熱量傳遞的水膜熱阻，提高換熱效率。
[0024]燃氣管路采用三重閥組保護，鍋爐燃氣系統(tǒng)采用壓力傳感器、氣體泄露傳感器、電磁閥組，結(jié)合智能控制系統(tǒng)，使燃氣在泄露、壓力過高或過低時自動切斷燃氣總控制閥，并報警(蜂鳴器叫)，提醒操作人員進行維護；若故障排除，可自動或手動復位運行。提高了鍋爐的安全性及自動化程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]本發(fā)明共有附圖3幅:
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2為鍋爐的進水管道和出水管道的連接結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖3為本明的排管式燃燒器與金屬翼片管換熱器的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]其中:1、控制器，2、燃氣總閥，3、進水口，4、出水口，5、燃氣接口，6、安全閥，7、溫壓表，8、水流開關(guān)，9、循環(huán)泵，10、面板，11、前觀火孔12、機組底座，13、前隔板，14、前分集水箱，15、排管式燃燒器，16、金屬翼片管換熱器，17、燃氣單兀組球閥，18、燃氣單兀組電磁閥，
19、燃氣單元組助燃風機，20、煙囪，21、側(cè)板，22、橫隔板，23、后分集水箱、24、后板，25、后觀火孔，26、上板，27、V型煙氣導流板，28、燃氣噴嘴，29、鎢極點火棒。
【具體實施方式】
[0030]為進一步對說明本發(fā)明，結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述:
[0031]實施例:
[0032]一種預混密閉式模塊燃氣鍋爐，包括上板26、面板10、后板24和側(cè)板21組成密閉燃燒室的單臺模塊鍋爐及底座12 ；
[0033]設(shè)置在面板10上的進水口 3和出水口 4分別通過進水管道與出水管道接入前分集水箱14的入水口與集水箱14的出水口，其中進水口 3通過進水管道連接內(nèi)置循環(huán)水泵9再接到前分集水箱14的入水口 ；接入前分集水箱14的入水口的管道上還依次安裝了溫壓表7和水流開關(guān)8 ；
[0034]進一步的，所述的進水管道和出水管道自進水口 3與出水口 4平行鋪設(shè)，其終端通過管道相接，在相接的管道上平行引出兩條垂直管道，分別接入前分集水箱14的入水口與出水口，引出的兩平行管道的間距小于3倍管徑；
[0035]與前分集水箱14的相對應的末端安裝有后分集水箱23，兩水箱間用金屬翼片管換熱器16連通；
[0036]進一步的，所述的前分集水箱14上裝有安全閥6及溫壓表7 ；
[0037]進一步的，所述的金屬翼片管換熱器16為單排金屬翼片管四回程結(jié)構(gòu)，其外表層為翼片狀，且上表面覆蓋了一層V型煙氣導流板27 ；
[0038]面板10上的燃氣接口 5與燃氣總管連通，燃氣總管上裝有一個燃氣總閥2，該閥門后方的燃氣主管并聯(lián)接入多根分管，并分別在每個分管上安裝了閥門與燃氣單元組助燃風機19，分管的末端又與一組并聯(lián)的排管式燃燒器15相接；
[0039]進一步的，所述的排管式燃燒器15采用不銹鋼合金雙層雙回程排管式燃燒筒，燃燒筒上表面為矩形多排燃氣孔，燃燒筒采用雙層套筒結(jié)構(gòu)，末端封閉中心送氣，燃氣到末端后返回于夾層中，燃氣從外筒表面矩形多排燃氣孔噴射出，均勻穩(wěn)焰燃燒，形成多排火焰；排管式燃燒器15入口處設(shè)置燃氣噴嘴28、鎢極點火棒29 ；
[0040]進一步的，所述的燃氣孔為多排矩形燃氣孔；
[0041]進一步的，所述的并聯(lián)接入燃氣主管的分管上的閥門為安裝在燃氣單元組助燃風機19上端的燃氣單元組電磁閥18及安裝在燃氣單元組助燃風機19下端的燃氣單元組球閥17 ；
[0042]所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐的外部裝有與密閉燃燒室連通的煙囪20 ；
[0043]進一步的，所述的面板10與后板24分別開有與密閉燃燒室相通的前觀火孔11及后觀火孔25 ；
[0044]進一步的，所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，還包括控制器20 ；
[0045]進一步的，在所述的前分集水箱14的前面設(shè)置了一層前隔板，在所述的燃氣單元組助燃風機的下面設(shè)置了一層橫隔板23。
[0046]在循環(huán)水泵9已處于運行狀態(tài)下，水經(jīng)鍋爐進水口 3流入進水管道，通過控制器的控制，聯(lián)動于點火系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)及風機系統(tǒng)啟動。
[0047]本發(fā)明的控制器采用微電腦及氣候補償自動控制系統(tǒng)，PLC觸摸式人機對話系統(tǒng)，智能地指令鍋爐水系統(tǒng)的溫度、燃氣系統(tǒng)壓力、水流開關(guān)的開啟、內(nèi)置循環(huán)水泵的運行、時間控制器的控制、室內(nèi)溫度與室外溫度的比對，結(jié)合預置的運行模式曲線等各種條件因素指導下，科學合理地運行，使輸出熱負荷與系統(tǒng)實際熱負荷需求合理匹配，無任何浪費，從而達到模塊燃氣鍋爐與模塊機組系統(tǒng)的雙節(jié)能目的。
【權(quán)利要求】
1.一種預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:包括上板(26)、面板(10)、后板(24)和側(cè)板(21)組成密閉燃燒室的單臺模塊鍋爐及底座(12)； 設(shè)置在面板(10)上的進水口(3)和出水口(4)分別通過進水管道與出水管道接入前分集水箱(14)的入水口與集水箱(14)的出水口，其中進水口(3)通過進水管道連接內(nèi)置循環(huán)水泵(9)再接到前分集水箱(14)的入水口 ；接入前分集水箱(14)的入水口的管道上還依次安裝了溫壓表(7)和水流開關(guān)(8)； 與前分集水箱(14)的相對應的末端安裝有后分集水箱(23)，兩水箱間用金屬翼片管換熱器(16)連通； 面板(10)上的燃氣接口(5)與燃氣總管連通，燃氣總管上裝有一個燃氣總閥(2)，該燃氣總閥(2)后方的燃氣總管下并聯(lián)接入多根分管，并分別在每個分管上安裝了燃氣單元組電磁閥(18)、燃氣單元組助燃風機(19)、燃氣單元組球閥(17)，分管的末端又與一組并聯(lián)的排管式燃燒器(15)相接； 所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐的外部裝有與密閉燃燒室連通的煙囪(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:所述的排管式燃燒器(15)采用不銹鋼合金雙層雙回程排管式燃燒筒，燃燒筒上表面為矩形多排燃氣孔，燃燒筒采用雙層套筒結(jié)構(gòu)，末端封閉中心送氣，燃氣到末端后返回于夾層中，燃氣從外筒表面矩形多排燃氣孔噴射出，均勻穩(wěn)焰燃燒，形成多排火焰；排管式燃燒器(15)入口處設(shè)置燃氣噴嘴(28)、鎢極點火棒(29)。
3.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:所述的金屬翼片管換熱器(16)為單排金屬翼片管四回程結(jié)構(gòu)，其外表層為翼片狀，且上表面覆蓋了一層V型煙氣導流板(27);金屬翼片管換熱器(16)內(nèi)管壁加工成螺旋狀，使內(nèi)部水流為旋流、踹流狀。
4.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:所述的進水管道和出水管道自進水口(3)與出水口(4)平行鋪設(shè)，其終端通過橫管相接，在相接的橫管上平行引出兩條垂直管道，分別接入前分集水箱(14)的入水口與出水口，引出的兩平行管道的間距小于3倍的橫管管徑；前分集水箱(14)、后分集水箱(23)既是分水器，又是集水器，由內(nèi)部導流槽分配水流方向。
5.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:還包括控制器(I)。
6.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:在所述的前分集水箱(14)的前面設(shè)置了一層前隔板(13)，在所述的燃氣單元組助燃風機(19)的下面設(shè)置了一層橫隔板(22)。
7.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:所述的并聯(lián)接入燃氣主管的分管上的閥門為安裝在燃氣單元組助燃風機(19)上端的燃氣單元組電磁閥(18)及安裝在燃氣單元組助燃風機(19)下端的燃氣單元組球閥(17)。
8.如權(quán)利要求1或4所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:所述的前分集水箱(14)上裝有安全閥(6)及溫壓表(7)。
9.如權(quán)利要求1所述的預混密閉式模塊燃氣鍋爐，其特征在于:所述的面板(10)與后板(24)分別開有與密閉燃燒室相通的前觀火孔(11)及后觀火孔(25)。
【文檔編號】F23D14/02GK103591681SQ201310578712
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】侯建軍, 丁家強, 何亮, 陳春風 申請人:大連圣鼎工業(yè)裝備有限公司