本發(fā)明涉及一種新型燃氣供熱機組，具體來說是一種梯度冷凝式燃氣供熱機組，屬于建筑行業(yè)供熱采暖技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

一般來說，冷凝余熱回收鍋爐的設(shè)計原理主要在于兩個方面：(1)降低排煙溫度，使煙氣能達到露點溫度，形成冷凝水，釋放出汽化潛熱；(2)有效吸收煙氣中的余熱，減少顯熱損失。當(dāng)煙氣冷卻至露點，煙氣中的水蒸氣便開始冷凝、析出。煙氣露點主要取決于煙氣中水蒸氣的分壓力，水蒸氣的分壓力升高，露點升高，反之亦然。當(dāng)煙氣溫度低于露點時，水蒸氣便開始局部冷凝，由于水蒸氣的冷凝，水蒸氣分壓減小，對應(yīng)的露點也降低，直到其降為與煙氣溫度相同，此時達到一個新的飽和水蒸氣平衡狀態(tài)，冷凝停止。因此，當(dāng)煙溫低于露點時，只是一部分水蒸氣冷凝。而且，煙氣露點還與燃氣的組成以及燃燒的過剩空氣系數(shù)等有關(guān)。

普通燃氣鍋爐受換熱器結(jié)構(gòu)的限制，排煙溫度較高，遠高于煙氣露點，汽化潛熱無法利用。而冷凝余熱回收鍋爐通過增加冷凝換熱器、改變換熱方式和結(jié)構(gòu)等措施使排煙溫度降低，不僅能夠充分吸收煙氣的顯熱，還能利用煙氣中部分水蒸氣的汽化潛熱，比普通燃氣鍋爐的熱效率提高5％～10％，如若以天然氣低熱值計算，則冷凝余熱回收鍋爐的熱效率可以達到甚至超過100％。目前，市場上流行的冷凝余熱回收鍋爐在結(jié)構(gòu)上都設(shè)有高效冷凝換熱器和空氣預(yù)熱器，用來吸收鍋爐尾部排煙中的顯熱和水蒸氣冷凝所釋放的潛熱，這樣勢必造成系統(tǒng)的龐大和設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，工程造價也很高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出并公開一種梯度冷凝式燃氣供熱機組，具體說是一種沒有設(shè)置專用空氣預(yù)熱器和冷凝換熱器，采用煙氣-水逆錯流換熱形式的梯度冷凝式常壓熱水燃氣供熱機組。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種梯度冷凝式燃氣供熱機組，包括本體(1)、高效換熱裝置(2)、尾部煙箱(3)、底座(4)、及連接管路(5)，其特征在于所述本體(1)為立式結(jié)構(gòu)，所述高效換熱裝置(2)通過兩對方形法蘭分別與本體(1)和尾部煙箱(3)進行連接，所述底座(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(1)和高效換熱裝置(2)連接；所述高效換熱裝置(2)由外殼(2-1)、管束(2-2)、方形內(nèi)筒(2-3)組成，所述高效換熱裝置2的管束2-1外表面設(shè)置有螺旋翅片；所述方形內(nèi)筒(2-3)的兩側(cè)管板上設(shè)置有錯列的梯形陣列孔束，方形內(nèi)筒(2-3)兩端焊接有用于連接本體(1)和尾部煙箱(4)的方形法蘭；所述管束(2-2)與方形內(nèi)筒(2-3)兩側(cè)梯形陣列布置的板孔束焊接成形，使管束(2-2)與本體(1)出煙口橫向垂直布置，構(gòu)成與本體(1)排出水平方向的煙氣呈錯流形式；所述外殼(2-1)由窄L型鋼板設(shè)置在方形內(nèi)筒(2-3)外側(cè)形成流體夾層，使管束(2-2)內(nèi)孔與流體夾層形成低溫流體通道。

所述本體(1)上設(shè)置有大氣連通管、燃燒機接口和供熱機組低溫流體出口，高效換熱 裝置(2)兩端設(shè)置有方形法蘭，本體(1)出煙口和尾部煙箱(3)進煙口分別設(shè)置有方形法蘭。高效換熱裝置(2)通過兩對方形法蘭分別與本體(1)和尾部煙箱(3)進行連接，底座(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(1)和高效換熱裝置(2)連接。

所述連接管路(5)連接本體(1)與高效換熱裝置(2)的水路通道、供熱機組低溫流體出入口、以及大氣連通管。本體(1)與高效換熱裝置(2)的低溫流體通道連接管路(5)設(shè)置在靠近本體的高效換熱器(2)下部，供熱機組低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3)一端的高效換熱裝置(2)下部，供熱機組低溫流體出口設(shè)置在本體(1)的右上側(cè)部，大氣連通管設(shè)置在本體(1)的頂部。

為了使煙氣能與之錯流布置的管束(2-2)中的流體換熱能力更強，將低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3)一端的高效換熱裝置(2)的尾部下方，與高溫?zé)煔庑纬赡驽e流的梯度冷凝換熱方式，可更有效的回收尾氣排煙中的顯熱與汽化潛熱。

為了增大單位體積的傳熱面積，管束(2-2)采用強化傳熱措施在其外表面增加設(shè)置了螺旋翅片。為了使高溫?zé)煔馀c低溫流體能充分接觸，在方形內(nèi)筒(2-1)結(jié)構(gòu)設(shè)計上使管束(2-2)與高溫?zé)煔夥较虼怪鼻姨荻汝嚵胁贾?，并使外?2-3)與方形內(nèi)筒(2-1)間通過管束(2-2)形成低溫流體的直流通道，使高溫?zé)煔馀c低溫流體增加了接觸時間，使排煙溫度更低。管束(2-2)與從本體(1)出煙口噴出的高溫?zé)煔獬誓驽e流形式布置，增加了管束(2-2)內(nèi)低溫流體在高溫?zé)煔忾g的滯留時間，使排煙溫度可低于70℃，外殼(2-3)的窄L型水通道使低溫流體流速更快，有效地回收了排煙中顯熱與汽化潛熱，因而大大提高了換熱效率。

采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，可取得的有益效果是：(1)本發(fā)明采用強化傳熱措施在管束外表面設(shè)置了螺旋翅片，在有效的空間內(nèi)使換熱面積增加了7倍以上；(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可選用現(xiàn)有的金屬材料和通用零部件，并采用常規(guī)的工藝加工制作，容易實施；(3)本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用管束與高溫?zé)煔獬誓驽e流形式布置，增加了管束內(nèi)低溫流體在高溫?zé)煔忾g的滯留時間，機組排煙溫度可低于70℃；(4)本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行安全、節(jié)能環(huán)保的特點，通過高效換熱裝置實現(xiàn)梯度冷凝換熱，有效地回收了排煙中顯熱與汽化潛熱，提高了熱效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、本體，2、高效換熱裝置，2-1、外殼，2-2、管束，2-3、方形內(nèi)筒，3、尾部煙箱，4、底座，5、連接管路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明進一步說明，并詳細闡述具體實施方法。

一種梯度冷凝式燃氣供熱機組，包括本體(1)、高效換熱裝置(2)、尾部煙箱(3)、底座(4)、及連接管路(5)。

高效換熱裝置(2)由外殼(2-1)、管束(2-2)、方形內(nèi)筒(2-3)組成，在方形內(nèi)筒(2-3)的兩側(cè)管板上設(shè)置有錯列的梯形陣列孔束，兩端焊接有用于連接本體(1)和尾部煙箱(4)的方形法蘭，管束(2-2)與方形內(nèi)筒(2-3)兩側(cè)梯形陣列布置的板孔束焊接成形，使管束(2-2)與本體(1)出煙口橫向垂直布置，構(gòu)成與本體(1)排出水平方向的煙氣呈錯流形 式。外殼(2-1)由窄L型鋼板設(shè)置在方形內(nèi)筒(2-3)外側(cè)形成流體夾層，使管束(2-2)內(nèi)孔與流體夾層形成低溫流體通道。

本體(1)上設(shè)置有大氣連通管、燃燒機接口和供熱機組低溫流體出口，高效換熱裝置(2)兩端設(shè)置有方形法蘭，本體(1)出煙口和尾部煙箱(3)進煙口分別設(shè)置有方形法蘭。高效換熱裝置(2)通過兩對方形法蘭分別與本體(1)和尾部煙箱(3)進行連接，底座(4)通過焊接和螺栓連接方式分別與本體(1)和高效換熱裝置(2)連接。

連接管路(5)連接本體(1)與高效換熱裝置(2)的水路通道、供熱機組低溫流體出入口、以及大氣連通管。本體(1)與高效換熱裝置(2)的低溫流體通道連接管路(5)設(shè)置在靠近本體的高效換熱器(2)下部，供熱機組低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3)一端的高效換熱裝置(2)下部，供熱機組低溫流體出口設(shè)置在本體(1)的右上側(cè)部，大氣連通管設(shè)置在本體(1)的頂部。

為了使煙氣能與之錯流布置的管束(2-2)中的流體換熱能力更強，將低溫流體入口設(shè)置在靠近尾部煙箱(3)一端的高效換熱裝置(2)的尾部下方，與高溫?zé)煔庑纬赡驽e流的梯度冷凝換熱方式，可更有效的回收尾氣排煙中的顯熱與汽化潛熱。