本發(fā)明涉及燃?xì)庹婵斟仩t領(lǐng)域,特別是涉及一種高效節(jié)能的新型雙股流中心回燃真空鍋爐。
背景技術(shù):
煤粉爐在許多生產(chǎn)行業(yè)及生活中得以應(yīng)用,比如電廠、供暖、供熱、洗浴中心等等,它屬于高能耗,高污染的一種設(shè)備,煤粉鍋爐的大量使用造成全國大面積的霧霾天氣,嚴(yán)重危害居民的身心健康。燃?xì)忮仩t以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、熱效率高、污染小的特點(diǎn),贏得了廣大消費(fèi)者的青睞。
燃?xì)庹婵斟仩t屬于國家免檢產(chǎn)品,隨著天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,燃?xì)庹婵斟仩t也得到迅速的發(fā)展,然而燃?xì)庹婵斟仩t的發(fā)展歷史短、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,現(xiàn)階段仍有很多問題急待解決:現(xiàn)階段的一臺(tái)真空鍋爐只能加熱一種流體,大大降低了真空鍋爐的推廣應(yīng)用;現(xiàn)在市場(chǎng)上的三回程鍋爐都有管板開裂、散熱損失大和熱效率低等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種安全高效、多股流體同時(shí)被加熱、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的新型雙股流中心回燃真空鍋爐,燃料可采用天然氣及液化石油氣。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:新型雙股流中心回燃真空鍋爐,包括燃燒器、殼體、轉(zhuǎn)煙室、流體進(jìn)出口、隔板、管箱、雙股流繞管換熱器、爐水進(jìn)口管、排氣閥、壓力表、芯筒、爐膽拉撐、波形爐膽、排煙管、冷凝液出口、排污閥和箱式換熱器。其特征在于:雙股流繞管換熱器位于殼體上部,通過隔板將管箱中的流體分成兩部分;爐膽和箱式換熱器位于殼體下部;爐膽為波形,其前端焊接于轉(zhuǎn)煙室、后端焊接橢圓形封頭,燃燒方式為中心回燃式;箱式換熱器中換熱管按照正三角形布置,其進(jìn)口焊接轉(zhuǎn)煙室,出口接排煙管。波形爐膽和箱式換熱器被爐水浸泡。
所述雙股流繞管換熱器的換熱管按照一定角度纏繞在芯筒上,相鄰兩層的纏繞方向相反。
所述管箱中間用隔板隔開,被加熱的流體A、B分別走管箱隔板兩側(cè)。
所述箱式換熱器位于爐膽下面,由平板焊接而成,兩端口為鍋爐煙氣進(jìn)出口;其上下平板為箱式換熱器換熱管的管板,箱式換熱器的換熱管按正三角形布置。
所述爐膽為中位大直徑爐膽,其內(nèi)部燃燒方式為中心回燃式,爐膽和燃燒室共同組成天然氣燃燒區(qū)域。
所述鍋爐殼體底部設(shè)置有排污管,排煙管處設(shè)置有冷凝液排放管。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:1. 雙股流繞管換熱器的換熱管傾斜纏繞在芯筒上,有利于蒸汽冷凝后沿著管壁回流到鍋爐下部,相鄰兩層換熱管的纏繞方向相反有利于蒸汽在上升的過程中和換熱管充分進(jìn)行換熱,不存在流動(dòng)死區(qū); 2. 管箱內(nèi)的隔板可以讓兩種流體分別從不同的進(jìn)出口進(jìn)出雙股流繞管換熱器,該結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)兩種流體進(jìn)行加熱,省時(shí)方便; 3. 箱式換熱器的換熱管按照正三角形布置,高溫?zé)煔鈾M向沖刷換熱管,對(duì)流換熱系數(shù)大大增大,提高了鍋爐效率;爐內(nèi)下部的水通過箱式換熱器的換熱管受熱面初步加熱后上升到波形爐膽附近,繼續(xù)被加熱后開始沸騰;箱式換熱器的換熱管、管板及焊縫均被爐水浸泡,高溫火焰不與焊縫直接接觸,可以避免裂紋的產(chǎn)生;4. 中心回燃的燃燒方式增加了燃燒火焰在爐膽中停留的時(shí)間,輻射換熱量得到增加,這樣可以減小尾部煙道的對(duì)流受熱面的面積,使鍋爐結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化,從而減少鍋爐占地面積,降低制作成本;5. 爐內(nèi)壓力低于大氣壓,爐水的沸點(diǎn)低于100℃,所以能耗較低;鍋爐內(nèi)部為負(fù)壓,不會(huì)爆炸,所以鍋爐的安全系數(shù)高;6. 橢圓形封頭能夠保證燃燒火焰從一回程轉(zhuǎn)向二回程時(shí)無死角,能量損失最小。
附圖說明
圖1為新型雙股流中心回燃真空鍋爐正視圖;
圖2為新型雙股流中心回燃真空鍋爐A-A剖面圖;
圖3為箱式換熱器三維示意圖。
附圖標(biāo)記:1-燃燒器;2-殼體;3-轉(zhuǎn)煙室;4-流體A出口;5-流體B出口;6-隔板;7-管箱;8-雙股流繞管換熱器;9-爐水進(jìn)口管;10-排氣閥;11-壓力表;12-流體A進(jìn)口;13-流體B進(jìn)口;14-芯筒;15-爐膽拉撐;16-排煙管;17-冷凝液出口;18-排污閥;19-箱式換熱器;20-波形爐膽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明新型雙股流中心回燃真空鍋爐的具體實(shí)施方式。
新型雙股流中心回燃真空鍋爐的制作工藝:將波形爐膽一端用橢圓形封頭封住,然后將其和轉(zhuǎn)煙室焊接為一體。箱式換熱器為四塊平板焊接而成,一端連接轉(zhuǎn)煙室,另一端連接排煙管,若干根換熱管按照正三角形布置方式焊接在面板上;在雙股流繞管換熱器的芯筒上逐層纏繞換熱管,然后將換熱管分別對(duì)應(yīng)分到管箱中隔板兩側(cè),保證不同種流體不會(huì)參混,最終將雙股流繞管換熱器固定在鍋爐殼體上部;最后將其他部件安裝在殼體相應(yīng)位置。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明新型雙股流中心回燃真空鍋爐的工作過程。
準(zhǔn)備階段:將爐水進(jìn)行軟化、除氧處理,通過爐水進(jìn)口管向殼體內(nèi)部加入一定量的軟化水。
燃燒過程:從燃燒器噴嘴噴射而出的火焰,通過波形爐膽到達(dá)橢圓形封頭,經(jīng)橢圓形封頭后返回到轉(zhuǎn)煙室,然后橫向沖刷箱式換熱器的換熱管,最終從排煙管排出。
加熱過程:在正常燃燒之前將鍋爐內(nèi)部抽成具有一定真空度的狀態(tài),然后讓燃燒器正常燃燒。爐水在箱式換熱器的換熱管和波形爐膽的加熱下受熱沸騰,由于爐內(nèi)是負(fù)壓,所以爐水在低于100℃時(shí)沸騰,蒸汽上升后在雙股流繞管換熱器的換熱管表面發(fā)生冷凝,放出汽化潛熱加熱管內(nèi)流體,蒸汽凝結(jié)后的冷凝液回落到爐內(nèi)繼續(xù)被加熱。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。