本實用新型涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種燃?xì)饫淠仩t。
背景技術(shù):
燃?xì)饫淠仩t,是通過冷凝煙氣中的水蒸汽,使得其中的汽化潛熱得以回收利用,從而提高熱效率的鍋爐。冷凝鍋爐的關(guān)鍵在于冷凝技術(shù),是一種新型節(jié)能、環(huán)保的技術(shù);它的原理并不復(fù)雜,簡單的概括就是通過對煙氣冷凝,回收煙氣中的熱能,從而達(dá)到提高鍋爐效率的目的。
傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t中,排煙溫度一般在120~180℃,甚至更高,使得燃料(例如天然氣:CH4+2O2→CO2+2H2O)燃燒時產(chǎn)生的水,在煙氣中是處于過熱狀態(tài)的水蒸汽,隨煙氣從煙囪中流失。傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達(dá)到85%~91%。而燃?xì)饫淠仩t,它把排煙溫度降低到58℃冷凝溫度以下,充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的汽化潛熱,熱效率最高可達(dá)106%(按低位熱值計算)。
傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t節(jié)能效果差,占地面積大,升溫速度緩慢:傳統(tǒng)冷凝鍋爐采用管式換熱器,傳熱系數(shù)小,換熱效果差,鍋爐機(jī)組啟動時升溫速度緩慢,需要的時間長。而且為得到冷凝效果,只有增大換熱面積,占地面積很大。
傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t使用壽命短,存在安全隱患:傳統(tǒng)冷凝鍋爐采用管式換熱器,冷凝水凝結(jié)在管壁上,會發(fā)生低溫腐蝕,管壁減薄導(dǎo)致泄露,不但鍋爐使用壽命短,而且影響鍋爐安全穩(wěn)定運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種燃?xì)饫淠仩t,能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中鍋爐不環(huán)保節(jié)能、壽命短的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:提供一種燃?xì)饫淠仩t,燃?xì)饫淠仩t產(chǎn)生的煙氣與供暖系統(tǒng)的回水直接接觸進(jìn)行熱交換。
其中,燃?xì)饫淠仩t包括筒體,筒體內(nèi)設(shè)有換熱裝置,換熱裝置的內(nèi)壁設(shè)有淋水盤,淋水盤具有多個孔,回水穿越多個孔與煙氣進(jìn)行熱交換。
其中,淋水盤為多個,且在豎直方向上間隔設(shè)置。
其中,相鄰的淋水盤其中一個一端與換熱裝置的左壁連接,另一端與換熱裝置的右壁不連接;相鄰的淋水盤另一個一端與換熱裝置的左壁不連接,另一端與換熱裝置的右壁連接。
其中,換熱裝置上部設(shè)有回水水箱,箱體的一端設(shè)有冷空氣進(jìn)口,另一端設(shè)有熱空氣出口,筒體的上端設(shè)有回水進(jìn)口,回水水箱內(nèi)設(shè)有換熱器,來自供暖系統(tǒng)的回水從回水進(jìn)口進(jìn)入并與從冷空氣進(jìn)口進(jìn)入的冷空氣通過換熱器進(jìn)行熱交換,冷空氣熱交換后變?yōu)闊峥諝鈴臒峥諝獬隹诹鞒觥?/p>
其中,換熱器包括一截面呈圓形的基管,基管的外表面形成多圈等距設(shè)置的翅片,基管的內(nèi)表面形成有多圈等距設(shè)置的螺紋或肋片。
其中,燃?xì)饫淠仩t還包括燃燒器,熱空氣通過熱風(fēng)道進(jìn)入燃燒器參與燃燒。
其中,燃?xì)饫淠仩t還包括波紋爐膽燃燒室,波紋爐膽燃燒室設(shè)于筒體內(nèi)部,空氣通過燃燒器進(jìn)入燃燒室參與燃燒,燃燒后產(chǎn)生的煙氣與包覆在燃燒室外的水進(jìn)行熱交換。
其中,燃?xì)饫淠仩t還包括轉(zhuǎn)向室,燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)過熱交換后通過轉(zhuǎn)向室進(jìn)入換熱裝置。
其中,燃?xì)饫淠仩t還包括煙囪,煙囪與換熱裝置連接,煙氣在換熱裝置進(jìn)行熱交換后溫度降低并通過煙囪排出。
本實用新型實施例提供的燃?xì)饫淠仩t通過將燃?xì)饫淠仩t產(chǎn)生的煙氣與供暖系統(tǒng)的回水直接接觸進(jìn)行熱交換,本實用新型實施例提供的燃?xì)饫淠仩t高效節(jié)能,安全可靠。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖,其中:
圖1是本實用新型燃?xì)饫淠仩t一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意簡圖;
圖2是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,均屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
請參閱圖1,圖1是本實用新型燃?xì)饫淠仩t一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意簡圖。本實用新型實施例的燃?xì)饫淠仩t包括燃燒器21、筒體22、波紋爐膽燃燒室23、轉(zhuǎn)向室24、換熱裝置25、回水水箱26、冷空氣進(jìn)口27、熱空氣出口28、換熱器29、煙囪30、補(bǔ)水箱31、出水管32。
燃燒器21用于燃料燃燒,本實施例的燃燒器采用金屬纖維表面燃燒式燃燒器21,是以特種金屬纖維作為燃燒表面,燃燒強(qiáng)度可以達(dá)到2500kw/㎡,火焰短,僅為傳統(tǒng)擴(kuò)散式火焰的三分之一。這樣,燃燒室就相對縮小很多,鍋爐整體尺寸縮小。波紋爐膽燃燒室23整體呈圓柱形,筒體22的外壁采用保溫外護(hù)板,用于保持鍋爐內(nèi)的溫度。波紋爐膽燃燒室23能夠強(qiáng)化爐膛內(nèi)的傳熱。
請結(jié)合參照圖2,圖2是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。筒體22內(nèi)設(shè)有換熱裝置25,換熱裝置25的上部設(shè)有進(jìn)水口251和出煙口252、下部設(shè)有出水口253和進(jìn)煙口254,在本實施例中,進(jìn)水口251進(jìn)來的水為從回水水箱26熱交換后的回水,出水口253流出的水進(jìn)入筒體22下部,進(jìn)煙口254進(jìn)來的煙為從轉(zhuǎn)向室24進(jìn)入的煙氣,出煙口252流出的煙為進(jìn)行熱交換后的冷卻的煙氣。換熱裝置25的內(nèi)壁設(shè)有淋水盤255,淋水盤255具有多個孔,回水穿越多個孔與煙氣進(jìn)行熱交換。在本實施例中,淋水盤255為多個,且在豎直方向上間隔設(shè)置。相鄰的淋水盤255其中一個一端與換熱裝置25的左壁連接,另一端與換熱裝置25的右壁不連接;相鄰的淋水盤另一個一端與換熱裝置25的左壁不連接,另一端與換熱裝置25的右壁連接。通過上述設(shè)置能夠延長煙氣在筒體22內(nèi)的停留時間,讓煙氣充分參與熱交換。在本實施例中,淋水盤255為篩狀多孔鋼板,回水通過多個孔分散成多股細(xì)小的水流,水流呈柱狀或水滴狀,不會被煙氣帶走,熱交換效果好。
換熱裝置25上部設(shè)有回水水箱26,筒體22的右端設(shè)有冷空氣進(jìn)口27,左端設(shè)有熱空氣出口28,筒體22的上端設(shè)有回水進(jìn)口,回水水箱26內(nèi)設(shè)有換熱器29,來自供暖系統(tǒng)的回水從回水進(jìn)口進(jìn)入并與從冷空氣進(jìn)口27進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行熱交換,冷空氣熱交換后變?yōu)闊峥諝鈴臒峥諝獬隹?8流出。
請結(jié)合參閱圖3,圖3是圖1所示的燃?xì)饫淠仩t的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例的換熱器29包括基管1,該基管1的截面呈圓形,基管1的外表面形成多圈等距設(shè)置的翅片2,翅片2可呈螺旋形等距設(shè)置于基管1的外表面,也可為H形翅片等距設(shè)置于基管1的外表面,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況設(shè)置,優(yōu)選地,基管1的外表面形成的翅片2的高度為5-8mm?;?的內(nèi)表面形成有多圈等距設(shè)置的螺紋3或翅片(圖未示),基管1、基管1的外表面形成的翅片2以及螺紋3采用同種材質(zhì)一體成型。
本實用新型的換熱器具有以下優(yōu)點:
1.體積小,重量輕,便于安裝。傳統(tǒng)的換熱器體積龐大,在滿足相同熱負(fù)荷的工況時,內(nèi)螺紋外翅片管換熱器體積又只有傳統(tǒng)管殼式換熱器的1/10左右,占地面積小,節(jié)省空間;同時也因為體積小、重量輕,更加便于安裝、拆卸。
2.結(jié)垢少,維護(hù)方便。換熱器結(jié)垢會直接降低換熱效果,達(dá)不到工藝要求,影響生產(chǎn)效率,增加維護(hù)費用,因此盡量降低結(jié)垢傾向是內(nèi)螺紋外翅片管式換熱器設(shè)計重要因素。內(nèi)螺紋外翅片管是根據(jù)用戶不同的循環(huán)水量,設(shè)計換熱管螺旋線的螺距及螺紋的深度,軋制而成的螺旋換熱管件,利用流體在特制螺旋槽管內(nèi)以一定流速旋轉(zhuǎn)流動,達(dá)到湍流狀態(tài),管壁附近的流速增加,橫向沖刷管壁,使水垢附著不到管壁上;其二是該換熱管是用特殊工藝制作的換熱元件,本身帶有熱脹冷縮的能力,收縮和膨脹能起到自潔的作用;其三是該換熱管在正常運行時,由于在特制的螺旋管通過,會產(chǎn)生固定范圍高頻顫動,使介質(zhì)中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài),這也是使管壁不會積垢的重要因素。
3.耐溫、耐壓,壽命長。內(nèi)螺紋外翅片管換熱器的換熱管束和管板采用相同材質(zhì),具有統(tǒng)一的膨脹系數(shù),不會由于壓力和溫度變化而引起換熱器的變形。換熱器無需加裝減溫、減壓裝置,最高耐溫400℃,耐壓5.3MPa。
4.高效節(jié)能。內(nèi)螺紋外翅片管換熱器因其獨特的設(shè)計,顯著地提高換熱能力,尤其在有相變的換熱工況時,較傳統(tǒng)換熱器更有顯著優(yōu)勢。在汽水交換如蒸汽加熱水的工況下,常規(guī)的管殼式換熱器換熱系數(shù)k值一般最高為6000W/(m2·℃),內(nèi)螺紋外翅片管換熱器其換熱系數(shù)k值可高達(dá)14000W/(m2℃)。
值得說明的是,本實用新型實施例的燃?xì)饫淠仩t還包括補(bǔ)水箱31,補(bǔ)水箱31用于在筒體22內(nèi)的水缺少時,向筒體22內(nèi)補(bǔ)水。
以上介紹了本實用新型實施例的燃?xì)饫淠仩t的結(jié)構(gòu),下面結(jié)合附圖1-3說明燃?xì)饫淠仩t的工作過程。
燃燒用空氣通過冷空氣進(jìn)口27進(jìn)入回水水箱26,在回水水箱26內(nèi)通過換熱器29進(jìn)行換熱使得回水溫度降低,冷空氣加熱變熱空氣,熱空氣通過熱風(fēng)道進(jìn)入燃燒器21參與燃燒。天然氣進(jìn)入燃燒器21并在波紋爐膽燃燒室23內(nèi)充分燃燒,產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c沉浸在水中的波紋爐膽燃燒室23進(jìn)行換熱,換熱后的煙氣通過轉(zhuǎn)向室24進(jìn)入換熱裝置25,換熱裝置25接收從回水水箱26熱交換后的回水并與煙氣直接接觸進(jìn)行熱交換,熱交換后,冷卻煙氣,加熱回水,煙氣通過煙囪30排入大氣。被加熱的回水流入至筒體22的下部,被波紋爐膽燃燒室23進(jìn)行加熱,最終達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后經(jīng)過出水管32被循環(huán)水泵抽出,參與供暖系統(tǒng)供熱。
本實用新型實施例的燃?xì)饫淠仩t具有以下優(yōu)點:
1.因為采用氣水直接換熱的方式,簡化了鍋爐結(jié)構(gòu),縮小了換熱面積,鍋爐占地面積小,耗費鋼材少,制造成本低。
2.煙氣與水在直接換熱時,煙氣中的水蒸汽凝結(jié)成的冷凝水混合在水中,起到回收冷凝水的作用,這對新疆等干旱少雨的地區(qū)尤為重要。
3.煙氣與水在直接換熱時,水升溫時氧的溶解度降低,起到了除氧的作用,系統(tǒng)無需除氧器,減少了受熱面的氧腐蝕,延長了鍋爐的使用壽命。
4.采用波紋爐膽,強(qiáng)化爐膛內(nèi)的傳熱。
5.采用金屬纖維表面燃燒式燃燒器,縮小了燃燒室體積。
6.采用淋水盤式換熱裝置,回水通過重力下落,無需任何能量,省電節(jié)能。
以上所述僅為本實用新型的實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。