專利名稱：燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴⒉膳仩t的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍋爐類，尤其涉及冷凝燃?xì)鉄崴?、采暖鍋爐。
背景技術(shù)：
冷凝鍋爐(即高熱值鍋爐)是當(dāng)前國(guó)際上極力推行的一種節(jié)能和更加環(huán)保的鍋爐，它具有熱利用率極高，排煙溫度低，煙氣中有害氣體排放量遠(yuǎn)小于非冷凝式燃?xì)庠O(shè)備，運(yùn)行在低回液溫度時(shí)有很好的安全性和小負(fù)荷運(yùn)行時(shí)具有很高的熱利用率等特點(diǎn)。但目前國(guó)外少數(shù)幾家大型鍋爐生產(chǎn)公司推出的國(guó)際上常采用的上置預(yù)混輻射式燃燒器，全程立逆式冷凝換熱、上置預(yù)混輻射式燃燒器，一水平徑向結(jié)合一立逆式冷凝換熱的冷凝鍋爐，其冷凝內(nèi)爐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)燃燒器和控制部分的技術(shù)參數(shù)要求過高，整體制作工藝難度大，造價(jià)成本高，在發(fā)達(dá)國(guó)家也未得到大量普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴?、采暖鍋爐，解決上述難題，以滿足整體構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作工藝難度小、造價(jià)成本低，節(jié)能、環(huán)境保護(hù)等多方面的需要。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴⒉膳仩t，包括外殼，外殼的上部置有控制器。本發(fā)明將內(nèi)爐體由主體爐和雙錐頂組成，主體爐由內(nèi)、外夾層構(gòu)成，主體爐的上部設(shè)置有內(nèi)、外夾層式的雙錐頂；主體爐的內(nèi)、外夾層和雙錐頂?shù)膬?nèi)、外夾層構(gòu)成連通的熱能交換通道。雙錐頂內(nèi)、外夾層的熱能交換通道頂部設(shè)置有熱水輸出口，熱水輸出口設(shè)置有溫控循環(huán)泵，主體爐內(nèi)、外夾層熱能交換通道的下部設(shè)置有回水口。主體爐的內(nèi)、外環(huán)周夾層中設(shè)置有立逆式冷凝換能阻尼通道，主體爐的內(nèi)壁環(huán)周設(shè)置有數(shù)只直立式導(dǎo)流肋片。主體爐的下部設(shè)置有內(nèi)、外夾層的分離室，分離室與立逆式冷凝換能阻尼通道連通分離室的上部設(shè)置有煙氣排放口，煙氣排放口處設(shè)置有調(diào)速風(fēng)機(jī)，調(diào)速風(fēng)機(jī)的上部設(shè)置有同軸煙道。分離室的下部設(shè)置有冷凝水排出口。立式導(dǎo)流肋片的下部中央設(shè)置有大氣引射式燃燒器，燃燒器分別與外殼內(nèi)下部設(shè)置的燃?xì)獗壤y和電磁閥連通。外殼的內(nèi)下部設(shè)置有動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理器。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，因而具有以下的優(yōu)點(diǎn)1，內(nèi)爐體內(nèi)設(shè)置的錐頂式主體爐和立逆式冷凝熱能交換通道，形成了一順一逆平行立式換熱結(jié)構(gòu)，一次高溫主換熱面積加大，煙氣流道的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度減短而又平行于主體爐同一個(gè)立面上，內(nèi)爐體的構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小，工藝集成化程度高。
2，主體爐內(nèi)設(shè)置內(nèi)壁環(huán)周的立式導(dǎo)流肋片和錐形頂帽，高溫?zé)煔饬髟谥黧w爐的錐頂部瞬間達(dá)到積聚，對(duì)錐頂型密閉夾層通道內(nèi)的液體媒質(zhì)快速高溫交換，升溫速度快，內(nèi)爐體的上下溫度梯度大，降低了內(nèi)爐體外表面的熱損失。
3，立逆式冷凝換能阻尼通道內(nèi)設(shè)置的阻尼性構(gòu)造和內(nèi)爐體形成較大的溫度梯度，煙氣流經(jīng)過立逆式冷凝熱能交換通道放出潛熱，完成冷凝換熱，熱利用率極高。在其換熱的全過程中標(biāo)準(zhǔn)利用率可大于燃?xì)獾臀粺嶂?QDW)100％(標(biāo)準(zhǔn)利用率105％)。經(jīng)同軸煙道排放的煙氣溫度(在燃燒器功率為100％時(shí)，供暖和回水溫度偶為70/40℃，環(huán)境溫度＜12℃時(shí))小于38℃。
4，由于燃燒充分和冷凝換熱時(shí)的吸收作用，使得煙氣中的有害氣體排放量小于非冷凝式燃?xì)庠O(shè)備。
5，整體構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作使用方便，熱利用率高，環(huán)境污染極小，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。


圖1是本發(fā)明的一種型狀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1，主體爐 2，立式導(dǎo)流肋片 3，雙錐頂4，熱能交換通道 5，立逆式冷凝換能阻尼通道 6，分離室7，阻尼間室 8，熱水輸出口 9，回水口10，冷凝水排出口 11，調(diào)速風(fēng)機(jī)12，控制器，13，燃燒器14，同軸煙道15，煙氣排放口16，外殼 17，溫控循環(huán)泵 18，燃?xì)獗壤y19，電磁閥20，動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理器 21，內(nèi)爐體具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作如下詳述在圖1中，燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴?、采暖鍋爐，其外殼16的上部置有控制器15。內(nèi)爐體21由主體爐1和雙錐頂3組成。主體爐1由耐腐蝕金屬材料(如不銹鋼材料)制成的內(nèi)、外夾層構(gòu)成。主體爐1的上部設(shè)置有內(nèi)、外夾層式的雙錐頂3；雙錐頂3也由耐腐蝕金屬材料制成的內(nèi)、外夾層構(gòu)成；雙錐頂3的外夾層還可制成平頂式，或弧形式。主體爐1的內(nèi)、外夾層和雙錐頂3的內(nèi)、外夾層構(gòu)成連通的熱能交換通道4。雙錐頂3的內(nèi)、外夾層的熱能交換通道頂部設(shè)置有熱水輸出口8，熱水輸出口8處設(shè)置有溫控循環(huán)泵17，溫控循環(huán)泵17用于內(nèi)爐體21內(nèi)的冷、熱水循環(huán)交換。主體爐1的內(nèi)、外夾層的熱能交換通道4的下部設(shè)置有回水口9。主體爐1的內(nèi)、外環(huán)周夾層中設(shè)置有立逆式冷凝換能阻尼通道5，主體爐1的內(nèi)壁環(huán)周設(shè)置有數(shù)只直立式導(dǎo)流肋片2。主體爐1的下部設(shè)置有內(nèi)、外夾層的分離室6，分離室6與立逆式冷凝換能阻尼通道5連通。分離室6的上部設(shè)置有煙氣排放口15，煙氣排放口15處設(shè)置有調(diào)速風(fēng)機(jī)11。調(diào)速風(fēng)機(jī)11的上部設(shè)置有同軸煙道14并連通。分離室6的下部設(shè)置有冷凝水排出口10。立式導(dǎo)流肋片2的下部中央設(shè)置有大氣引射式燃燒器13，燃燒器13分別與外殼16內(nèi)下部設(shè)置的燃?xì)獗壤y18和電磁閥19連通；外殼16的內(nèi)下部設(shè)置有動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理器20。
在制造過程中，外殼16可采用普通鋼板材料制成方形體或圓形體。外殼16的上部設(shè)置有溫度、電流、電壓、燃?xì)獾瓤刂苾x表和開關(guān)組成的控制器12。外殼16內(nèi)設(shè)置有主體爐1，主體爐1可由鋼板制成內(nèi)、外夾層后采用焊接構(gòu)成。主體爐1內(nèi)上部設(shè)置有內(nèi)、外夾層式的雙錐頂3，雙錐頂3可先采用鋼板制成內(nèi)、外夾層后采用焊接方法與主體爐1連成一體。由此，主體爐1的內(nèi)、外夾層和雙錐頂3的內(nèi)、外夾層空間構(gòu)成連通的熱能交換通道4。雙錐頂3的內(nèi)、外夾層形成的熱能交換通道4的頂部設(shè)置有熱水輸出口8，對(duì)外供應(yīng)熱水。主體爐1的內(nèi)、外夾層構(gòu)成的熱能交換通道4的下部設(shè)置有回水口9，由外部供給冷水。主體爐1的內(nèi)、外環(huán)周夾層中設(shè)置有立逆式冷凝換能阻尼通道5，立逆式冷凝換能阻尼通道5內(nèi)設(shè)置有阻尼間室7，用于煙熱能與熱能交換通道4進(jìn)行交換煙熱的熱能。主體爐1的內(nèi)壁環(huán)周設(shè)置有數(shù)只直立式導(dǎo)流肋片2，立式導(dǎo)流肋片2可采用條形鋼板焊接在立逆式冷凝換能阻尼通道5的內(nèi)壁環(huán)周處。主體爐1的下部設(shè)置有內(nèi)、外夾層的分離室6，分離室6與立逆式冷凝換能阻尼通道5連通。分離室6的上部設(shè)置有煙氣排放口15，煙氣排放口15處設(shè)置有調(diào)速風(fēng)機(jī)11，調(diào)速風(fēng)機(jī)11的上部設(shè)置有同軸煙道14。分離室6的下部設(shè)置有冷凝水排出口10。立式導(dǎo)流肋片2的下部中央設(shè)置有大氣引射式燃燒器13，燃燒器13分別與外殼16內(nèi)下部設(shè)置的燃?xì)獗壤y18和電磁閥19連通。動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理器20設(shè)置于外殼16的內(nèi)下部，其與控制器12、溫控循環(huán)泵17、大氣引射式燃燒器13、調(diào)速風(fēng)機(jī)11、燃?xì)獗壤y18和電磁閥19連接，用于燃燒控制過程中各種控制裝置的分別或動(dòng)態(tài)組合的控制和處理。
本發(fā)明在實(shí)際工作過程中，采用下置引射式大氣燃燒器，一順一逆平行立式雙錐頂型換熱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了冷凝式采暖、熱水加熱設(shè)備的低成本設(shè)計(jì)。本發(fā)明利用下置燃燒器的微正壓作用，再加上在主體爐1內(nèi)壁環(huán)周分布了與火焰相互平行的若干立式導(dǎo)流肋片3，促使高溫?zé)煔饬魃仙街黧w爐1的錐形頂部瞬間達(dá)到積聚，對(duì)雙錐頂3部的換熱工質(zhì)進(jìn)行首次高溫?zé)峤粨Q，使一順一逆平行立式雙錐頂3從上到下形成了較大的溫度梯度，從而改善以往容積式鍋爐提溫速度慢的問題，及有效抑制與冷凝段處在同一橫向溫度場(chǎng)中的燃燒室壁產(chǎn)生耐腐蝕金屬材料液膜。在完成首次高溫?zé)峤粨Q后，又利用交換后的高溫?zé)煔饬髅芏鹊淖兓?，在?jīng)過分流進(jìn)入立逆式冷凝換能阻尼通道5的交換系統(tǒng)中進(jìn)一步作有效的冷凝式換熱。為使冷凝式換熱在常壓下得以完成，特別在立逆式冷凝換能阻尼通道5中設(shè)有間室式阻尼性裝置，這樣煙氣中的潛熱就被充分利用。由此在其換熱的全過程中，燃燒標(biāo)準(zhǔn)利用率可大于燃?xì)獾臀话l(fā)熱量(QDW)100％(標(biāo)準(zhǔn)利用率105％)，達(dá)到了動(dòng)態(tài)時(shí)的熱利用率高的目的。經(jīng)立逆式冷凝換能阻尼通道5后的煙氣進(jìn)入具有汽水分離功能的分離室6后，將冷凝水從冷凝水排出口10排出，剩余煙氣經(jīng)同軸煙道14排出，此時(shí)的排煙溫度很低{煙氣溫度(在負(fù)荷為100％時(shí)，供暖和回水溫度偶為80/40℃，環(huán)境溫度＜15′C時(shí))＜38℃}。由于燃燒充分，煙氣中的有害氣體排放量小于非冷凝式燃?xì)庠O(shè)備。并有燃燒功率調(diào)制范圍寬(在其額定燃燒功率的30％時(shí)，其熱利用率的波動(dòng)值＜2％)。因而本發(fā)明具有極高的燃料燃燒率、極大的燃燒利用率、熱效率，和極低的環(huán)境污染。
為達(dá)到制造方便，和降低成本，提高熱效率的需要，主體爐1可設(shè)置為方形體式，也可設(shè)置為圓形體，一般以前者為好。
權(quán)利要求
1.一種燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴?、采暖鍋爐，包括外殼，外殼的上部置有控制器，其特征在于，內(nèi)爐體由主體爐和雙錐頂組成，主體爐由內(nèi)、外夾層構(gòu)成，主體爐的上部設(shè)置有內(nèi)、外夾層式的雙錐頂；主體爐的內(nèi)、外夾層和雙錐頂?shù)膬?nèi)、外夾層構(gòu)成連通的熱能交換通道；雙錐頂內(nèi)、外夾層的熱能交換通道頂部設(shè)置有熱水輸出口，熱水輸出口設(shè)置有溫控循環(huán)泵，主體爐內(nèi)、外夾層熱能交換通道的下部設(shè)置有回水口；主體爐的內(nèi)、外環(huán)周夾層中設(shè)置有立逆式冷凝換能阻尼通道，主體爐的內(nèi)壁環(huán)周設(shè)置有數(shù)只直立式導(dǎo)流肋片；主體爐的下部設(shè)置有內(nèi)、外夾層的分離室，分離室與立逆式冷凝換能阻尼通道連通；分離室的上部設(shè)置有煙氣排放口，煙氣排放口處設(shè)置有調(diào)速風(fēng)機(jī)，調(diào)速風(fēng)機(jī)的上部設(shè)置有同軸煙道；分離室的下部設(shè)置有冷凝水排出口；立式導(dǎo)流肋片的下部中央設(shè)置有大氣引射式燃燒器，燃燒器分別與外殼內(nèi)下部設(shè)置的燃?xì)獗壤y和電磁閥連通；外殼的內(nèi)下部設(shè)置有動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴⒉膳仩t，其特征在于，主體爐設(shè)置為方形體式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃燒器下置型立式冷凝燃?xì)鉄崴⒉膳仩t，其特征在于，主體爐設(shè)置為圓形體式。
全文摘要
本發(fā)明的外殼上部置有控制器，其內(nèi)爐體由內(nèi)、外夾層的主體爐和雙錐頂構(gòu)成，內(nèi)、外夾層并構(gòu)成連通的熱能交換通道。雙錐頂部設(shè)置有熱水輸出口及溫控循環(huán)泵。主體爐下部設(shè)置有回水口。主體爐的內(nèi)、外環(huán)周夾層中設(shè)置有立逆式冷凝換能阻尼通道，主體爐的內(nèi)壁環(huán)周設(shè)置有數(shù)只直立式導(dǎo)流肋片。主體爐的下部設(shè)置有分離室，分離室與立逆式冷凝換能阻尼通道連通。分離室的上部設(shè)置有煙氣排放口及調(diào)速風(fēng)機(jī)，下部設(shè)置有冷凝水排出口。調(diào)速風(fēng)機(jī)的上部設(shè)置有同軸煙道。立式導(dǎo)流肋片的下部中央設(shè)置有大氣引射式燃燒器，燃燒器分別與外殼內(nèi)下部設(shè)置的燃?xì)獗壤y和電磁閥連通；外殼的內(nèi)下部設(shè)置有動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理器。并有構(gòu)造簡(jiǎn)單，熱效率高污染極小的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24H1/22GK1420321SQ02159969
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者吳強(qiáng), 杜建華 申請(qǐng)人:杜建華