一种高效热风型超低氮锅炉的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种锅炉，特别涉及一种高效热风型超低氮锅炉。


背景技术：

[0002]
随着国家经济的发展，国民节能环保意识的提高，为改善居住和投资环境，适应环保、节能的要求，必须要进一步提高锅炉热效率，降低烟气中的no
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、so
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等有害气体含量。
[0003]
专利201720031455 .9公开了一种蒸汽锅炉，包括低噪音风机、分体式燃烧器、冷凝器、空气预热器、锅炉本体和支撑部件等。该结构通过使锅炉燃烧产生的高温烟气依次进入冷凝器和空气预热器进行热交换，降低了排烟温度，并且空气预热器回流部分高温烟气通过风机再次加热后进入分体式燃烧器，提高了锅炉效率同时减少nox的生成。但是，由于锅炉给水基本是采用位式给水而非连续给水，而该结构中，冷凝器设置在尾部，在锅炉持续运行过程中，会使得其内部水温经过多次循环后持续增高直至沸腾100℃，由此根据热力计算尾部排烟温度一般都会高于出水温度15～20℃，排烟温度过高则锅炉热效率将降低，排烟温度每升高15～20℃，锅炉热效率会下降1%，并且燃料耗量会大幅增加，影响节能降耗效果。并且该结构中，低噪音风机设置在锅炉本体一侧，造成锅炉本体宽度增加，占用空间较大且运输不便。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种节能环保且使用运输方便的高效热风型超低氮锅炉。
[0005]
本实用新型的目的是这样实现的：一种高效热风型超低氮锅炉，包括锅炉本体、分体式燃烧器、冷凝器、空气预热器、混合箱及风机，分体式燃烧器设置在锅炉本体前端中部，冷凝器、空气预热器、混合箱及风机均设置在锅炉本体上部，锅炉本体烟道与冷凝器进烟口连通，冷凝器出烟口与空气预热器进烟口连通，空气预热器顶部设有烟囱、侧部通过烟气再循环接管与混合箱连通，混合箱上设有冷空气进口，混合箱出风口与风机进风口连通，风机出风口与空气预热器进风口连通，空气预热器出风口与锅炉本体风道连通，锅炉本体风道与分体式燃烧器进风口连通，冷凝器进水口与给水泵连接，冷凝器出水口与锅炉本体进水口连通，锅炉本体顶部设有主汽阀。
[0006]
本实用新型的高效热风型超低氮锅炉，通过采用锅炉本体
→
冷凝器
→
空气预热器
→
烟囱的排烟流程，相对于现有技术，即使锅炉在运行中前部冷凝器在多次循环后排烟温度会升高，但尾部仍设置有受热面（空气预热器），经过充分换热后可以把烟气温度降至80℃以下。此外，由于进入空气预热器的部分高温烟气（110～130℃）通过烟气再循环接管进入混合箱，与冷空气（25℃）混合后进入风机，降低了燃烧空气内的含氮量，减少了nox的生成。经混合箱混合后的空气通过空气预热器的再次加热，使进风温度得到进一步的提高，实现较高的燃烧效率，最终能够将锅炉no
x
排放浓度降到30mg/m3以下,达到超低nox节能环保的要求。结构布置方面由于本实用新型的锅炉结构中冷凝器、空气预热器、混合箱及风机等
均采用顶置式，结构更加紧凑美观、运输更加方便，大大降低了用户初期投资成本。综上，相对技术，本实用新型的锅炉效率可提高至少2～3%，能够有效降低燃料耗量，节能降耗，具有节能环保、使用运输方便、成本较低等优点。
[0007]
作为本实用新型的进一步改进，锅炉本体包括筒体、炉胆、回燃室、前烟室和螺纹烟管，炉胆设置在筒体内，筒体及炉胆之间形成水腔，回燃室设置在炉胆后端，回燃室与前烟室通过螺纹烟管连通，前烟室顶部与锅炉本体烟道连通，分体式燃烧器的燃烧头设置在炉胆前端，结构布局紧凑合理。
[0008]
作为本实用新型的进一步改进，混合箱内设有氧气检测探头，可实时监测混合箱内氧气的含量，氧气含量的高低直接影响到燃烧效率和烟气no
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的排放。
[0009]
作为本实用新型的进一步改进，烟气再循环接管上设有烟气回流蝶阀，风机进风口设有风门蝶阀，分体式燃烧器进气口设有燃气蝶阀，方便根据氧气检测探头监测到的数据调整回流烟气量，风机进风量以及燃气消耗量。
[0010]
作为本实用新型的进一步改进，还包括控制装置，控制装置根据氧气检测探头反馈的含氧量信号调节烟气回流蝶阀、风门蝶阀和燃气蝶阀的开关幅度。蝶阀的控制是由氧气探头检测的信号，转化为4-20mma的电流信号，然后电流信号再控制安装在每个蝶阀上的伺服电机，最终实现全比例的电子比调。整个控制装置在锅炉运行的过程中，根据烟气中氧含量不间断进行调节，适时控制锅炉烟气no
x
的排放，最终实现锅炉超低氮排放要求。
[0011]
作为本实用新型的进一步改进，空气预热器为真空超导空气预热器。通过采用真空超导换热技术，且换热管采用翅片管，使换热效率大大提高，从而缩小空气预热器外形尺寸，节省钢材耗量。
[0012]
作为本实用新型的进一步改进，给水泵与锅炉系统回水及水箱连通。从而锅炉系统回水可以再次进入锅炉进行加热，提高热效率。并且可以实现锅炉连续给水，提高锅炉工作效率。
[0013]
作为本实用新型的进一步改进，炉胆在水平方向上呈波纹型，具有适应热胀冷缩的作用，避免出现过大的内应力，提高设备的使用可靠性。
附图说明
[0014]
图1为本实用新型的高效热风型超低氮锅炉的示意图。
[0015]
图2为图1的俯视图。
[0016]
图3为图1的侧视图。
[0017]
其中，1筒体，1a主汽阀，2炉胆，3回燃室，4前烟室，5螺纹烟管，6锅炉本体风道，7分体式燃烧器，8冷凝器，9空气预热器，10 混合箱，10a冷空气进口，11风机，12烟囱，13烟气再循环接管，14锅炉本体烟道。
具体实施方式
[0018]
如图1-3所示的高效热风型超低氮锅炉，包括锅炉本体、分体式燃烧器7、冷凝器8、空气预热器9、混合箱10及风机11。分体式燃烧器7设置在锅炉本体前端中部，冷凝器8、空气预热器9、混合箱10及风机11均设置在锅炉本体上部，结构紧凑，节省空间，便于使用安装。空气预热器9采用真空超导空气预热器，大大提高了换热效率。
[0019]
具体地，锅炉本体包括筒体1、炉胆2、回燃室3、前烟室4和螺纹烟管5。炉胆2在水平方向上呈波纹型，具有适应热胀冷缩的作用。炉胆2设置在筒体1内，筒体1及炉胆2之间形成水腔，回燃室3设置在炉胆2后端，回燃室3与前烟室4通过螺纹烟管5连通，前烟室4顶部与锅炉本体烟道14连通。分体式燃烧器7的燃烧头设置在炉胆2前端。锅炉汽水流程：冷凝器8进水口与给水泵连接，且给水泵与锅炉系统回水及水箱连通。从而锅炉系统回水可以再次进入锅炉进行加热，提高热效率。冷凝器8出水口与锅炉本体进水口连通，使得经过冷凝器8预热的进水能够进入锅炉本体的水腔内与高温烟气再次换热，提高温度，产生蒸汽。筒体1顶部设有主汽阀，锅炉产生的饱和蒸汽通过主汽阀进入分汽缸，再进入热输送管路分配给热用户。
[0020]
如图1、2所示，锅炉烟气流程：锅炉本体烟道14与冷凝器8进烟口连通，冷凝器8出烟口与空气预热器9进烟口连通，空气预热器9顶部设有烟囱12。从而，燃烧产生的高温烟气从炉胆2依次经过回燃室3、螺纹烟管5、前烟室4、锅炉本体烟道14、冷凝器8、空气预热器9，最后通过烟囱12排入大气（高温烟气流动方向可参考图1-3中空心箭头所示）。相对于现有技术，即使锅炉在运行中前部冷凝器8在多次循环后排烟温度会升高，但尾部仍设置有受热面（空气预热器9），经过充分换热后可以把烟气温度降至80℃以下，大大提高了锅炉热效率，降低了no
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排放。
[0021]
如图1-3所示，锅炉空气流程：空气预热器9侧部通过烟气再循环接管13与混合箱10连通，混合箱10上还设有冷空气进口10a，混合箱10出风口与风机11进风口连通，风机11出风口与空气预热器9进风口连通，空气预热器9出风口与锅炉本体风道6连通，锅炉本体风道6与分体式燃烧器7进风口连通（空气流动方向可参考图1-3中实心箭头所示），从而起到两个方面的作用：（1）正常燃烧所需空气量，与高温烟气混合，降低了进入分体式燃烧器7中的燃烧空气内的含氮量，从而实现降低nox排放。（2）经烟气再循环接管13，回流部分热烟气（110～130℃）与常温空气（25℃）充分混合，经调节阀调节所需进风量和再循环所需烟气量及空气量，形成分体式燃烧器7燃烧所需热空气（60～80℃），从而实现进风温度的提高，实现较高的燃烧效率。采用烟气再循环的燃烧器技术，最终能够将锅炉nox排放浓度降到30mg/m3以下，通过承压冷凝器8和真空超导空气预热器9换热后，锅炉的排烟温度降低到80度以下，设计热效率高达96%，最终实现环保和节能。
[0022]
混合箱10内设有氧气检测探头，可实时监测混合箱10内氧气的含量。烟气再循环接管13上设有烟气回流蝶阀，风机11进风口设有风门蝶阀，分体式燃烧器7进气口设有燃气蝶阀。本实施例的高效热风型超低氮锅炉还包括控制装置，控制装置可根据氧气检测探头反馈的含氧量信号调节烟气回流蝶阀、风门蝶阀和燃气蝶阀的开关幅度。蝶阀的控制是由氧气探头检测的信号，转化为4-20mma的电流信号，然后电流信号再控制安装在每个蝶阀上的伺服电机，最终实现全比例的电子比调。整个控制装置在锅炉运行的过程中，根据烟气中氧含量不间断进行调节，适时控制锅炉烟气no
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的排放，最终实现锅炉超低氮排放要求。
[0023]
综上，本实施例的高效热风型超低氮锅炉，相对技术，具有更高的效率，能够有效降低燃料耗量，节能降耗效果显著，具有节能环保、使用运输方便、成本较低等优点。
[0024]
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。