一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉的制作方法

1.本实用新型涉及一种燃气锅炉，具体为一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉。


背景技术：

2.现有的燃气锅炉烟道设计是在烟气低温段多采用钢板焊接，钢板外覆盖保温层，在高温区域通过布置管屏或拉稀管束构成烟气流通通道，管束间焊接钢板形成密封，外部敷设保温材料，这样管内的水在流动时可以起到冷却降温的作用，但炉膛组件和对流组件在分体设计时，由于两体的连接处处于高温状态，所以无法布置管束，无法构成烟气流通通道，从而影响锅炉的使用情况。
3.同时燃气锅炉能降低粉尘、颗粒物的排放，但燃气锅炉的燃气在燃烧时会产生大量的热力型氮氧化物，而大量的热力型氮氧化物(nox)的排放是造成雾霾的主要原因。
4.燃烧后产生的水蒸气会随着高温烟气排到大气中，水蒸气携带的热量最高可达燃料低位发热值的10％，导致水蒸气中携带的热量会白白流失。
5.燃气锅炉冷凝水呈现弱酸性，行业内对于锅炉尾部受热面多选用nd钢，nd钢具有耐硫酸低温露点腐蚀特性，但不能克服弱酸腐蚀，受热面腐蚀后会降低传热性能，造成能源浪费。
6.现有的分体锅炉在安装时需要较长的安装周期，既浪费人力又浪费时间。
7.综上所述，现有技术中存在以下问题：
8.1、分体锅炉的炉膛组件和对流组件之间由于高温无法构成烟气流通通道。
9.2、燃气锅炉在燃烧时会产生大量的热力型氮氧化物，过量的氮氧化物会造成雾霾，影响空气的质量。
10.3、燃烧后产生的水蒸气排到大气中，导致水蒸气中携带的热量白白流失。
11.4、燃气锅炉的冷凝水呈现弱酸性，冷凝水流经受热面后会腐蚀受热面，降低传热性能，造成能源浪费。
12.5、现有的分体锅炉在安装时需要较长的安装周期，既浪费人力又浪费时间。


技术实现要素：

13.本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，进而提供一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉。
14.本实用新型采取的技术方案是：
15.所述锅炉包括炉膛组件、对流组件、节能器、炉膛出口连接烟道、第一管道和第二管道，所述对流组件设置在炉膛组件的侧面，炉膛组件的烟气出口部分与对流组件的烟气入口部分通过炉膛出口连接烟道固定连接，炉膛组件的出水部分与对流组件的入水部分通过第一管道固定连接，所述节能器设置在炉膛组件的上方，节能器的出水部分与炉膛组件的入水部分通过第二管道连接，对流组件的烟气出口部分与节能器的烟气入口部分通过连
接烟道连接，
16.所述炉膛组件包括炉膛组件上集箱、炉膛组件下集箱、炉膛组件前水冷壁、炉膛组件后水冷壁、炉膛组件左膜式壁和炉膛组件右膜式壁，
17.炉膛组件上集箱与炉膛组件下集箱平行设置，炉膛组件上集箱位于炉膛组件下集箱的上方，炉膛组件上集箱靠近前端的位置设置有两个炉膛组件出水口，炉膛组件上集箱靠近后端的位置设置有两个炉膛组件入水口，炉膛组件前水冷壁包括炉膛组件前水冷壁下集箱和炉膛组件前水冷壁上集箱，炉膛组件前水冷壁下集箱与炉膛组件前水冷壁上集箱平行设置，炉膛组件前水冷壁下集箱位于炉膛组件前水冷壁上集箱的下方，炉膛组件前水冷壁下集箱固定设置在炉膛组件下集箱的左端，且炉膛组件前水冷壁下集箱垂直于炉膛组件下集箱，炉膛组件前水冷壁下集箱与炉膛组件下集箱连通，炉膛组件前水冷壁上集箱固定设置在炉膛组件上集箱的左端，且炉膛组件前水冷壁上集箱垂直于炉膛组件上集箱，炉膛组件前水冷壁上集箱与炉膛组件上集箱连通，炉膛组件后水冷壁包括炉膛组件后水冷壁下集箱和炉膛组件后水冷壁上集箱，炉膛组件后水冷壁下集箱与炉膛组件后水冷壁上集箱平行设置，炉膛组件后水冷壁下集箱位于炉膛组件后水冷壁上集箱的下方，炉膛组件后水冷壁下集箱固定设置在炉膛组件下集箱的右端，且炉膛组件后水冷壁下集箱垂直于炉膛组件下集箱，炉膛组件后水冷壁下集箱与炉膛组件下集箱连通，炉膛组件后水冷壁上集箱固定设置在炉膛组件上集箱的右端，且炉膛组件后水冷壁上集箱垂直于炉膛组件上集箱，炉膛组件后水冷壁上集箱与炉膛组件上集箱连通，炉膛组件的中心处沿长度方向设置有炉膛，炉膛外部的左侧设置有炉膛组件左膜式壁，炉膛组件左膜式壁由多个炉膛组件管组组成，且多个炉膛组件管组并列设置，炉膛组件左膜式壁的一端与炉膛组件下集箱固定连接，炉膛组件左膜式壁的另一端与炉膛组件上集箱固定连接，炉膛外部的右侧设置有炉膛组件右膜式壁，炉膛组件右膜式壁由多个炉膛组件管组组成，且多个炉膛组件管组并列设置，炉膛组件右膜式壁的一端与炉膛组件下集箱固定连接，炉膛组件右膜式壁的另一端与炉膛组件上集箱固定连接，炉膛入口的每个炉膛组件管组的一端与炉膛组件上集箱固定设置，炉膛入口的每个炉膛组件管组的另一端与炉膛组件下集箱固定设置，且炉膛入口的每个炉膛组件管组均环绕炉膛设置，炉膛底部的每个炉膛组件管组的一端与炉膛组件上集箱固定设置，炉膛底部的每个炉膛组件管组的另一端与炉膛组件下集箱固定设置，炉膛组件的尾部设置有炉膛组件烟气出口，炉膛组件烟气出口与炉膛出口连接烟道的炉膛出口连接烟道进烟端固定连接。
18.有益效果：
19.1、本装置采用炉膛出口连接烟道连接炉膛组件和对流组件，炉膛出口连接烟道包括耐火层、膨胀节和保温层，通过设置耐火层使炉膛出口连接烟道具有耐高温、绝热的作用，通过设置膨胀节使炉膛出口连接烟道能够消除1200℃的烟温环境下金属受热后的膨胀变形，能够消除热膨胀应力，通过设置保温层使炉膛出口连接烟道能够保留温度，使热量得到充分利用，从而提高了设备运行的安全性。
20.2、本装置采用大炉膛结构尺寸设计，满足燃烧设备对低氮燃烧的尺寸需求，配合低氮燃烧技术，烟气排放实现了nox≤30mg/nm3，颗粒物≤5mg/m3，二氧化硫≤10mg/m3，减少了污染物的排放，提高了空气质量。
21.3、本装置的尾部受热面利用低温回水采用相变强化传热技术，使尾部受热面的排
烟温度在露点温度以下，提高了气化潜热效率，高效回收了烟气中的显热和潜热，降低了排烟损失，节省了部分燃料。
22.4、本装置设置的节能器采用覆铝翅片管式节能器，覆铝翅片管能够防止冷凝水的弱酸腐蚀，大幅度提高了换热器使用寿命，可使用15年以上。
23.5、本装置在使用时仅需将炉膛组件、对流组件和节能器之间的连接烟道与水管依次安装即可，本装置提高了分体锅炉的安装周期，在保证设备安装质量的基础上有效的缩短了安装时间。
24.6、本装置的节能器采用置顶设计，放置在炉膛组件的上面，减少了设备的占地尺寸，此设计对于燃煤锅炉房改造，特别是平面尺寸小的锅炉房，适应性较强。
附图说明
25.图1是本实用新型装置的主视图：
26.图2是本实用新型装置的侧视图：
27.图3是本实用新型装置的俯视图：
28.图4是炉膛组件1的主视图：
29.图5是炉膛组件1的俯剖视图：
30.图6是炉膛组件1的左视图：
31.图7是炉膛组件1的侧剖视图：
32.图8是炉膛出口连接烟道4的结构示意图：
33.图9是炉膛出口连接烟道4的内部结构示意图：
34.图10是图8中a的放大图：
35.图11是图2中c的放大图：
36.图12是图11中b的放大图：
37.图13是对流组件2的主视图：
38.图14是对流组件2的俯剖视图：
39.图15是对流组件2的右视图：
40.图16是对流组件2的侧剖视图：
41.图17是对流组件2的侧视图：
42.图18是节能器3的主剖视图：
43.图19是节能器3的内部结构示意图：
44.图20是节能器3的主视图：
45.图21是节能器3的侧视图：
具体实施方式
46.具体实施方式一：结合图1
‑
图12说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述锅炉包括炉膛组件1、对流组件2、节能器3、炉膛出口连接烟道4、第一管道6和第二管道7，
47.所述对流组件2设置在炉膛组件1的侧面，炉膛组件1的烟气出口部分与对流组件2的烟气入口部分通过炉膛出口连接烟道4固定连接，炉膛组件1的出水部分与对流组件2的
入水部分通过第一管道6固定连接，所述节能器3设置在炉膛组件1的上方，节能器3的出水部分与炉膛组件1的入水部分通过第二管道7连接，对流组件2的烟气出口部分与节能器3的烟气入口部分通过连接烟道连接，
48.所述炉膛组件1包括炉膛组件上集箱1
‑
1、炉膛组件下集箱1
‑
2、炉膛组件前水冷壁1
‑
3、炉膛组件后水冷壁1
‑
4、炉膛组件左膜式壁1
‑
5和炉膛组件右膜式壁1
‑
6，
49.炉膛组件上集箱1
‑
1与炉膛组件下集箱1
‑
2平行设置，炉膛组件上集箱1
‑
1的作用是作为锅炉循环水的汇集和分配，顶部设有排气阀门，便于排气，炉膛组件下集箱1
‑
2的作用是锅炉循环水的汇集和分配，集箱底部在前后两端设有定期排污管路，便于定期排除集箱内部的杂质，炉膛组件上集箱1
‑
1位于炉膛组件下集箱1
‑
2的上方，炉膛组件上集箱1
‑
1靠近前端的位置设置有两个炉膛组件出水口1
‑
12，炉膛组件上集箱1
‑
1靠近后端的位置设置有两个炉膛组件入水口1
‑
13，炉膛组件前水冷壁1
‑
3包括炉膛组件前水冷壁下集箱1
‑3‑
1和炉膛组件前水冷壁上集箱1
‑3‑
2，炉膛组件前水冷壁下集箱1
‑3‑
1与炉膛组件前水冷壁上集箱1
‑3‑
2平行设置，炉膛组件前水冷壁下集箱1
‑3‑
1位于炉膛组件前水冷壁上集箱1
‑3‑
2的下方，炉膛组件前水冷壁下集箱1
‑3‑
1固定设置在炉膛组件下集箱1
‑
2的左端，且炉膛组件前水冷壁下集箱1
‑3‑
1垂直于炉膛组件下集箱1
‑
2，炉膛组件前水冷壁下集箱1
‑3‑
1与炉膛组件下集箱1
‑
2连通，炉膛组件前水冷壁上集箱1
‑3‑
2固定设置在炉膛组件上集箱1
‑
1的左端，且炉膛组件前水冷壁上集箱1
‑3‑
2垂直于炉膛组件上集箱1
‑
1，炉膛组件前水冷壁上集箱1
‑3‑
2与炉膛组件上集箱1
‑
1连通，炉膛组件后水冷壁1
‑
4包括炉膛组件后水冷壁下集箱1
‑4‑
1和炉膛组件后水冷壁上集箱1
‑4‑
2，炉膛组件后水冷壁下集箱1
‑4‑
1与炉膛组件后水冷壁上集箱1
‑4‑
2平行设置，炉膛组件后水冷壁下集箱1
‑4‑
1位于炉膛组件后水冷壁上集箱1
‑4‑
2的下方，炉膛组件后水冷壁下集箱1
‑4‑
1固定设置在炉膛组件下集箱1
‑
2的右端，且炉膛组件后水冷壁下集箱1
‑4‑
1垂直于炉膛组件下集箱1
‑
2，炉膛组件后水冷壁下集箱1
‑4‑
1与炉膛组件下集箱1
‑
2连通，炉膛组件后水冷壁上集箱1
‑4‑
2固定设置在炉膛组件上集箱1
‑
1的右端，且炉膛组件后水冷壁上集箱1
‑4‑
2垂直于炉膛组件上集箱1
‑
1，炉膛组件后水冷壁上集箱1
‑4‑
2与炉膛组件上集箱1
‑
1连通，炉膛组件1的中心处沿长度方向设置有炉膛1
‑
14，炉膛1
‑
14的作用是保证燃料尽可能地燃烧，并使炉膛出口烟气温度冷却到对流受热面安全工作允许的温度，炉膛1
‑
14外部的左侧设置有炉膛组件左膜式壁1
‑
5，炉膛组件左膜式壁1
‑
5由多个炉膛组件管组1
‑
15组成，且多个炉膛组件管组1
‑
15并列设置，炉膛组件左膜式壁1
‑
5的一端与炉膛组件下集箱1
‑
2固定连接，炉膛组件左膜式壁1
‑
5的另一端与炉膛组件上集箱1
‑
1固定连接，炉膛1
‑
14外部的右侧设置有炉膛组件右膜式壁1
‑
6，炉膛组件右膜式壁1
‑
6由多个炉膛组件管组1
‑
15组成，且多个炉膛组件管组1
‑
15并列设置，炉膛组件右膜式壁1
‑
6的一端与炉膛组件下集箱1
‑
2固定连接，炉膛组件右膜式壁1
‑
6的另一端与炉膛组件上集箱1
‑
1固定连接，炉膛1
‑
14入口的每个炉膛组件管组1
‑
15的一端与炉膛组件上集箱1
‑
1固定设置，炉膛1
‑
14入口的每个炉膛组件管组1
‑
15的另一端与炉膛组件下集箱1
‑
2固定设置，且炉膛1
‑
14入口的每个炉膛组件管组1
‑
15均环绕炉膛1
‑
14设置，炉膛1
‑
14底部的每个炉膛组件管组1
‑
15的一端与炉膛组件上集箱1
‑
1固定设置，炉膛1
‑
14底部的每个炉膛组件管组1
‑
15的另一端与炉膛组件下集箱1
‑
2固定设置，炉膛组件1的尾部设置有炉膛组件烟气出口1
‑
11，炉膛组件烟气出口1
‑
11与炉膛出口连接烟道4的炉膛出口连接烟道进烟端4
‑
4固定连接。
50.具体实施方式二：结合图8和图12说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述炉膛出口连接烟道4包括耐火层4
‑
1、膨胀节4
‑
2和保温层4
‑
3，耐火层4
‑
1使炉膛出口连接烟道4具有耐高温、绝热的作用，膨胀节4
‑
2的作用主要是缓减高温管道受热后钢材热膨胀所产生的应力，不至于损坏管道或相连设备，保温层4
‑
3使炉膛出口连接烟道能够保留温度，使热量得到充分利用，膨胀节4
‑
2内表面焊接有多个抓钉4
‑2‑
1，膨胀节4
‑
2通过抓钉4
‑2‑
1与耐火层4
‑
1固定设置，保温层4
‑
3设置在膨胀节4
‑
2的外表面上，其它与具体实施方式一相同。
51.具体实施方式三：结合图12说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述耐火层4
‑
1包括耐火混凝土4
‑1‑
1和硅酸铝耐火纤维毡4
‑1‑
2，硅酸铝耐火纤维毡4
‑1‑
2可以有效隔绝耐火混凝土向外辐射的热量，对膨胀节4
‑
2起保护作用，避免其受热变形，耐火混凝土4
‑1‑
1设置有阶梯型膨胀缝，耐火混凝土受热后体积变大，膨胀缝的作用是消除混凝土的形变量，释放混凝土的内力，避免混凝土从内部胀裂，采用阶梯型的设计可以增加烟气流动的阻力，保温层4
‑
3为硅酸铝陶瓷纤维毡，避免膨胀节4
‑
2的温度向外表面传递，否则炉膛出口连接烟道4的温度会太高，容易烫伤，其它与具体实施方式一或二相同。
52.具体实施方式四：结合图4
‑
图7说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述炉膛组件1还包括炉膛组件底座1
‑
8，炉膛组件底座1
‑
8的作用是固定整个炉膛组件1，炉膛组件底座1
‑
8设置在炉膛组件下集箱1
‑
2的下面，炉膛组件底座1
‑
8位于地面上，炉膛组件下集箱1
‑
2横向设置在炉膛组件底座1
‑
8的上表面上，且炉膛组件下集箱1
‑
2位于炉膛组件底座1
‑
8的中间位置，其它与具体实施方式一、二或三相同。
53.具体实施方式五：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述炉膛组件1还包括炉膛组件保温密封层1
‑
7、炉膛组件钢架1
‑
9和炉膛组件护板1
‑
10，炉膛组件保温密封层1
‑
7的作用是对整个炉膛组件1进行保温密封，防止热量的浪费，炉膛组件钢架1
‑
9的作用是对整个炉膛组件1进行支撑固定，炉膛组件护板1
‑
10的作用是对整个炉膛组件1进行保护，防止炉膛组件1被外界破坏，也可以防止炉膛组件1内部的损坏污染空气，炉膛组件1的炉膛组件管组1
‑
15的外侧表面上设置有炉膛组件保温密封层1
‑
7，炉膛组件保温密封层1
‑
7的外表面设置有炉膛组件钢架1
‑
9，炉膛组件1的两个侧面上设置有炉膛组件护板1
‑
10，且炉膛组件护板1
‑
10设置在炉膛组件保温密封层1
‑
7的外表面上，其它与具体实施方式一、二、三或四相同。
54.具体实施方式六：结合图1
‑
图17说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述锅炉还包括集气罐5，集气罐5是一个连接部件，内部流动的是热水，集气罐5设有进水口和出水口，集气罐5顶部设有排气管接头，用于排放空气或水蒸气，集气罐5侧面装有压力控制器仪表接管，所述对流组件2包括对流组件上锅筒2
‑
1、对流组件下锅筒2
‑
2、对流组件膜式壁2
‑
3、对流管组2
‑
4、对流组件保温密封层2
‑
5、对流组件底座2
‑
6、对流组件钢架2
‑
7、对流组件护板2
‑
8和锅筒内部装置2
‑
9；
55.对流组件底座2
‑
6位于地面上，对流组件底座2
‑
6的作用是固定整个对流组件2，对流组件底座2
‑
6设置在对流组件下锅筒(2
‑
2)的下面，对流组件下锅筒2
‑
2横向设置在对流组件底座2
‑
6的上表面上，且对流组件下锅筒2
‑
2位于对流组件底座2
‑
6的中间位置，对流组
件上锅筒2
‑
1与对流组件下锅筒2
‑
2平行设置，对流组件上锅筒2
‑
1位于对流组件下锅筒2
‑
2的上方，对流组件上锅筒2
‑
1靠近顶端的设置有两个对流组件入水口2
‑
12，每个对流组件入水口2
‑
12与每个炉膛组件出水口1
‑
12通过第一管道6连接，对流组件上锅筒2
‑
1靠近底端的设置有一个对流组件出水口2
‑
13，对流组件出水口2
‑
13与集气罐5的进气口连接，集气罐5的出气口与锅炉房系统供水管道的外表面连通，对流组件上锅筒2
‑
1的两端分别设置有锅筒内部装置2
‑
9，对流组件下锅筒2
‑
2的两端分别设置有锅筒内部装置2
‑
9，对流组件上锅筒2
‑
1与对流组件下锅筒2
‑
2之间设置有对流组件膜式壁2
‑
3，对流组件膜式壁2
‑
3由多个对流管组2
‑
4组成，且多个对流管组2
‑
4并列设置，对流组件膜式壁2
‑
3的一端与对流组件上锅筒2
‑
1固定连接，对流组件膜式壁2
‑
3的另一端与对流组件下锅筒2
‑
2固定连接，对流组件2的尾部设置有对流组件烟气入口2
‑
11，对流组件烟气入口2
‑
11与炉膛出口连接烟道4的炉膛出口连接烟道出烟端4
‑
5固定连接，对流组件2的顶部设置有对流组件烟气出口2
‑
10，对流管组2
‑
4的外侧表面上设置有对流组件保温密封层2
‑
5，对流组件保温密封层2
‑
5的外表面设置有对流组件钢架2
‑
7，对流组件2的两个侧面上设置有对流组件护板2
‑
8，且对流组件护板2
‑
8设置在对流组件保温密封层2
‑
5的外表面上，其它与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
56.具体实施方式七：结合图18
‑
图21说明本实施方式，本实施方式所述一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉，所述节能器3包括节能器上集箱3
‑
1、节能器下集箱3
‑
2、覆铝翅片管3
‑
3、节能器钢架3
‑
4、节能器保温层3
‑
5和节能器连接烟道3
‑
6；
57.节能器上集箱3
‑
1与节能器下集箱3
‑
2平行设置，节能器上集箱3
‑
1设置在节能器下集箱3
‑
2的上方，节能器上集箱3
‑
1的底端设置有一个节能器入水口3
‑
12，节能器入水口3
‑
12与锅炉房系统回水管道固定连接，节能器下集箱3
‑
2的底端设置有两个节能器出水口3
‑
11，每个节能器出水口3
‑
11与每个炉膛组件入水口1
‑
13通过第二管道7连接，节能器上集箱3
‑
1与覆铝翅片管3
‑
3的一端固定连接，节能器下集箱3
‑
2与覆铝翅片管3
‑
3的另一端固定连接，覆铝翅片管3
‑
3在节能器3内采用错列分布，覆铝翅片管3
‑
3的外表面设置有节能器保温层3
‑
5，且节能器上集箱3
‑
1与节能器下集箱3
‑
2的外侧面均设置有节能器保温层3
‑
5，节能器保温层3
‑
5的外表面设置有节能器钢架3
‑
4，节能器钢架3
‑
4的的下表面上均匀分布有四个支柱，节能器3的顶端设置有节能器烟气入口3
‑
8，节能器烟气入口3
‑
8与节能器连接烟道3
‑
6的节能器连接烟道出烟端3
‑
7固定连接，节能器连接烟道3
‑
6的节能器连接烟道进烟端3
‑
10与对流组件烟气出口2
‑
10固定连接，节能器3的底端设置有节能器烟气出口3
‑
9，节能器烟气出口3
‑
9与烟囱固定连接，其它与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
58.工作原理
59.烟气侧：燃烧产生的高温烟气在炉膛组件1内部通过辐射换热将热量传给循环水，烟气从炉膛组件1的尾部通过炉膛出口连接烟道4转至对流组件2的内部，通过对流传热将热量传给循环水，烟气从对流组件2出来后经过节能器连接烟道3
‑
6进入节能器3，横向冲刷翅片管，然后进入烟囱，完成烟气的排放。
60.循环水侧：锅炉房系统回水与节能器3的节能器入水口3
‑
12相连，循环水在翅片管内部流动，与烟气逆流换热，节能器出水口3
‑
11与炉膛组件入水口1
‑
13连接，炉膛组件出水口1
‑
12与对流组件入水口2
‑
12相连，循环水在炉膛组件1和对流组件2内流动采用完全强制循环的水循环方式，在炉膛组件1内部吸收辐射热，在对流组件2内吸收对流传热，最后高温
循环水通过集气罐5进入锅炉房系统供水管道。