一种全预混水冷燃烧真空锅炉的制作方法

1.本实用新型涉及真空锅炉领域技术，尤其是指一种全预混水冷燃烧真空锅炉。


背景技术：

2.真空锅炉是一种依靠热媒介质的沸腾蒸发与冷凝换热传递热量，从而加热给水的换热设备。近年来，由于燃油气真空锅炉体积小，自动化程度高，无腐蚀，不结垢，安装方便，得到了广泛的应用。但为了避免锅炉尾部受热面低温腐蚀,传统的真空锅炉排烟温度通常高于140℃，这不仅耗费了大量的能源,而且提高了锅炉的运行成本，燃气锅炉烟气内含有水蒸汽约15％～19％(容积)，是烟气热量的主要携带者。如果将锅炉的排烟温度降低至100℃左右，那么真空锅炉效率就会提高大约两个百分点。
3.燃气锅炉燃烧产生氮氧化物，氮氧化物危害大气环境，产生雾霾，新的标准要求锅炉的氮氧化物排放量不超过30mg/m3。氮氧化物排放量主要取决于锅炉配套的燃烧器。目前市场上能满足要求的低氮燃烧器有两种，第一种是烟气再循环低氮燃烧器，这种燃烧器主要有欧美燃烧器厂家生产，价格昂贵，且因为在炉内加大了非可燃烟气，需要更大的炉膛燃烧空间，使锅炉的热效率降低；另外一种是金属网表面燃烧低氮燃烧器，这种燃烧器的金属网上有很多的微小孔隙，使用一段时间后空气中的杂质堵塞小孔，需要定期清洗。因此，有必要对目前的锅炉进行改进。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种全预混水冷燃烧真空锅炉，其能有效解决现有之锅炉热效率低、容易堵塞的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
6.一种全预混水冷燃烧真空锅炉，包括有底座、锅炉本体、水冷燃烧器以及冷凝器；该锅炉本体设置于底座上，锅炉本体包括有呈上下布置的上集箱和下集箱，上集箱和下集箱之间连接有炉膛，炉膛内布置有多根连通上集箱和下集箱的水管，上集箱的上方设置有管式换热器，该管式换热器与上集箱连通；该水冷燃烧器设置于底座上并位于炉膛的进口处，该水冷燃烧器为全预混燃烧器，其包括有火排、稳焰管和连通管，该火排和稳焰管竖向并排设置于上集箱和下集箱之间，该连通管位于火排和稳焰管的两侧，所述火排、稳焰管、连通管的内部中空且与上集箱和下集箱连通，该冷凝器设置于底座上并位于炉膛的后方，冷凝器与炉膛连通。
7.优选的，所述上集箱和下集箱上下对称设置。
8.优选的，所述管式换热器的壳程下端为开口并与上集箱上端的开口焊接连接，管式换热器上连接有与管程连通的出水口和回水口以及与壳程连通的排气孔。
9.优选的，所述炉膛为方形炉膛。
10.优选的，所述炉膛出口处布置有横向冲刷的对流管束，前侧多排对流管束为光管，后侧多排对流管束为螺旋翅片管。
11.优选的，所述冷凝器内具有多列螺旋翅片管，该多列螺旋翅片管为错列或顺列排布。
12.本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
13.通过将燃烧器采用全预混燃烧器，火排和稳焰管中的冷却水能够快速带走热量，有效降低火焰温度，减小有害气体的产生；同时火焰燃烧稳定，不会发生回火爆燃、堵塞、熄火等现象，以及，由于在锅炉本体对流受热面尾部采用了多排的螺旋翅片管，在提高换热效率的同时，大大减少了锅炉的长度尺寸，减少了占地面积，为用户减少基建投入。
14.为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明：
附图说明
15.图1是本实用新型之较佳实施例的竖向截面主视图；
16.图2是本实用新型之较佳实施例的横向截面俯视图；
17.图3是本实用新型之较佳实施例的纵向截面侧视图。
18.附图标识说明：
19.10、底座
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20、锅炉本体
20.21、上集箱
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22、下集箱
21.23、炉膛
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24、水管
22.25、管式换热器
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26、光管
23.27、螺旋翅片管
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201、出水口
24.202、回水口
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203、排气孔
25.30、水冷燃烧器
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31、火排
26.32、稳焰管
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33、连通管
27.40、冷凝器
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41、螺旋翅片管
28.42、排烟口
具体实施方式
29.请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有底座10、锅炉本体20、水冷燃烧器30以及冷凝器40。
30.该锅炉本体20设置于底座10上，锅炉本体20包括有呈上下布置的上集箱21和下集箱22，上集箱21和下集箱22之间连接有炉膛23，炉膛23内布置有多根连通上集箱21和下集箱22的水管24，上集箱21的上方设置有管式换热器25，该管式换热器25与上集箱21连通；在本实施例中，所述上集箱21 和下集箱22上下对称设置，所述炉膛23为方形炉膛，所述炉膛23出口处布置有横向冲刷的对流管束，前侧多排对流管束为光管26，后侧多排对流管束为螺旋翅片管27，由于锅炉本体20后半部分对流受热面采用了螺旋翅片管27，增加了受热面积，可以保证在较低的烟气流速下，获得较高的传热效率，并且由于采用了多排螺旋翅片管27，也大大的缩短了锅炉本体20的长度，减小了锅炉的占地面积；以及，所述管式换热器25的壳程下端为开口并与上集箱21上端的开口焊接连接，管式换热器25上连接有与管程连通
的出水口201和回水口202以及与壳程连通的排气孔203。
31.该水冷燃烧器30设置于底座10上并位于炉膛23的进口处，该水冷燃烧器30为全预混燃烧器，其包括有火排31、稳焰管32和连通管33，该火排31 和稳焰管32竖向并排设置于上集箱21和下集箱22之间，该连通管33位于火排31和稳焰管32的两侧，所述火排31、稳焰管32、连通管33的内部中空且与上集箱21和下集箱22连通，采用全预混燃烧方式，火排31和稳焰管32中的冷却水能够快速带走热量，有效降低火焰温度，减小有害气体的产生，同时火焰燃烧稳定，不会发生回火爆燃、堵塞、熄火等现象，尤其在低过量空气系数的情况下(例如烟气中氧含量低于2.5％)，氮氧化物排放量达到 30mg/m3，在提高燃烧效率的同时，大大降低的nox的排放。
32.该冷凝器40设置于底座10上并位于炉膛23的后方，冷凝器40与炉膛23 连通；所述冷凝器40内具有多列螺旋翅片管41，该多列螺旋翅片管41为错列或顺列排布，冷凝器40的烟气与给水逆向流动，提高了换热温差，冷凝器40的入口处连接系统回水，冷凝器40出水连接锅炉本体20的管式换热器 25进口，由于采用了系统回水，而不是热媒水为冷凝器40的给水，可以大大提升冷凝器40的余热回收的效率，从而节省大量燃料。
33.详述本实施例的工作原理如下：
34.混合在一起的空气和天然气通过燃烧器30在炉膛23中燃烧，以对水管24、光管26和螺旋翅片管27内的水进行加热，燃烧产生的高温烟气进入冷凝器40并在冷凝器40完成换热后经排烟口42排至烟囱，高温烟气经过冷凝器40中的螺旋翅片管41中的系统水降温，吸收余热，使锅炉出烟温度降至烟气零点以下，同时提高热效率10％～12％左右。
35.本实用新型的设计重点是：通过将燃烧器采用全预混燃烧器，火排和稳焰管中的冷却水能够快速带走热量，有效降低火焰温度，减小有害气体的产生；同时火焰燃烧稳定，不会发生回火爆燃、堵塞、熄火等现象，以及，由于在锅炉本体对流受热面尾部采用了多排的螺旋翅片管，在提高换热效率的同时，大大减少了锅炉的长度尺寸，减少了占地面积，为用户减少基建投入。
36.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。