CN103134179A - 高效节能锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高效节能锅炉，包括锅炉本体、热交换管道和炉膛；所述热交换管道包括供水管和烟火管，供水管内套接多根烟火管；所述热交换管道一端设置于地面，另一端连接锅壳的上缘，热交换管道另一端的烟火管伸入锅炉本体内与炉膛相连；所述锅炉本体设置于位于地面的炉膛上；所述高效节能锅炉还包括燃料供给装置和空气输出装置；所述空气输出装置匹配固定设置于燃料供给装置的顶部。本发明通过增设燃料供给装置和空气输出装置，使得煤炭供氧量充足，从而充分燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热锅炉，特别涉及一种煤利用率高、热转换率高的高效节能锅炉。
背景技术
燃煤锅炉是生活、生产领域广泛应用的换热设备，是通过煤燃烧时产生的高温烟气与水进行热交换，以提供高温蒸汽或热水为目的。目前的燃煤锅炉普遍存在煤利用率低、排放烟气污染性强等缺点，加快煤炭资源的消耗及环境的恶化。究其原因主要为：
首先，空气输送装置无法满足煤炭燃烧过程中对空气的需求；由于煤炭在炉膛内无法充分燃烧，部分能量不能转化成热能，现常用的处理方法是减小锅炉的横截面积，以满足煤炭燃烧时所需空气，直接降低了锅炉的工作效率；因此，如何解决空气输送是急需解决的问题；
其次，高温烟气向上快速游走，与水层接触面积小且时间短，烟气中的热能未能被水层充分吸收；由于高温烟气和水的热交换是通过在烟火管内完成的，烟火管长度越长，热交换越充分，但热量损耗越大；因此，如何有效提高热交换也是急需解决的问题；
再次，高温烟气携带大量余烟由烟道排出，造成空气污染；由于高温烟气游走速度较快，高温烟气中的携带的煤炭燃烧粉尘将被携带喷出，对空气造成严重污染；
最后，煤炭在燃烧过程中，一次燃烧无法彻底将煤炭燃烧殆尽，会产生大量的灰尘垃圾，因此需要对燃料设计二次燃烧的过程，从而解决掉燃料燃烧灰尘的同时，对燃料进行充分燃烧提高燃料利用率。
发明内容
本发明要解决的技术问题为煤炭燃烧过程中的空气输送，高温烟气与水层热交换的面积，高温烟气携带粉尘造成的空气污染，煤炭充分燃烧。
为解决所述问题，本发明公开高效节能锅炉，包括锅炉本体、热交换管道和炉膛；其中，所述锅炉本体包括锅壳、内壁和供热管，锅壳为中部开有点火口的圆柱体，内壁为中部设有锅状结构的圆柱体、与锅壳同轴心套接且锅状结构位于点火口上方，内壁与锅壳之间为水箱；所述供热管设置于锅壳顶部、与水箱连接；所述热交换管道包括供水管和烟火管，供水管内套接多根烟火管；所述炉膛中部开有送煤口；其连接关系在于：所述热交换管道一端设置于地面，另一端连接锅壳的上缘，热交换管道另一端的烟火管伸入锅炉本体内与炉膛相连；所述锅炉本体设置于位于地面的炉膛上；
其特征在于：所述高效节能锅炉还包括燃料供给装置和空气输出装置；所述燃料供给装置包括燃料供应管和电机；所述燃料供应管包括外管和内管，外管向前延伸且前端向上弯折呈喇叭状，内管套接与外管内、内壁设置螺旋向前的推进片；电机与内管连接；所述燃料供应管通过送煤口插入炉膛内部；
所述空气输出装置包括弧状降温外管、进风口、送风管和送风孔，所述弧状降温外管与送风口的上半部分密封连接，且弧状降温外管与送风口的上半部分之间开有送风管，所述送风管的顶部开有送风孔；所述弧状降温外管的两端分别与水箱相连通；所述空气输出装置匹配固定设置于燃料供应管外管的顶部。
优选地，所述烟火管表面设置有钢片缠绕形成的散热片。
优选地，内壁内的烟火管至少设有一个盘旋结构。
优选地，所述烟火管与炉膛的连接口设置在水箱的底部。
通过上述结构，本发明通过增设散热片，解决了提高高温烟气与水层热交换的面积问题；通过将烟火管与炉膛的连接口设置在水箱的底部，给高温烟气了一个缓冲区，让高温烟气携带的粉尘有一个沉降的过程，有效降低了高温烟气携带的粉尘量；通过增设燃料供给装置和空气输出装置，使得煤炭供氧量充足，从而充分燃烧。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A点的放大剖视图；
图3为本发明烟火管的结构示意图；
图4为本发明燃料供给装置的结构示意图；
图5为本发明空气输出装置的截面图；
图6为空气输送装置的部分俯视图；
图中，11-锅壳，111-炉口，12-内壁，13-供热管，14-水箱，21-供水管，22-烟火管，23-散热片，3-炉膛，31-送煤口，41-外管，42内管，43-推进片，51-弧状降温外管，52-送风管，53-送风孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1。高效节能锅炉，包括锅炉本体、热交换管道和炉膛；其中，所述锅炉本体包括锅壳、内壁和供热管，锅壳为中部开有点火口的圆柱体，内壁为中部设有锅状结构的圆柱体、与锅壳同轴心套接且锅状结构位于点火口上方，内壁与锅壳之间为水箱；所述供热管设置于锅壳顶部、与水箱连接；所述热交换管道包括供水管和烟火管，供水管内套接多根烟火管；以两根为例；所述炉膛中部开有送煤口；其连接关系在于：所述热交换管道一端设置于地面，另一端连接锅壳的上缘，热交换管道另一端的烟火管伸入锅炉本体内与炉膛相连；所述锅炉本体设置于位于地面的炉膛上；
所述高效节能锅炉还包括燃料供给装置和空气输出装置；所述燃料供给装置包括燃料供应管和电机；所述燃料供应管包括外管和内管，外管向前延伸且前端向上弯折呈喇叭状，内管套接与外管内、内壁设置螺旋向前的推进片；电机与内管连接；所述燃料供应管通过送煤口插入炉膛内部；
所述空气输出装置包括弧状降温外管、进风口、送风管和送风孔，所述弧状降温外管与送风口的上半部分密封连接，且弧状降温外管与送风口的上半部分之间开有送风管，所述送风管的顶部开有送风孔；所述弧状降温外管的两端分别与水箱相连通；所述空气输出装置匹配固定设置于燃料供应管外管的顶部。
本实施例中，解决的另一个问题是当燃煤面积较大时，空气无法输送到燃煤的中心，使得燃煤由于供氧量不足而燃烧不充分，从而导致燃煤利用率低的问题。
首先，科学扩大燃煤面积。所述燃料供给装置是使用电机带动内管转动，内管内壁设置的推进片给煤一个向前的压力将煤压紧后向前推进，煤遇到外管的弯折自然向上挤进。根据燃烧的速度，设定好电机，即可根据燃烧的速度平稳供应燃烧的煤。
其次，在扩大燃煤面积的基础上，保证空气输送。本实施例中，当鼓风机将风吹入炉膛内，风沿着炉膛的圆周行进，此时，空气输出装置的送风管的管内管外空气压力产生变化，从而产生风；送风管内的风沿着送风孔向上吹出，直接供应至燃料供应管的上表面，即燃煤的燃烧表面。
实施例2。如图1-3所示，高效节能锅炉，包括锅炉本体、热交换管道和炉膛；其中，所述锅炉本体包括锅壳11、内壁12和供热管13，锅壳11为中部开有点火口的圆柱体，内壁12为中部设有锅状结构的圆柱体、与锅壳11同轴心套接且锅状结构位于点火口上方，内壁12与锅壳11之间为水箱14；所述供热管13设置于锅壳11顶部、与水箱14连接；所述热交换管道包括供水管21和烟火管22，供水管21内套接多根烟火管22；以两根为例；优选地，所述烟火管22表面设置有钢片缠绕形成的散热片23；所述炉膛3中部开有送煤口31；其连接关系在于：所述热交换管道一端设置于地面，另一端连接锅壳11的上缘，热交换管道另一端的烟火管22伸入锅炉本体内与炉膛3相连；优选地，内壁12内的烟火管22至少设有一个盘旋结构；再优选地，所述烟火管22与炉膛3的连接口设置在水箱的底部；所述锅炉本体设置于位于地面的炉膛3上。
本实施例中在现有技术的基础上，增设了散热片23，散热片23的表面积远远大于烟火管22的表面积，本实施例的高效节能锅炉热效力提高至88.03%。
优选地，内壁12内的烟火管22至少设有一个盘旋结构；再优选地，所述烟火管22与炉膛3的连接口设置在水箱的底部；
另外，本实施例将处于内壁12内的烟火管22设置了一个盘旋结构，从而使得烟火管在内壁内增加了长度，吸收了更多的热量；
再者，本实施例将烟火管22与炉膛3的连接口设置在了水箱的底面，燃煤燃烧产生的高温烟气向上遇到内壁12的锅体结构自然向两边分开，高温烟气中携带的粉尘在这个过程中有下落，因此，到了水箱底面时，高温烟气顺着烟火管22自然向上运行，而粉尘下落。
实施例3。如图1-6所示，本发明具体实施的技术方案是：高效节能锅炉，包括锅炉本体、热交换管道和炉膛；其中，所述锅炉本体包括锅壳11、内壁12和供热管13，锅壳11为中部开有点火口的圆柱体，内壁12为中部设有锅状结构的圆柱体、与锅壳11同轴心套接且锅状结构位于点火口上方，内壁12与锅壳11之间为水箱14；所述供热管13设置于锅壳11顶部、与水箱14连接；所述热交换管道包括供水管21和烟火管22，供水管21内套接多根烟火管22；以两根为例；优选地，所述烟火管22表面设置有钢片缠绕形成的散热片23；所述炉膛3中部开有送煤口31；其连接关系在于：所述热交换管道一端设置于地面，另一端连接锅壳11的上缘，热交换管道另一端的烟火管22伸入锅炉本体内与炉膛3相连；优选地，内壁12内的烟火管22至少设有一个盘旋结构；再优选地，所述烟火管22与炉膛3的连接口设置在水箱的底部；所述锅炉本体设置于位于地面的炉膛3上。所述高效节能锅炉还包括燃料供给装置和空气输出装置；所述燃料供给装置包括燃料供应管和电机；所述燃料供应管包括外管41和内管42，外管向前延伸且前端向上弯折呈喇叭状，内管套接与外管内、内壁设置螺旋向前的推进片43；电机与内管42连接；所述燃料供应管通过送煤口31插入炉膛3内部；所述空气输出装置包括弧状降温外管51、进风口、送风管52和送风孔53，所述弧状降温外管51与送风口的上半部分密封连接，且弧状降温外管51与送风口的上半部分之间开有送风管52，所述送风管52的顶部开有送风孔53；所述弧状降温外管51的两端分别与水箱14相连通；所述空气输出装置匹配固定设置于燃料供应管外管41的顶部。
本实施例将前两个实施例的优点集中到一起，使用了燃料供给装置和空气输出装置的高效节能锅炉本身燃料燃烧程度就很高，高温烟气几乎携带不到粉尘，因此解决了高温烟气的强污染。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.高效节能锅炉，包括锅炉本体、热交换管道和炉膛；其中，所述锅炉本体包括锅壳、内壁和供热管，锅壳为中部开有点火口的圆柱体，内壁为中部设有锅状结构的圆柱体、与锅壳同轴心套接且锅状结构位于点火口上方，内壁与锅壳之间为水箱；所述供热管设置于锅壳顶部、与水箱连接；所述热交换管道包括供水管和烟火管，供水管内套接多根烟火管；所述炉膛中部开有送煤口；其连接关系在于：所述热交换管道一端设置于地面，另一端连接锅壳的上缘，热交换管道另一端的烟火管伸入锅炉本体内与炉膛相连；所述锅炉本体设置于位于地面的炉膛上；
其特征在于：所述高效节能锅炉还包括燃料供给装置和空气输出装置；所述燃料供给装置包括燃料供应管和电机；所述燃料供应管包括外管和内管，外管向前延伸且前端向上弯折呈喇叭状，内管套接与外管内、内壁设置螺旋向前的推进片；电机与内管连接；所述燃料供应管通过送煤口插入炉膛内部；
所述空气输出装置包括弧状降温外管、进风口、送风管和送风孔，所述弧状降温外管与送风口的上半部分密封连接，且弧状降温外管与送风口的上半部分之间开有送风管，所述送风管的顶部开有送风孔；所述弧状降温外管的两端分别与水箱相连通；所述空气输出装置匹配固定设置于燃料供应管外管的顶部。
2.根据权利要求1所述的高效节能锅炉，其特征在于：所述烟火管表面设置有钢片缠绕形成的散热片。
3.根据权利要求1或2所述的高效节能锅炉，其特征在于：内壁内的烟火管至少设有一个盘旋结构。
4.根据权利要求3所述的高效节能锅炉，其特征在于：所述烟火管与炉膛的连接口设置在水箱的底部。
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