本实用新型属于锅炉技术领域,具体涉及一种节能环保导热油锅炉。
背景技术:
导热油锅炉是指利用导热油做为载热介质的一种锅炉,一般以煤、油、气为燃料,以导热油为载热介质,液相导热油锅炉利用热油循环油泵强制介质进行液相循环,将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热,可以在较低的工作压力下,获得较高工作温度,节约钢材。由于导热油锅炉中介质的温度较高,通常在260~320℃,因此锅炉的排烟温度也比较高,通常都在300℃以上,导致能量的浪费,热效率低下。
因此,亟需设计一种能够降低锅炉最终排烟温度以提高热效率的节能环保导热油锅炉。
技术实现要素:
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种节能环保导热油锅炉。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种节能环保导热油锅炉,包括锅炉主机、余热锅炉、空气预热器;
所述余热锅炉包括立式本体;所述立式本体内设置有若干排垂直式蛇形换热管,所述垂直式蛇形换热管的直管段沿垂直式蛇形换热管内介质的流动方向呈倾斜向上的状态;所述垂直式蛇形换热管的上部出口与汽包相连通;所述汽包的底部设置集中下降管,所述集中下降管通过下部分水集箱与垂直式蛇形换热管的下部入口相连通,所述汽包的顶部设置蒸汽出口管座,所述汽包的侧壁上设置进水管;
所述空气预热器包括外部框架,所述外部框架内部设置若干竖直换热管;
所述锅炉主机的烟气出口通过烟气管道与余热锅炉顶部的烟气入口相连;所述余热锅炉底部的烟气出口与空气预热器内的竖直换热管相连通;所述空气预热器底部的烟气出口与集烟腔相连通,所述集烟腔一侧设置排烟口;
所述空气预热器的两侧分别设置冷风入口以及热风出口;所述热风出口通过空气管道与锅炉主机中燃烧器的进风口相连通。
优选的,所述垂直式蛇形换热管的直管段上均螺旋缠绕有钢带。
优选的,所述垂直式蛇形换热管直管段的倾斜角度为3°~5°。
优选的,所述蒸汽出口管座的另一端与外部的汽水分离器的入口相连;所述汽水分离器的底部出水管与汽包内部相连通。
优选的,所述空气预热器位于余热锅炉的底部;所述集烟腔位于空气预热器的底部。
优选的,所述空气预热器的顶部和底部分别固定设置水平管板;所述竖直换热管的两端穿过相应的水平管板且与水平管板固定连接;位于下部的水平管板与外部框架相连,位于上部的水平管板通过膨胀节与外部框架相连。
优选的,所述竖直换热管内设置有呈弹簧丝形状的扰流条;所述扰流条由竖直换热管的上端延伸至底端。
优选的,所述锅炉主机呈卧式布置,所述锅炉主机前部设置燃烧器,所述锅炉主机的尾部设置烟气出口;
所述锅炉主机内部设置螺旋内盘管、螺旋外盘管;所述螺旋内盘管围成炉膛,所述螺旋内盘管与螺旋外盘管之间围成第一对流通道,所述螺旋外盘管与锅炉主机的壳体围成第二对流通道。
优选的,所述锅炉主机的前部内壁上涂覆耐火泥,所述锅炉主机的前部壁面上设置多层保温层。
优选的,所述锅炉主机的尾部设置隔烟墙;所述隔烟墙与锅炉主机的后端盖组成后部烟室,所述后部烟室与第二对流通道、烟气出口均连通。
本实用新型的有益效果是:
(1)本实用新型通过在锅炉主机的尾端设置余热锅炉、空气预热器的两级节能装置,对锅炉主机烟气出口烟气中的余热进行回收利用,可有效的降低锅炉的最终排烟温度;同时一级节能装置余热锅炉的设置可为用户提供生产及生活所用的部分蒸汽,大大提高了锅炉的热效率;二级节能装置空气预热器可进一步降低最终的排烟温度,提高入炉冷风温度,使锅炉最终排烟温度不高于100℃,进一步提高锅炉热效率。
(2)本实用新型中余热锅炉内设置若干排垂直式蛇形换热管,垂直式蛇形换热管的直管段沿垂直式蛇形换热管内介质的流动方向呈倾斜向上的状态,同时垂直式蛇形换热管的直管段上均螺旋缠绕有钢带;其中倾斜的管束布置,可以使垂直式蛇形换热管内产生的汽水混合物中的蒸汽快速进入上部的汽包,防止锅炉在运行中,垂直式蛇形换热管内积聚大量的蒸汽,影响锅炉的安全运行;其中钢带的设置,能够增加受热面,提升传热效率。
(3)本实用新型中空气预热器中竖直换热管内扰流条的设置,能够改变烟气在管内的流动状态,强化换热过程,使换热更充分。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1是本实用新型节能环保导热油锅炉的结构示意图;
图2是本实用新型中锅炉主机的结构示意图;
图3是本实用新型中空气预热器的结构示意图;
其中,
1-锅炉主机,11-烟气出口,12-燃烧器,13-螺旋内盘管,14-螺旋外盘管,15-炉膛,16-第一对流通道,17-第二对流通道,18-定距管,19-耐火泥,110-隔烟墙,111-后部烟室,112-防爆门;
2-余热锅炉,21-立式本体,22-垂直式蛇形换热管,221-钢带,23-汽包,231-集中下降管,232-蒸汽出口管座,24-汽水分离器;
3-空气预热器,31-外部框架,32-竖直换热管,33-冷风入口,34-热风出口,35-空气管道,36-水平管板,37-扰流条,38-膨胀节;
4-烟气管道;
5-集烟腔,51-排烟口;
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本实用新型中,术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本实用新型中任一部件或元件,不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型中,术语如“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义,不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1:
如图1所示,一种节能环保导热油锅炉,包括锅炉主机1、余热锅炉2、空气预热器3;
所述余热锅炉2包括立式本体21;所述立式本体21内设置有若干排垂直式蛇形换热管22,所述垂直式蛇形换热管22的直管段沿垂直式蛇形换热管22内介质的流动方向呈倾斜向上的状态,倾斜的管束布置,可以使垂直式蛇形换热管22内产生的汽水混合物中的蒸汽快速进入上部的汽包23,防止锅炉在运行中,垂直式蛇形换热管22内积聚大量的蒸汽,影响锅炉的安全运行;所述垂直式蛇形换热管22的上部出口与汽包23相连通,其中汽包23通过支架与立式本体21的侧壁相连;所述汽包23的底部设置集中下降管231,所述集中下降管231通过下部分水集箱与垂直式蛇形换热管22的下部入口相连通,所述汽包23的顶部设置蒸汽出口管座232,蒸汽出口管座232与汽水分离器24相连,最终向用户提供高品质的干饱和蒸汽;所述汽包23的侧壁上设置进水管,通过进水管为垂直式蛇形换热管22内提供介质水;
本申请余热锅炉2为一级节能装置,垂直式蛇形换热管22外走烟气、垂直式蛇形换热管22内走介质水;垂直式蛇形换热管22内水循环为自然循环方式,烟气在垂直式蛇形换热管22外由上到下冲刷受热面,垂直式蛇形换热管22内的汽水混合物受热后,密度减小,向上流动,进入汽包23,其中的蒸汽沿蒸汽出口管232排出,其中的水沿集中下降管231向下流动,再次进入到垂直式蛇形换热器22的底部入口,利用冷水和热水的密度差产生的压力差使垂直式蛇形换热管22内的水自然循环。
如图3所示,所述空气预热器3包括外部框架31,所述外部框架31内部设置若干竖直换热管32;
所述锅炉主机1的烟气出口11通过烟气管道4与余热锅炉2顶部的烟气入口相连;所述余热锅炉2底部的烟气出口与空气预热器3内的竖直换热管32相连通;所述空气预热器3底部的烟气出口与集烟腔5相连通,所述集烟腔5一侧设置排烟口51;
所述空气预热器3的两侧分别设置冷风入口33以及热风出口34;所述热风出口34通过空气管道35与锅炉主机1中燃烧器的进风口相连通;具体地,冷风通过鼓风机进入到冷风入口33;
本申请中空气预热器3为二级节能装置,空气预热器3内烟气在竖直换热管32内纵向冲刷,空气在竖直换热管32外横向冲刷,完成换热,经烟气加热后的空气给燃烧器,节约燃料;同时本申请中烟气经过余热锅炉2之后再进入到空气预热器3内给空气加热,余热锅炉2对烟气温度的消耗,使其后续进入空气预热器3的烟温不高于180℃,从而使进入到锅炉主机1内燃烧器内的空气温度不高于100℃,从而防止燃烧器运行时氮氧化物的产生,实现低氮燃烧,降低氮氧化物的排放,达到环保要求。
因此,本申请通过在锅炉主机1的尾端设置余热锅炉2、空气预热器3的两级节能装置,对锅炉主机烟气出口烟气中的余热进行回收利用,可有效的降低锅炉的最终排烟温度,使锅炉最终排烟温度(集烟腔5上排烟口51的排烟温度)不高于100℃,同时一级节能装置余热锅炉2的设置可为用户提供生产及生活所用的部分蒸汽,大大提高了锅炉的热效率。
优选的,所述垂直式蛇形换热管22的直管段上均螺旋缠绕有钢带221,以增加受热面,提升传热效率。
优选的,所述垂直式蛇形换热管22直管段的倾斜角度为3°~5°,防止管内汽水分层,影响锅炉的安全运行。
优选的,所述蒸汽出口管座232的另一端与外部的汽水分离器24的入口相连;汽包23外设有外置的汽水分离装置24,有效分离蒸汽中的液滴,提高蒸汽品质。
优选的,所述汽水分离器24的底部出水管与汽包23内部相连通;回收汽水分离器24分离出来的热水。
优选的,所述空气预热器3位于余热锅炉2的底部;所述集烟腔5位于空气预热器3的底部;即余热锅炉2、空气预热器3、集烟腔5呈由上到下的立式结构,占地面积小,节省空间。
实施例2:
在实施例1的基础上,如图3所示,所述空气预热器3的顶部和底部分别固定设置水平管板36;所述竖直换热管32的两端穿过相应的水平管板36且与水平管板36固定连接;位于下部的水平管板36与外部框架31相连,位于上部的水平管板36通过膨胀节38与外部框架31相连。
其中,竖直换热管32的顶部与余热锅炉2的烟气出口相连通,竖直换热管32的底部与集烟腔5相连通;水平管板36的设置一方面用来安装竖直换热管32,另一方面也将空气的流通腔与竖直换热管32内的烟气流通腔分隔开。
优选的,所述竖直换热管32内设置有呈弹簧丝形状的扰流条37;所述扰流条37由竖直换热管32的上端延伸至底端。
本申请中扰流条37安装方便,工人可直接将成型的扰流条37插入到竖直换热管32内部,使扰流条37卡紧在竖直换热管32内;竖直换热管32内扰流条37的设置,改变烟气在管内的流动状态,强化换热过程,使换热更充分。
实施例3:
在实施例1或实施例2的基础上,如图2所示,所述锅炉主机1呈卧式布置设置,所述锅炉主机1的前部设置燃烧器12,所述锅炉主机1的尾部设置烟气出口11;
所述锅炉主机1内部设置螺旋内盘管13、螺旋外盘管14;所述螺旋内盘管13围成炉膛15,所述螺旋内盘管13与螺旋外盘管14之间围成第一对流通道16,所述螺旋外盘管14与锅炉主机1的壳体围成第二对流通道17;具体地,螺旋内盘管13、螺旋外盘管14的进口分别与外部的进油管连通,螺旋内盘管13、螺旋外盘管14的出口分别与外部的出油管连通;另外,螺旋内盘管13、螺旋外盘管14在锅炉主机1内部的固定方式采用现有技术就能实现,通常通过定距管18固定设置在锅炉主机1的壳体上。
本申请中锅炉主机1采用螺旋盘管作为主要受热面,形成三回程结构,燃料在由螺旋内盘管13围成的炉膛15内燃烧,炉膛15出口的高温烟气先流过由螺旋内盘管13和螺旋外盘管14组成的第一对流通道16,再流过由螺旋外盘管14和锅炉主机1壳体组成的第二对流通道17,经烟气出口11,进入余热锅炉2。
优选的,所述锅炉主机1的前部内壁上涂覆耐火泥19,所述锅炉主机1的前部壁面上设置多层保温层,减少热量的流失。
优选的,所述锅炉主机1的尾部设置隔烟墙110;所述隔烟墙110与锅炉主机1的后端盖组成后部烟室111,所述后部烟室111与第二对流通道17、烟气出口11均连通。
隔烟墙110的设置一方面促使烟气沿炉膛15、第一对流通道16、第二对流通到17的流通顺序进行流通,从而实现与盘管内导热油的充分换热;另一方面降低后烟箱表面温度,减少锅炉散热损失。
优选的,所述锅炉主机1的后端盖上设置防爆门112,保证锅炉的安全运行。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
1.一种节能环保导热油锅炉,其特征是,包括锅炉主机、余热锅炉、空气预热器;
所述余热锅炉包括立式本体;所述立式本体内设置有若干排垂直式蛇形换热管,所述垂直式蛇形换热管的直管段沿垂直式蛇形换热管内介质的流动方向呈倾斜向上的状态;所述垂直式蛇形换热管的上部出口与汽包相连通;所述汽包的底部设置集中下降管,所述集中下降管通过下部分水集箱与垂直式蛇形换热管的下部入口相连通,所述汽包的顶部设置蒸汽出口管座,所述汽包的侧壁上设置进水管;
所述空气预热器包括外部框架,所述外部框架内部设置若干竖直换热管;
所述锅炉主机的烟气出口通过烟气管道与余热锅炉顶部的烟气入口相连;所述余热锅炉底部的烟气出口与空气预热器内的竖直换热管相连通;所述空气预热器底部的烟气出口与集烟腔相连通,所述集烟腔一侧设置排烟口;
所述空气预热器的两侧分别设置冷风入口以及热风出口;所述热风出口通过空气管道与锅炉主机中燃烧器的进风口相连通。
2.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述垂直式蛇形换热管的直管段上均螺旋缠绕有钢带。
3.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述垂直式蛇形换热管直管段的倾斜角度为3°~5°。
4.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述蒸汽出口管座的另一端与外部的汽水分离器的入口相连;所述汽水分离器的底部出水管与汽包内部相连通。
5.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述空气预热器位于余热锅炉的底部;所述集烟腔位于空气预热器的底部。
6.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述空气预热器的顶部和底部分别固定设置水平管板;所述竖直换热管的两端穿过相应的水平管板且与水平管板固定连接;位于下部的水平管板与外部框架相连,位于上部的水平管板通过膨胀节与外部框架相连。
7.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述竖直换热管内设置有呈弹簧丝形状的扰流条;所述扰流条由竖直换热管的上端延伸至底端。
8.如权利要求1所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述锅炉主机呈卧式布置,所述锅炉主机前部设置燃烧器,所述锅炉主机的尾部设置烟气出口;
所述锅炉主机内部设置螺旋内盘管、螺旋外盘管;所述螺旋内盘管围成炉膛,所述螺旋内盘管与螺旋外盘管之间围成第一对流通道,所述螺旋外盘管与锅炉主机的壳体围成第二对流通道。
9.如权利要求8所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述锅炉主机的前部内壁上涂覆耐火泥,所述锅炉主机的前部壁面上设置多层保温层。
10.如权利要求8所述的节能环保导热油锅炉,其特征是,所述锅炉主机的尾部设置隔烟墙;所述隔烟墙与锅炉主机的后端盖组成后部烟室,所述后部烟室与第二对流通道、烟气出口均连通。
技术总结