[发明专利]一种全冷凝锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其是全冷凝锅炉。

背景技术

锅炉中，特别是燃气锅炉的燃料完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量称为高位发热量，而水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量称为低位发热量。

燃料的高位发热量在数值上大于其低位发热量，差值为水蒸气的汽化潜热，燃料种类不同燃烧后水蒸气在烟气所占的比例也不同。天然气含氢元素的比例比较大，燃烧产生烟气中的水蒸汽的含量大，天燃气高位发热量9450kcal/Nm3—汽化热950kcal/Nm3（潜热）=低位发热量8500kcal/Nm3 ，每1Nm3天然气燃烧后可以产生1.7Kg水蒸汽，可见里面含有可观的汽化潜热，约4000kJ，占天然气高位发热量的10%左右。在排烟较高时（传统锅炉排烟温度大约在250℃左右），水蒸汽不能冷却凝结放出热量，随烟气排放而浪费，且高温烟气中含有大量显热也一起被浪费掉，形成很大的排烟损失。因此传统燃气锅炉（第一代）热效率是以低位发热值计算所得，一般只能达到88%~92%。

根据最新的国家强制节能规范（TSGG0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》的要求（控制排烟温度≤170℃），现一般采用在锅炉排烟口处加装节能器，利用锅炉补给水冷却烟气，排烟温度可控制在150℃左右。称为第二代燃气锅炉，但也只是吸收了一部分烟气中的显热而已，水蒸汽中的潜热未能吸收。

水蒸汽的露点在60℃左右,当烟气温度低于60℃时,烟气中的水蒸汽全面冷凝，只有锅炉排烟温度达到这个温度以下才称为全冷凝锅炉。

传统燃气锅炉热效率按燃料低位发热量计算为90%左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种全冷凝锅炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：锅炉本体连冷热分区水箱及其外循环水路，所述冷热分区水箱分为冷水区和热水区，所述外循环水路包括节能器、冷凝器、循环泵、给水泵，常温软化水进入冷水区，通过循环泵进入冷凝器，然后回到热水区，再经给水泵进入节能器，使排烟温度得到最大限度的降低。本发明的有益效果是，设置了独立冷热分区水箱，节能器连独立水箱后，无论锅炉在运行中是否补水，节能器中始终有软水在常压循环流动回收余热并能储存热量；消除了常规节能器存在的间断换热、易产生汽蚀、沸腾、承压运行等安全隐患，解决了其间歇回收余热、效率低等问题；软水在冷凝器管中常压循环流动并加热 ，使其从常温升高至40－90℃进入除氧器或直接给锅炉补水、热力除氧所耗蒸汽约占总蒸发量的10%左右,提高除氧器进水温度后大大减少除氧自用蒸汽,提高锅炉给水温度，缩短大火燃烧升压时间，降低燃料消耗量。

进一步，所述冷热分区水箱中设纵向隔板，一边是冷水区，另一边是热水区，冷水区和热水区的底部相通。本发明的有益效果是，在满足分区功能需要的同时，其分区结构简单，制造容易。

进一步，所述锅炉本体为卧式二回程结构，第一回程包括波形炉胆，第二回程包括螺纹烟管。本发明的有益效果是，采用二回程结构，烟气阻力减少到普通三回程锅炉的60%左右，炉膛背压和风机电耗太为降低，更好地与燃烧机配置相匹配。更大的波形炉胆，更大燃烧空间，增加辐射受热面，降低炉膛容积热负荷和燃烧温度，有利于炉内烟气再循环的形成，有效地抑制NO_x的生成，更加环保，烟气中的有害成分溶于冷凝水，可以有效降低No_x等有害气体排放。

进一步，所述节能器、冷凝器的受热面采用翅片管。本发明的有益效果是，充分利用排烟的物理显热和水蒸汽凝结所释放的潜热，按燃料低位热值为基准计算的锅炉热效率可达100%以上。大大降低了排烟温度，起到提高整个锅炉的热效率，节约燃料的作用。

进一步，所述节能器、冷凝器布置在锅炉本体的顶部。本发明的有益效果是，其布局合理，结构紧凑。

附图说明

图1是冷热分区水箱循环系统示意图。

图2是本发明常温给水实施例系统流程示意图。

图3是本发明105℃给水实施例系统流程示意图。

具体实施方式

参见图1至图3，本发明锅炉本体70，由汽包及其附件，各受热面、联箱及其联系管道，汽水系统管道和附件，燃烧设备，烟风管道，包括平台、扶梯的构架，炉墙组成。