[发明专利]一种双水道铸铝硅冷凝式锅炉水路系统及工作方法

权利要求书

1.一种双水道铸铝硅冷凝式锅炉水路系统，其特征在于：包括双水道锅片(1)、锅炉回水(2)、锅炉供水(3)、自来水(4)、低温生活用水水箱(5)、高温生活用水水箱(6)、热泵(7)、锅炉回水加热器(8)和智能控制系统(9)；所述双水道锅片(1)包括双水道全上升供暖水道(1-2)、冷凝水道(1-3)、燃烧室(1-4)、双水道进口集箱(1-5)、双水道出口集箱(1-6)、冷凝水道进口集箱(1-7)和冷凝水道出口集箱(1-8)；所述双水道全上升供暖水道(1-2)布置在双水道锅片(1)上部，向外供应供暖水，其进出口分别与双水道进口集箱(1-5)和双水道出口集箱(1-6)连通，所述冷凝水道(1-3)布置在双水道锅片(1)的下部，其进出口分别与冷凝水道进口集箱(1-7)和冷凝水道出口集箱(1-8)连通；双水道进口集箱(1-5)与冷凝水道出口集箱(1-8)、热泵(7)的冷凝器、锅炉回水(2)相连接，且相连接的管路上设置有控制阀；双水道出口集箱(1-6)与锅炉供水(3)连通；冷凝水道进口集箱(1-7)同时与锅炉回水(2)、热泵(7)的蒸发器出口和自来水(4)相连，通过控制阀切换冷凝水道(1-3)的冷凝工质；冷凝水道出口集箱(1-8)与低温生活用水水箱(5)、热泵(7)的蒸发器入口和双水道进口集箱(1-5)相连，并通过控制阀切换；热泵(7)的冷凝器连接并加热自来水(4)或锅炉回水(2)，当热泵(7)启用时从冷凝水道(1-3)中取热，加热锅炉回水(2)或自来水(4)，并将加热后的高温自来水存储在高温生活用水水箱(6)中；热泵(7)的蒸发器与冷凝水道(1-3)相连，热泵(7)的冷凝器与锅炉回水加热器(8)和高温生活用水水箱(6)相连；智能控制系统(9)监测锅炉回水(2)、自来水(4)、锅炉排烟及室内外的温度以及低温生活用水水箱(5)和高温生活用水水箱(6)的液位，存储用户使用数据并调控锅炉负荷和所有控制阀的开闭。

2.根据权利要求1所述的一种双水道铸铝硅冷凝式锅炉水路系统，其特征在于：所述双水道全上升供暖水道(1-2)和冷凝水道(1-3)为两个独立的水道，全上升供暖水道(1-2)的总回程数为3～9个，入口水温大于30℃；冷凝水道(1-3)的入口水温控制在30℃以下，回程数在2～6个，实现烟气的深度冷凝。

3.根据权利要求1所述的一种双水道铸铝硅冷凝式锅炉水路系统，其特征在于：所述双水道全上升供暖水道(1-2)由两个独立的分水道组成，两个分水道的入口与双水道进口集箱(1-5)相连，双水道进口集箱(1-5)分为两层，分别向两个分水道供水，双水道进口集箱(1-5)每层入口均安装流量控制阀，调节两个分水道的流量分配；两个分水道的水平对流段回程数相同，紧靠在一起；进入辐射受热段后两个分水道分开将燃烧室(1-4)四边完全包覆，每个分水道均为一段水平流动，一段上升流动，90度转弯数量也相同，最后在双水道锅片(1)的炉膛上方出口汇合斜向上流入双水道出口集箱(1-6)；90度转弯处设置大圆角，以避免气泡在直角转弯处堆积破裂；为避免水侧出现过冷沸腾现象，随着热流密度的增大，两个独立的分水道的流通截面逐渐减小，炉膛辐射受热段的水道流通截面最小，确保水流速度大于1m/s，及时带走气泡，避免出现气泡堆积破裂。

4.根据权利要求1所述的一种双水道铸铝硅冷凝式锅炉水路系统，其特征在于：所述冷凝水道(1-3)具有偶数个回程，冷凝水道(1-3)分别作为低温供暖回水的加热水道、热泵的热源和低温生活用水的加热器；双水道全上升供暖水道(1-2)与冷凝水道(1-3)中的冷却水在多数工况下有着大于20℃的温差，两个水道之间只有一层铸铝薄壁，形成了间壁式水—水换热器；为避免锅炉回水(2)被冷却导致出口温度降低而无法满足供暖需求，在双水道全上升供暖水道(1-2)与冷凝水道(1-3)之间设置中空隔热层(1-9)，利用空气导热性能差，显著削弱锅炉回水(2)与冷却水之间的换热。