[发明专利]一种模块化商业燃气采暖挤压铝合金辐射炉膛

说明书

一种模块化商业燃气采暖挤压铝合金辐射炉膛，包括多个模块化辐射换热件、集箱、端盖和密封垫片，采用多种连接件配合连接保证完好的炉膛密封性；模块化辐射换热件采用高效成熟的挤压铝工艺，兼具稳定的连接、定位和密封结构和优越的换热性能；采用周向肋片增大对流换热量，合理布局辐射炉膛吸热占比；多样的模块化辐射换热件整体形状适配各种功率的燃烧器及各种功率和法兰接口的冷凝换热器组合而成为商用燃气冷凝式锅炉；过渡管道根据所配换热器冷工质出口采用中间分流或双侧直供形式，保证冷工质行程一致且流量均匀；采用全螺栓连接，密封可靠同时方便拆卸维护；复合工艺商业燃气采暖炉可配备国产圆柱形大气式燃烧器做到低成本，高效节能，进口低依赖等卓效优势。

技术领域

本发明属于提高能量利用效率、节能环保的辐射换热器领域，具体涉及一种模块化商业燃气采暖挤压铝合金辐射炉膛。

背景技术

近年来，雾霾问题持续、频发，北方供暖季间雾霾现象更为严重。为治理雾霾，保卫蓝天，供暖行业提出了《北方地区冬季清洁取暖规划2017-2021》，其中2019年清洁取暖率50％代替散烧煤0.74亿吨，新增气131亿m³；2021年清洁取暖率70％代替散烧煤1.5亿吨，新增气278亿m³；2021年供暖天然气需求达641亿m³以上等诸多要求。为达到规划要求，采用商业燃气采暖炉作为分布式供热方式必不可少，商业燃气采暖炉是将天然气的化学能转变成热能实现采暖的供应终端，是分布式供热的最好选择。其技术核心是通过热源、环境、建筑系统节能理念将天然气进行超低氧、超低氮、超高效率燃烧后的烟气进行超高效紧凑换热并将排烟温度降低到水露点温度以下，实现系统深度动态节能减排。目前在售的商用燃气采暖热水炉已经实现NO_x排放小于30mg，同时锅炉效率普遍在96％以上，采用商用燃气采暖热水炉供暖是一种极为清洁高效的方式。拥有超低氧、超低氮、超高燃烧效率、超高效换热、超结构紧凑和超高热效率等优势标示着商用燃气采暖热水炉蕴藏着极其巨大的市场需求与发展前景。

商用燃气采暖热水炉经过长时的发展，现主要采用一体式既辐射炉膛与对流板式换热炉片为一体的结构形式，便于装配。燃烧器方面也是从大气式燃烧器转为全预混燃烧器的使用，这是由于全预混燃烧器的过量空气系数低(～1.2)提高了燃烧后烟气的露点，有利于吸收烟气中水蒸气的潜热，更适合冷凝式锅炉，同时全预混燃烧器的燃烧温度低，燃烧过程中产生的NO_x浓度低。但是理想不同于现实，全预混燃烧器经实测发现烟气中氧含量较高，多在7％以上且相比于大气式燃烧器全预混燃烧器的设备复杂，对风机、燃烧头、调节阀要求较高并且更容易产生燃烧震荡问题，易熄火和回火，最为关键的是全预混燃烧器的关键部件如阀组、控制装置均为进口，购置成本高，供暖行业被极度分润，而大气式燃烧器内全部部件均已实现国产化，随着现在研究的深入、科技的发展，大气式燃烧器几乎能做到低过量空气系数与低燃烧温度运行。由于大气式燃烧器设备体积及燃烧火焰体积较大，为适应大气式燃烧器的使用，商业燃气采暖炉需采用分体式的结构设计，扩大辐射换热炉膛的体积以容纳大气式燃烧器设备并增大辐射、对流换热量。

商业燃气采暖炉主要有铸铁、焊接不锈钢、铸铝硅镁合金及全铜材质。共晶铸铁与铸铝硅镁合金都采用铸造工艺，模具成本高且生产效率不高。共晶铸铁与焊接不锈钢的导热系数低而铸铝硅镁合金国内工艺不成熟，能够生产的厂家寥寥无几，铜虽然导热系数高但价格高昂，强度低。挤压铝工艺成熟，是挤压截面一维方向上的延展，结构简单生产效率高导热系数高，强度高，是制造生产商业燃气采暖炉辐射炉膛的理想工艺。