[发明专利]一种多孔介质燃烧热水锅炉

说明书

本申请实施例提供一种多孔介质燃烧热水锅炉，涉及热水锅炉领域。多孔介质燃烧热水锅炉，其包括多孔介质燃烧头和相对封闭的燃烧室，多孔介质燃烧头安装于燃烧室的一端，且燃烧面朝向燃烧室内，燃烧室还设置有排烟口，燃烧室的燃烧面产生的烟气在燃烧室内向排烟口流动；燃烧室内设置有用于容纳换热介质从而实现换热的换热管。多孔介质燃烧热水锅炉的结构紧凑，热效率高，NOx和CO排放量低，安全性高，实现节能减排的经济效益和社会效益。

技术领域

本申请涉及热水锅炉领域，具体而言，涉及一种多孔介质燃烧热水锅炉。

背景技术

燃气热水锅炉就是生产热水的锅炉，是指利用燃料燃烧释放的热能或其它的热能(如电能、太阳能等)把水加热到额定温度的一种热能设备。目前大多数燃气热水锅炉的主体结构是卧式内燃结构，燃料燃烧产生的烟气与待加热的水介质的流动方向一致，为了实现将水加热到额定温度，主体结构的尺寸大，以保证烟气与水介质的热交换面积和时间。

另外，目前实现低氮燃烧的燃气热水锅炉大部分都是采用FGR烟气外循环技术和全预混表面燃烧技术，其存在排烟温度高，能源浪费大，热效率低，回火或堵塞导致的安全隐患等缺陷。FGR烟气外循环技术难于实现低氮、稳定，回抽部分烟气后会造成烟气阻力增加，耗电率增高，也会损失部分热量。全预混表面燃烧技术需要依靠大量空气冷却燃烧温度来达到低氮排放，但是提供大量、过剩空气不仅会增加锅炉烟气阻力，同时也会降低锅炉热效率和烟气的冷凝露点温度，由于表面燃烧编织网一般比较密，也很容易发生堵塞，造成安全隐患。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种多孔介质燃烧热水锅炉，结构紧凑，热效率高，NOx和CO排放量低，安全性高，实现节能减排的经济效益和社会效益。

第一方面，本申请实施例提供了一种多孔介质燃烧热水锅炉，其包括多孔介质燃烧系统和相对封闭的燃烧室，多孔介质燃烧系统安装于燃烧室的一端，且燃烧面朝向燃烧室内，燃烧室还设置有排烟口，燃烧室的燃烧面产生的烟气能够在燃烧室内向排烟口流动；燃烧室内设置有用于容纳换热介质从而实现换热的换热管。

在上述实现过程中，多孔介质燃烧系统的燃烧速率高、稳定性好，NOx和CO排放量低，不需要牺牲热效率来满足排放，而且由于多孔介质孔隙率可以设置的比较大，避免因为堵塞而造成的安全隐患，安全性高。多孔介质燃烧系统与燃烧室的连接方式为竖直平面连接，燃烧产生的高温烟气直接加热燃烧室内的换热管，换热效率高，使得锅炉更紧凑，能够减少锅炉尺寸和体积，同时也能有效降低NOx和CO的排放。

在一种可能的实现方式中，多孔介质燃烧系统具有一个燃烧头，燃烧头安装于燃烧室的一端，排烟口设置于燃烧室远离多孔介质燃烧系统的另一端；

或者，多孔介质燃烧系统具有至少两个燃烧头，燃烧头分别安装于燃烧室的两端，排烟口设置于燃烧室的中部。

在一种可能的实现方式中，燃烧室的底部设置有烟气冷凝水排放口。

在上述实现过程中，烟气冷凝有利于降低NOx和CO排放，烟气冷凝水排放口及时排走烟气产生的冷凝水，保护设备，实现节能减排的经济效益和社会效益。

在一种可能的实现方式中，多孔介质燃烧系统包括设置于燃烧室外的供风系统、燃气供应系统和多孔介质燃烧头，供风系统和燃气供应系统与多孔介质燃烧头连接。

在上述实现过程中，供风系统用于提供空气，燃气供应系统用于提供燃气，空气和燃气输送到多孔介质燃烧头内进行燃烧产生高温烟气，热量以红外燃烧辐射输出至燃烧室内。

在一种可能的实现方式中，多孔介质燃烧头包括叠合在一起的上游层和下游层，上游层位于烟气流动方向的上游，下游层位于烟气流动方向的下游；

可选地，上游层和下游层的四周围设有耐火保温板，并通过周围的耐火保温板固定在一起；

可选地，上游层和下游层的最外围还设置有水冷壁；