[发明专利]高效节能环保型燃气/油蒸汽锅炉

说明书

本发明涉及锅炉技术领域，具体公开了一种高效节能环保型燃气/油蒸汽锅炉，其包括锅炉本体，锅炉本体包括炉膛、换热单元、汽包和炉墙；换热单元包括水冷壁、第一换热管和第二换热管，水冷壁纵向布置将炉膛分隔为燃烧区和对流区；第一换热管沿着燃烧区两侧的分界面以及对流区的分界面竖向布置；第二换热管竖向布置在对流区中；第一换热管和第二换热管下端汇集于一条纵向的下集合管，上端汇集于一条纵向的上集合管；汽包设于炉膛外部并与上集合管上部连通；炉墙包覆在炉膛和汽包外部。本发明可进行多级换热，不仅可以强化换热，而且通过前后水容积的调整，更加利于蒸汽压力调整，同时也可以避免蒸汽压力剧烈而引起的爆裂风险。

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体的说是一种高效节能环保型燃气/油蒸汽锅炉。

背景技术

随着社会经济的高速发展，锅炉作为生产热能和动力的工艺设备，在现代工业、电力及人民生活中普遍使用，而燃气锅炉以它优质、环保、清洁的特点满足了人们对环境、安全、自动化的要求，所以很多工程已经采用了燃气锅炉作为其加热设备。

燃气锅炉包括燃气燃烧设备和锅炉本体两个系统。燃气燃烧设备主要指炉膛和燃烧器，也包括其他与燃烧过程有关的设备，它的主要作用是将一定数量的可燃气体和空气通入燃烧设备中，通过可燃气体的燃烧将化学能转变为热能，给锅炉本体提供持续的热能。锅炉本体就是借助燃烧设备提供的热能将水转化为水蒸气，使其成为一定数量和质量(压力和湿度)的蒸汽。整个锅炉生产过程就是将一定数量的可燃气体和相应数量的空气送入炉内燃烧，燃烧所发出的热量传递给水，使水在定压下汽化而形成一定压力和温度的水蒸气。

在众多锅炉里面，蒸汽锅炉的设备简单、结构紧凑，燃烧后的产物对大气的污染也小，但是也有一些缺点就是燃料多为易燃易爆的气体，这就对锅炉的设备有很高的安全要求了。然而，现有锅炉在使用过程中存在一些问题：由于各种原因，燃气锅炉爆炸事故的频频发生，它不仅在经济方面造成大量损失，严重的使人们在身心甚至生命都受到威胁。

锅炉的运行还应该遵循着“高效、环保”这一原则，就是要保证燃料的高效利用和减少有害物质NO和CO的排放量。首先要保证燃料的充分燃烧，影响燃料燃烧效率的因素有很多，如燃料进口的面积，进风速度，空气过量系数等。燃料的进口面积和风速影响炉膛内的流场，要求燃料的进风气流能够引起炉膛内部的扰动，这样能够保证燃烧产生的热量在炉膛内部流动，但要求炉膛内不能有大量的涡团，这会影响燃烧反应的稳定性。空气过量系数既要满足燃烧反应所需的O₂量，还应该减少排烟引起的热量损失。

锅炉在生产过程中，会消耗大量的燃料，同时伴随着大量的烟气产生，由于一般锅炉的排烟温度都很高，而锅炉炉堂内对温度有一定的要求，所以都需要对烟气余热进行回收。目前，绝大部分锅炉的烟气余热回收主要是采用余热锅炉产生蒸汽的方式，但是对于大多数企业来说，余热锅炉产生的蒸汽是富余的，特别是在夏季，往往会有蒸汽排空的现象，同时由于企业的余热锅炉老化严重，大多数产汽效率都比较低，造成企业的能量系统匹配不合理，存在余热资源浪费严重的问题。在实际生产中，余热回收利用有一定的难度，这是因为若排烟温度低，采用常规的换热器，锅炉尾部受热面中烟气与工质的传热温差减小，传热面积增大，在有限空间布置的管多而密，造成烟气流动阻力增大，风压动力消耗增大、金属消耗和设备初投资增多。

发明内容

针对现有技术中锅炉安全性不高、燃料燃烧不充分以及余热回收难度高的技术问题，本发明的目的在于提供一种安全性高，燃料可充分燃烧，且余热可有效回收的高效节能环保型燃气/油蒸汽锅炉。