内循环常压热管锅炉制造技术

一种由锅体、炉和二次燃烧室组成的内循环常压热管锅炉，在二次燃烧室用循环竖管将中间水层和上水层连通，热管由第一燃烧室直接通入循环竖管，循环竖管中的水内外受热，形成局部高温，以推动采暖系统的水加速循环，在二次燃烧室中设有二次燃烧强化档板。本实用新型专利技术结构简单、维修方便，经同炉形对比测试，锅炉出力增大，热效率提高，用此锅炉作为自然循环采暖系统的热源，有其独到的优越性。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

中国近十年来发生了巨大变化，本世纪未的最后几年里，中国广大农村和城镇人口绝大部分将进入小康社会，其住房条件大大改善，每户住房面积达50～200m2，住户的取暖将是近几年比较突出的问题。前几年土炉取暖在新建房中基本淘汰，现在大都装了小型锅炉取暖。但这种锅炉耗煤太多，热效率过低，普遍只有30％～40％，好一点的也只有50％左右。近几年也出现了一些热管锅炉，但这些热管锅炉在设计上有其不合理处。因为单户家庭取暖一般都采用自然循环，这就要求锅炉设计能满足这一要求，但现今的锅炉都没很好地解决这一点，使得用户普遍反应“火旺、炉热、房间冷”。自然循环的取暖系统是靠水的密度进行的，即锅炉中的热水和散热器中的冷水由于温度不同，密度不同，出水管和回水管形成一定的压差，造成热水上升和冷水下降。在锅炉与散热器相对高度不变时，温差越大，压差也就越大，系统循环也越好。所以要加速系统循环就要造较大的温差，由于不能降低散热器温度，锅炉不可能无限地放低，散热器也不可能无限地提高，所以要造较大的温差只有提高锅炉内水的温度，这就要求炉内水尽量少，水温尽量高，则系统起动快，循环好，散热器得到的热量多，这样就不会出现用户反映的“火旺、炉热、房间冷”的问题。家用锅炉由于供热面积小，炉体不可能过大，这就决定了家用锅炉不能象工业锅炉那样复杂，布置过多的水管、火管等，现有的家用锅炉中，虽然恰当地设计了燃烧室和炉体结构，有些锅炉把装水量减到最小，能够达到起动快，循环好的功效，但由于结构简单，不设有二次燃烧室，普遍都存在热效率低的弊病，对能源造成极大的浪费。一般热效率仅达30％～40％，这在能源日趋紧张的今天，显然是不能推广的。现在有些锅炉中，利用了“热管”这一热的超导体，但从其结构上看大多数锅炉仅有一次燃烧，如中国专利93218406.5、93226093.4、91228492.7，这样燃料燃烧不充分，化学不完全燃烧损失多，排烟除尘效果差，热效率提高极其有限。由于结构所限，这些锅炉装水量过多，造成了取暖系统起动慢，循环不好，冒黑烟，环境污染严重。只有一次燃烧室的锅炉很多已被环保部门禁止使用。后来有些热管锅炉也设计了二次燃烧室。在一次燃烧室和二次燃烧室都装了热管，或只在一个燃烧室装热管。这种结构和锅炉在热效率上有较大提高，排烟除尘好，用在强制循环的取暖系统中不失为一种好产品，但在自然循环中，锅炉内装量不大是一致命弱点，它没有解决起动慢，循环不好的问题。我们再看一看闷火后的情况。在家庭取暖中，人们大都是睡前把锅炉烧一阵，然后闷火，人们都希望闷火后家里不要太冷。现有的锅炉都没有很好地解决这一点。闷火后普通锅炉主要靠一次燃烧室的水冷壁吸热，然后再住上传，首先是炉内的水自身循环，这样整个炉内水达到一定温度，系统才能循环，所以这类锅炉闷火后循环较差；只有一次燃烧室的锅炉，虽然热管吸热较好，但炉内水量过大，热量有限，很可能达不到循环所需温差，造成系统不循环或循环过慢；有二次燃烧室的普通热管锅炉，二次燃烧室主要和烟气对流换热，闷火后二次燃烧室的受热面基本不吸热而是散热，即二次燃烧室的热管其本身不起作用，一次燃烧室吸收的热量由于存在水量大，循环路径长等弊端，闷火循环也不好。再者，在二次燃烧室装了热管，热管总数过多，又发挥不了它的特长，结果成本过高，效率提高有限，用户难以承受。以上这些锅炉都没有很好地解决闷火取暖问题。本技术的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种内循环常压热管锅炉。现有锅炉存在的不足(1)普通锅体积大，效率低，煤耗多。(2)普通热管锅炉装水量大，起动慢，循环不好。(3)闷火后普通锅炉吸热不集中，热管锅炉装水多，循环路径远，循环不利等问题。本技术巧妙地将热管锅炉能达到的吸热快和普通锅炉能做到的装水少，循环好结合在一起，解决了以上问题。本技术的目的可以通过以下措施来实现一种内循环常压热管锅炉，由炉排、锅壳、炉膛、二次燃烧室、循环竖管、烟筒、二次燃烧强化挡板和热管所组成。二次燃烧室中循环竖管与中间水层和上水层连通，热管由第一燃烧室直接通入循环竖管，在二次燃烧室中设有对高温烟气路径实行控制的二次燃烧强化挡板。二次燃烧室设有的循环竖管可以是一根或一根以上。循环竖管内所装的热管可以是一根或一根以上。循环竖管和热管与水平面夹角为15°～90°。本技术的优点有效地设计了一、二次燃烧室，在不增加锅炉体积的情况下，在其内部有效地增加了受热面积。一次燃烧室由炉排、加煤口，锅壳和热管组成；二次燃烧室由内胆、循环竖管、二次燃烧强化挡板及炉门组成。燃料首先在一次燃烧室燃烧，水冷壁吸热对水进行预热，布置在一次燃烧室中的热管吸收辐射热并迅速传给循环竖管中上部的水，这样实现了由一次燃烧室取热集中远距离传输。在一次燃烧室未燃净的可燃气体O2、CO等，同剩余的氧气一起进入二次燃烧室、循环竖管、二次燃烧强化挡板和内胆的后半部分形成一个近似封闭的高温区，保证了可燃气体在此区能集中完全燃烧，辐射热和高温烟气的对流热最大限度地传给循环竖管，形成热量的高效利用，使循环竖管内的水内外强化受热，形成高温水，推动系统加速循环。由于热量被循环竖管中的水集中吸收，四周水套吸热较少，水循环慢，故炉壁散热较少。由于设置二次燃烧强化挡板，对高温烟气实行了路径控制，使得循环竖管所有外表面均被烟气冲刷，在炉内形成高效换热面。本技术较好地解决了闷火取暖问题。闷火后一次燃烧室有限的热量，被热管集中输送到锅炉上部，这些热量集中加热极少量的水，使其形成局部高温，促使水循环，维持了房间的热量供给，另一方面又减少了锅炉本身散热损失。本技术结合了普通锅炉的设计优点，即水层薄、起动快，循环好，又巧妙地利用热管将热量由第一燃烧室迅速走锅炉心部传到上部，形成局部高温，在循环竖管中形成局部高温，维持系统循环。设置二次燃烧强化挡板，对高温烟气实行路径控制。本设计利用热管和循环竖管，在不增加锅炉体积的情况下，增大了高效吸热面，实现了热量的远距离心部输送，解决了自然循环系统锅炉的致命缺点。与同体积的锅炉对比测试，锅炉出力增大，效率提高，起动快，循环好，消烟除尘好，系统保温循环好，循环竖管和热管竖直或倾斜布置，结垢积灰少，易清除。 附图说明如下图1是本技术的结构图；图2是图1中沿A-A剖面线的剖视图。以下结合附图通过实施例进一步详述内循环常压热管锅炉由炉排1、锅壳2、炉膛3、热管4、循环竖管5、二次燃烧室6、余热水箱7、烟筒8、清灰口9、加煤口10和二次燃烧强化挡板11所组成。在二次燃烧室中设有二根把中间水层和上水层连通的循环竖管5，每根循环竖管5中设有三根热管4，热管4由第一燃烧室直接通入循环竖管5，在二次燃烧室6中，在二根循环竖管5之间设有二次燃烧强化挡板11，循环竖管5和二次燃烧强化挡板11之间有间隙。在第一燃烧室上设有加煤口10，在第二燃烧室上设有清灰口9，锅壳2的上部设有余热水箱7，烟筒8穿过水箱7和二次燃烧室接通。循环竖管5和热管4与水平面夹角为90°。权利要求1.一种内循环常压热管锅炉，由炉排、锅壳、炉膛、二次燃烧室、循环竖管、烟筒、二次燃烧强化挡板和热管所组成，其特征在于二次燃烧室中循环竖管与中间水层和上水层连通，热管由第一燃烧室直接通入循环竖管，在二次燃烧室中设有对高温烟气路径实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内循环常压热管锅炉，由炉排、锅壳、炉膛、二次燃烧室、循环竖管、烟筒、二次燃烧强化挡板和热管所组成，其特征在于二次燃烧室中循环竖管与中间水层和上水层连通，热管由第一燃烧室直接通入循环竖管，在二次燃烧室中设有对高温烟气路径实行控制的二次燃烧强化挡板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田克勤，杨致诚，魏永梅，
申请(专利权)人：经纬纺织机械厂通用机械开发公司，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]