本实用新型专利技术提供一种冷凝式燃气热水锅炉,包括冷凝式燃气热水锅炉本体,所述冷凝式燃气热水锅炉本体上还设有显热换热器和潜热换热器,所述显热换热器设在锅炉烟气出口端,所述潜热换热器连接在显热换热器之后。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种冷凝式燃气热水锅炉。
技术介绍
天然气的主要成分是烷烃中的氢组分。从天然气燃烧化学方程式可以知道,每燃烧INm3的天然气大约产生2Nm3的水蒸气,水蒸气的汽化潜热大约为燃气低热值的11%。这意味着当燃气燃烧每提供IOOKw显热时,同时也提供了 IlKW的潜热。而且,这部分热量无论是否被利用是真实存在的。在排烟温度较高时,水蒸汽不能冷凝放出热量,随烟气排放,热量被浪费。同时,高温烟气也带走大量显热,形成较大的排烟损失。在热能工程领域中计算锅炉的热效率都是用燃料的低位发热量来进行计算的,如果按燃料的高位发位量来计算锅炉的热效率,则100%的热效率是不可能达到的(能量守恒)。一般来说,热效率100%以上的锅炉在常识上虽然难以理解,但如果将烟气中的水蒸汽凝结潜热利用起来,并且排烟温度降低得足够低,排烟损失很低的情况下,锅炉的热效率会提高到100%,甚至超过100%。冷凝式锅炉发轫于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国家于上世纪70年代,开发家用冷凝式锅炉,到80年代末期90年代初期,韩国率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上,冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外,更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家,燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上,此外在烟气中的CO2和NOx等有害成份也大大降低,这对环保来说是非常有利的。分离型热管换热器笼统的讲是由两个部分组成,分蒸发部分和冷凝部分。上升管和下降管把蒸发部分和冷凝部分连接起来,组成分离热管换热器。每一部分可设计不同的换热器形式方便地安装在需要吸热和放热的管道或者上,这样就避免了管路系统的大的变化。这一点,对于大功率的余热回收系统特别有利。当烟气或空气流量为数万nm3/h数量级时,管道是很粗的,很难转弯和引出。因此,应用分离型就显得特别方便。因为分离型热管换热器由两个基本上独立的换热器组成,因而每一个热管换热器的传热面积都可以任意改变,热管管束尺寸,管子规格,排列等几个参数都可独立地选择。在运行过程中产生的不凝结气体很容易排掉,若热管性能下降可在现场再生,在某种程度上解决了由于工质与管壳的不相容所引起的热管性能下降。从一个热源获取的热量,可用来加热两种不同的流体。
技术实现思路
本技术针对常用锅炉存在的问题,提供一种新型结构的冷凝式燃气热水锅炉,克服原燃气热水锅炉排烟温度高,天然气燃料能源利用率低的问题。采用热管回收烟气中的潜热和显热。为了实现上述目的,本技术采用的技术是一种冷凝式燃气热水锅炉,包括冷凝式燃气热水锅炉本体,所述冷凝式燃气热水锅炉本体外部还设有显热换热器和潜热换热器,所述显热换热器设在锅炉烟气出口端,所述潜热换热器连接在显热换热器之后;所述冷凝式燃气热水锅炉本体中的水流程中还设有进入显热换热器的管路,所述管路中的回收水离开显热换热器后进入锅炉;所述冷凝式燃气热水锅炉本体中的烟气流程中还设有进入显热换热器和潜热换热器的管路,所述管路中烟气离开显热换热器和/或潜热换热器后进入烟气出口排向大气。在本技术提供的一优选实施例中,所述冷凝式燃气热水锅炉中的助燃空气流程中还设有进入潜热换热器的管路,所述潜热换热器加热助燃空气。在本技术提供的一优选实施例中,所述潜热换热器内还设有加热锅炉房空气的管路。在本技术提供的一优选实施例中,所述潜热换热器和显热换热器均采用复合铝翅片管。在本技术提供的一优选实施例中,所述潜热换热器和显热换热器采用分离热管或者重力热管。在本技术提供的一优选实施例中,所述潜热换热器下面设有冷凝水箱。与现有技术相比,本专利技术创造具有以下优点克服原燃气热水锅炉排烟温度高的问题,提高了天然气燃料能源利用率。附图说明图1是本技术提供的一种冷凝式燃气热水锅炉的结构示意图。具体实施方式本技术提供一种结构新颖的冷凝式燃气热水锅炉,在锅炉的尾部增加潜热回收段和显热回收段,以提高锅炉的能效利用率。以下通过实施例对本技术提供的冷凝式燃气热水锅炉做进一步详细说明,以便更好理解本专利技术创造,但实施例的内容并不限制专利技术创造的保护范围。如图1所示,本技术提供的冷凝式燃气热水锅炉上设有显热换热器10和潜热换热器20,显热换热器10设在锅炉出口端,潜热换热器20设在显热换热器10和烟气出口之间。潜热换热器20和显热换热器10采用分离热管或者重力热管。冷凝式燃气热水锅炉中的水流程中还设有进入显热换热器10的管路,管路中的回收水离开显热换热器后进入锅炉。冷凝式燃气热水锅炉中的烟气流程中还设有进入显热换热器10和潜热换热器20的管路,管路中烟气离开显热换热器10和/或潜热换热器20后进入烟气出口排向大气。冷凝式燃气热水锅炉中的助燃空气流程中还设有进入潜热换热器20的管路,潜热换热器20加热助燃空气。显热换热器10加热锅炉的部分回水,潜热换热器20加热锅炉的助燃空气或者同时将锅炉房的空气一同加热,以减少供暖负荷。冬天室外空气比较低,会把烟气中水蒸汽大量冷凝。潜热换热器20和显热换热器10均采用复合铝翅片管,可增加烟气侧换热面积,同时可以有效防止弱酸性冷凝水对换热器的腐蚀,提高换热器的寿命。在潜热换热器20下面设置冷凝水箱30,pH值在6左右的弱酸性冷凝水,用于中和处理外排的烟气。用高效潜热换热器和显热换热器来吸收锅炉尾部排烟中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热,把排烟温度降低到55°C左右,相比传统的注汽锅炉是热效率可以提高10%左右。不仅充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热,也把烟气中的CO2和NOx等有害成份也大大降低,这从环保角度来说也是非常有益的。通过计算目前国内燃气注汽锅炉燃烧后的烟气露点温度在< 60°C,一般在55°C左右。以上对本技术的具体实施例进行了详细描述,但其只作为范例,本技术并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本技术的范畴之中。因此,在不脱离本技术的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本技术的范围内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冷凝式燃气热水锅炉,包括冷凝式燃气热水锅炉本体,其特征在于,所述冷凝式燃气热水锅炉本体外部还设有显热换热器和潜热换热器,所述显热换热器设在锅炉烟气出口端,所述潜热换热器连接在显热换热器之后;所述冷凝式燃气热水锅炉本体中的水流程中还设有进入显热换热器的管路,所述管路中的回收水离开显热换热器后进入锅炉;所述冷凝式燃气热水锅炉本体中的烟气流程中还设有进入显热换热器和潜热换热器的管路,所述管路中烟气离开显热换热器和/或潜热换热器后进入烟气出口排向大气。
【技术特征摘要】
1.一种冷凝式燃气热水锅炉,包括冷凝式燃气热水锅炉本体,其特征在于,所述冷凝式燃气热水锅炉本体外部还设有显热换热器和潜热换热器,所述显热换热器设在锅炉烟气出口端,所述潜热换热器连接在显热换热器之后;所述冷凝式燃气热水锅炉本体中的水流程中还设有进入显热换热器的管路,所述管路中的回收水离开显热换热器后进入锅炉;所述冷凝式燃气热水锅炉本体中的烟气流程中还设有进入显热换热器和潜热换热器的管路,所述管路中烟气离开显热换热器和/或潜热换热器后进入烟气出口排向大气。2.根据权利要求1所述的冷凝式燃气热水锅炉,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:张贤凯,武建飞,
申请(专利权)人:上海新业锅炉高科技有限公司,上海晟煜科贸有限公司,
类型:实用新型
国别省市:
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