专利名称：燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉的制作方法
技术领域：
本发明属于锅炉类，尤其涉及冷凝燃气热水、采暖锅炉。
背景技术：
冷凝锅炉(即高热值锅炉)是当前国际上极力推行的一种节能和更加环保的锅炉，它具有热利用率极高，排烟温度低，烟气中有害气体排放量远小于非冷凝式燃气设备，运行在低回液温度时有很好的安全性和小负荷运行时具有很高的热利用率等特点。但目前国外少数几家大型锅炉生产公司推出的国际上常采用的上置预混辐射式燃烧器，全程立逆式冷凝换热、上置预混辐射式燃烧器，一水平径向结合一立逆式冷凝换热的冷凝锅炉，其冷凝内炉体结构复杂，对燃烧器和控制部分的技术参数要求过高，整体制作工艺难度大，造价成本高，在发达国家也未得到大量普及。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉，解决上述难题，以满足整体构造简单，制作工艺难度小、造价成本低，节能、环境保护等多方面的需要。
本发明的目的是这样实现的一种燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉，包括外壳，外壳的上部置有控制器。本发明将内炉体由主体炉和双锥顶组成，主体炉由内、外夹层构成，主体炉的上部设置有内、外夹层式的双锥顶；主体炉的内、外夹层和双锥顶的内、外夹层构成连通的热能交换通道。双锥顶内、外夹层的热能交换通道顶部设置有热水输出口，热水输出口设置有温控循环泵，主体炉内、外夹层热能交换通道的下部设置有回水口。主体炉的内、外环周夹层中设置有立逆式冷凝换能阻尼通道，主体炉的内壁环周设置有数只直立式导流肋片。主体炉的下部设置有内、外夹层的分离室，分离室与立逆式冷凝换能阻尼通道连通分离室的上部设置有烟气排放口，烟气排放口处设置有调速风机，调速风机的上部设置有同轴烟道。分离室的下部设置有冷凝水排出口。立式导流肋片的下部中央设置有大气引射式燃烧器，燃烧器分别与外壳内下部设置的燃气比例阀和电磁阀连通。外壳的内下部设置有动态优化处理器。
由于本发明采用了以上的技术方案，因而具有以下的优点1，内炉体内设置的锥顶式主体炉和立逆式冷凝热能交换通道，形成了一顺一逆平行立式换热结构，一次高温主换热面积加大，烟气流道的设计长度减短而又平行于主体炉同一个立面上，内炉体的构造简单、体积小，工艺集成化程度高。
2，主体炉内设置内壁环周的立式导流肋片和锥形顶帽，高温烟气流在主体炉的锥顶部瞬间达到积聚，对锥顶型密闭夹层通道内的液体媒质快速高温交换，升温速度快，内炉体的上下温度梯度大，降低了内炉体外表面的热损失。
3，立逆式冷凝换能阻尼通道内设置的阻尼性构造和内炉体形成较大的温度梯度，烟气流经过立逆式冷凝热能交换通道放出潜热，完成冷凝换热，热利用率极高。在其换热的全过程中标准利用率可大于燃气低位热值(QDW)100％(标准利用率105％)。经同轴烟道排放的烟气温度(在燃烧器功率为100％时，供暖和回水温度偶为70/40℃，环境温度＜12℃时)小于38℃。
4，由于燃烧充分和冷凝换热时的吸收作用，使得烟气中的有害气体排放量小于非冷凝式燃气设备。
5，整体构造简单，操作使用方便，热利用率高，环境污染极小，社会和经济效益显著。
图1是本发明的一种型状结构示意图。
图中1，主体炉 2，立式导流肋片 3，双锥顶4，热能交换通道 5，立逆式冷凝换能阻尼通道 6，分离室7，阻尼间室 8，热水输出口 9，回水口10，冷凝水排出口 11，调速风机12，控制器，13，燃烧器14，同轴烟道15，烟气排放口16，外壳 17，温控循环泵 18，燃气比例阀19，电磁阀20，动态优化处理器 21，内炉体具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施作如下详述在图1中，燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉，其外壳16的上部置有控制器15。内炉体21由主体炉1和双锥顶3组成。主体炉1由耐腐蚀金属材料(如不锈钢材料)制成的内、外夹层构成。主体炉1的上部设置有内、外夹层式的双锥顶3；双锥顶3也由耐腐蚀金属材料制成的内、外夹层构成；双锥顶3的外夹层还可制成平顶式，或弧形式。主体炉1的内、外夹层和双锥顶3的内、外夹层构成连通的热能交换通道4。双锥顶3的内、外夹层的热能交换通道顶部设置有热水输出口8，热水输出口8处设置有温控循环泵17，温控循环泵17用于内炉体21内的冷、热水循环交换。主体炉1的内、外夹层的热能交换通道4的下部设置有回水口9。主体炉1的内、外环周夹层中设置有立逆式冷凝换能阻尼通道5，主体炉1的内壁环周设置有数只直立式导流肋片2。主体炉1的下部设置有内、外夹层的分离室6，分离室6与立逆式冷凝换能阻尼通道5连通。分离室6的上部设置有烟气排放口15，烟气排放口15处设置有调速风机11。调速风机11的上部设置有同轴烟道14并连通。分离室6的下部设置有冷凝水排出口10。立式导流肋片2的下部中央设置有大气引射式燃烧器13，燃烧器13分别与外壳16内下部设置的燃气比例阀18和电磁阀19连通；外壳16的内下部设置有动态优化处理器20。
在制造过程中，外壳16可采用普通钢板材料制成方形体或圆形体。外壳16的上部设置有温度、电流、电压、燃气等控制仪表和开关组成的控制器12。外壳16内设置有主体炉1，主体炉1可由钢板制成内、外夹层后采用焊接构成。主体炉1内上部设置有内、外夹层式的双锥顶3，双锥顶3可先采用钢板制成内、外夹层后采用焊接方法与主体炉1连成一体。由此，主体炉1的内、外夹层和双锥顶3的内、外夹层空间构成连通的热能交换通道4。双锥顶3的内、外夹层形成的热能交换通道4的顶部设置有热水输出口8，对外供应热水。主体炉1的内、外夹层构成的热能交换通道4的下部设置有回水口9，由外部供给冷水。主体炉1的内、外环周夹层中设置有立逆式冷凝换能阻尼通道5，立逆式冷凝换能阻尼通道5内设置有阻尼间室7，用于烟热能与热能交换通道4进行交换烟热的热能。主体炉1的内壁环周设置有数只直立式导流肋片2，立式导流肋片2可采用条形钢板焊接在立逆式冷凝换能阻尼通道5的内壁环周处。主体炉1的下部设置有内、外夹层的分离室6，分离室6与立逆式冷凝换能阻尼通道5连通。分离室6的上部设置有烟气排放口15，烟气排放口15处设置有调速风机11，调速风机11的上部设置有同轴烟道14。分离室6的下部设置有冷凝水排出口10。立式导流肋片2的下部中央设置有大气引射式燃烧器13，燃烧器13分别与外壳16内下部设置的燃气比例阀18和电磁阀19连通。动态优化处理器20设置于外壳16的内下部，其与控制器12、温控循环泵17、大气引射式燃烧器13、调速风机11、燃气比例阀18和电磁阀19连接，用于燃烧控制过程中各种控制装置的分别或动态组合的控制和处理。
本发明在实际工作过程中，采用下置引射式大气燃烧器，一顺一逆平行立式双锥顶型换热结构，实现了冷凝式采暖、热水加热设备的低成本设计。本发明利用下置燃烧器的微正压作用，再加上在主体炉1内壁环周分布了与火焰相互平行的若干立式导流肋片3，促使高温烟气流上升到主体炉1的锥形顶部瞬间达到积聚，对双锥顶3部的换热工质进行首次高温热交换，使一顺一逆平行立式双锥顶3从上到下形成了较大的温度梯度，从而改善以往容积式锅炉提温速度慢的问题，及有效抑制与冷凝段处在同一横向温度场中的燃烧室壁产生耐腐蚀金属材料液膜。在完成首次高温热交换后，又利用交换后的高温烟气流密度的变化，在经过分流进入立逆式冷凝换能阻尼通道5的交换系统中进一步作有效的冷凝式换热。为使冷凝式换热在常压下得以完成，特别在立逆式冷凝换能阻尼通道5中设有间室式阻尼性装置，这样烟气中的潜热就被充分利用。由此在其换热的全过程中，燃烧标准利用率可大于燃气低位发热量(QDW)100％(标准利用率105％)，达到了动态时的热利用率高的目的。经立逆式冷凝换能阻尼通道5后的烟气进入具有汽水分离功能的分离室6后，将冷凝水从冷凝水排出口10排出，剩余烟气经同轴烟道14排出，此时的排烟温度很低{烟气温度(在负荷为100％时，供暖和回水温度偶为80/40℃，环境温度＜15′C时)＜38℃}。由于燃烧充分，烟气中的有害气体排放量小于非冷凝式燃气设备。并有燃烧功率调制范围宽(在其额定燃烧功率的30％时，其热利用率的波动值＜2％)。因而本发明具有极高的燃料燃烧率、极大的燃烧利用率、热效率，和极低的环境污染。
为达到制造方便，和降低成本，提高热效率的需要，主体炉1可设置为方形体式，也可设置为圆形体，一般以前者为好。
权利要求
1.一种燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉，包括外壳，外壳的上部置有控制器，其特征在于，内炉体由主体炉和双锥顶组成，主体炉由内、外夹层构成，主体炉的上部设置有内、外夹层式的双锥顶；主体炉的内、外夹层和双锥顶的内、外夹层构成连通的热能交换通道；双锥顶内、外夹层的热能交换通道顶部设置有热水输出口，热水输出口设置有温控循环泵，主体炉内、外夹层热能交换通道的下部设置有回水口；主体炉的内、外环周夹层中设置有立逆式冷凝换能阻尼通道，主体炉的内壁环周设置有数只直立式导流肋片；主体炉的下部设置有内、外夹层的分离室，分离室与立逆式冷凝换能阻尼通道连通；分离室的上部设置有烟气排放口，烟气排放口处设置有调速风机，调速风机的上部设置有同轴烟道；分离室的下部设置有冷凝水排出口；立式导流肋片的下部中央设置有大气引射式燃烧器，燃烧器分别与外壳内下部设置的燃气比例阀和电磁阀连通；外壳的内下部设置有动态优化处理器。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉，其特征在于，主体炉设置为方形体式。
3.根据权利要求1所述的一种燃烧器下置型立式冷凝燃气热水、采暖锅炉，其特征在于，主体炉设置为圆形体式。
全文摘要
本发明的外壳上部置有控制器，其内炉体由内、外夹层的主体炉和双锥顶构成，内、外夹层并构成连通的热能交换通道。双锥顶部设置有热水输出口及温控循环泵。主体炉下部设置有回水口。主体炉的内、外环周夹层中设置有立逆式冷凝换能阻尼通道，主体炉的内壁环周设置有数只直立式导流肋片。主体炉的下部设置有分离室，分离室与立逆式冷凝换能阻尼通道连通。分离室的上部设置有烟气排放口及调速风机，下部设置有冷凝水排出口。调速风机的上部设置有同轴烟道。立式导流肋片的下部中央设置有大气引射式燃烧器，燃烧器分别与外壳内下部设置的燃气比例阀和电磁阀连通；外壳的内下部设置有动态优化处理器。并有构造简单，热效率高污染极小的特点。
文档编号F24H1/22GK1420321SQ02159969
公开日2003年5月28日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年6月18日
发明者吴强, 杜建华 申请人:杜建华