预混密闭式模块燃气锅炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种预混密闭式模块燃气锅炉，包括上板、面板、后板和侧板组成的密闭燃烧室及将密闭燃烧室固定的机组底座；设置在面板上的进水口和出水口分别通过进水管道连接内置循环泵与出水管道分别接入前分集水箱的入水口及出水口；所述的前分集水箱的相对面安装有后分集水箱，两水箱间用金属翼片管换热器连通；面板上的燃气接口与燃气总管连通，燃气总管上装有一个燃气总阀，该阀门后方的燃气主管并联接入多根分管，分管的末端又与一组并联的排管式燃烧器相接；本实用新型通过改进锅炉的点火系统，整合及优化现有燃气锅炉的燃烧器和换热系统等内部配置，配套锅炉应用的智能控制系统，以降低锅炉内耗，提高锅炉的自动化程度及热效率。
【专利说明】预混密闭式模块燃气锅炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种燃气锅炉，尤其涉及一种多单元模块燃气锅炉。
【背景技术】
[0002]现有模块式锅炉大多采用大气式半封闭燃烧室，由于燃烧室属于半开放结构，不充分燃烧的产生的废气会弥漫锅炉房，浓度达到一定程度时会引起爆炸或人员中毒等重大事故；同时燃烧器向炉体周围通过辐射及对流方式传递大量热量，造成能源浪费，降低了锅炉的热效率；
[0003]传统模块式锅炉中，排管式燃烧器一般为单筒式结构，这种结构易造成回火，引发事故，而且燃烧时由于气流不够稳定，引起燃烧状态波动大，使得燃烧不充分，降低了燃料利用率；
[0004]常规模块锅炉换热装置多采用碳钢或铸铁结构，属于容积循环式换热，这种结构的锅炉容水量大，体积笨重，待机时内耗较大，且占地、承重，给安装和使用造成极大困难。
实用新型内容
[0005]为克服上述技术缺陷造成的燃气锅炉热效率较低的问题，本实用新型提供了一种密闭式模块燃气锅炉，通过改进锅炉的点火系统，整合及优化现有燃气锅炉的燃烧器和换热系统等内部配置，配套锅炉应用的智能控制系统，以降低锅炉内耗，提高锅炉的自动化程度及热效率。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]一种预混密闭式模块燃气锅炉，包括上板、面板、后板和侧板组成密闭燃烧室的单台模块锅炉及底座；
[0008]设置在面板上的进水口和出水口分别通过进水管道与出水管道接入前分集水箱的入水口与集水箱的出水口，其中进水口通过进水管道连接内置循环水栗再接到前分集水箱的入水口 ；接入前分集水箱的入水口的管道上还依次安装了温压表和水流开关；
[0009]与前分集水箱的相对应的末端安装有后分集水箱，两水箱间用金属翼片管换热器连通；
[0010]面板上的燃气接口与燃气总管连通，燃气总管上装有一个燃气总阀，该燃气总阀后方的燃气总管下并联接入多根分管，并分别在每个分管上安装了燃气单元组电磁阀、燃气单元组助燃风机、燃气单元组球阀，分管的末端又与一组并联的排管式燃烧器相接；
[0011]所述的预混密闭式模块燃气锅炉的外部装有与密闭燃烧室连通的烟囱。
[0012]所述的排管式燃烧器采用不锈钢合金双层双回程排管式燃烧筒，燃烧筒上表面为矩形多排燃气孔，燃烧筒采用双层套筒结构，末端封闭中心送气，燃气到末端后返回于夹层(双回程)中，燃气从外筒表面矩形多排燃气孔喷射出，形成多排火焰，均匀稳焰燃烧，防止因燃气压力的变化而带来的火焰忽高忽低；预混气体、氧气与燃气配比合理，燃烧充分。排管式燃烧器入口处设置燃气喷嘴、钨极点火棒；使用钨极电热方式，通电后发热至高温红热状态后，通气即点燃燃气，安全稳定，同时点火后点火棒转换为可用来检测燃烧火焰是否正常的的探测器，若故障灭火即表面温度降低，联锁控制进气阀组，切断燃气阀。
[0013]所述的金属翼片管换热器为单排金属翼片管四回程结构，其外表层为翼片状，且上表面覆盖了一层V型烟气导流板；金属翼片管换热器内管壁加工成螺旋状，使内部水流为旋流、踹流状。
[0014]单排金属翼片管为整体加工件——外表层加工出翼片状，非普通翼片管的高频焊接工艺，既保证换热效果，又保证使用寿命；同时换热器容水量极低，内耗几乎为零；单排金属翼片管四回程结构，防止双层叠式换热结构的局部高温而损坏换热器翼片管或内管壁局部水垢形成，使传热效率为最高；翼片管内管壁加工成螺旋状，使内部水流为旋流、踹流状，不易产生水垢，又能防止热量传递的水膜热阻，提高换热效率。
[0015]所述的进水管道和出水管道自进水口与出水口平行铺设，其终端通过横管相接，在相接的横管上平行引出两条垂直管道，分别接入前分集水箱的入水口与出水口，引出的两平行管道的间距小于3倍横管管径；前分集水箱、后分集水箱既是分水器，又是集水器，由内部导流槽分配水流方向。此锅炉进出水两平行管道的间距及连接处配置特殊结构接口方式，可直接连接外网系统，又不相互破坏一、二次网各自系统的压差平衡，形成一、二次网单元自循环系统。预混密闭式模块燃气锅炉还包括控制器。
[0016]在所述的前分集水箱的前面设置了一层前隔板，在所述的燃气单元组助燃风机的下面设置了一层横隔板。
[0017]所述的并联接入燃气主管的分管上的阀门为安装在燃气单元组助燃风机上端的燃气单元组电磁阀及安装在燃气单元组助燃风机下端的燃气单元组球阀。
[0018]所述的前分集水箱上装有安全阀及温压表。所述的面板与后板分别开有与密闭燃烧室相通的前观火孔及后观火孔。
[0019]采用内置循环水栗与单排金属翼片管换热器组合成模块自循环系统，保护锅炉，提高换热效率；循环水栗提前运行条件下，同时锅炉进水口水流开关处于开启状态，通过控制器联动于点火系统、燃气系统、风机系统，自成燃烧、换热、循环模块，直接接入循环网供热即可；由于循环水栗的预先启动，主动与单排金属翼片管换热器入口水流开关双重保护换热器的安全运行(防止过热烧坏)；同时循环水栗设计为延时停止，防止了锅炉单排金属翼片管换热器因水流骤停的热积聚性，延长了单排金属翼片管换热器的使用寿命，同时简化了模块锅炉的安装技术瓶颈，直接与二次网系统连接即可。
[0020]每台模块锅炉的由多套燃气阀组与助燃风机成套配置，形成单台模块锅炉又有多套混气阀组单元模块，即单台锅炉可以多单元模块模式运行，最大可达4?6组。模块单元输出负荷与热网需求负荷匹配更为细化。
[0021]本实用新型的有益效果为:
[0022]本实用新型采用多路燃气阀组与燃气单元组助燃风机相匹配形成密闭燃烧室，燃烧室微负压燃烧，提高了锅炉的热效率；同时燃气单元组助燃风机的送氧量与燃气通过控制器的预置算法控制分配与预混，使燃烧更充分，且无废气排放，环保节能，安全可靠，并提高了锅炉热效率；由于应用上述结构的排管式燃烧器，使燃气能均匀稳焰燃烧，形成柱形多排火焰，使燃烧较充分，提高了燃料的利用率。
[0023]金属翼片管换热器上层覆盖燃气导流板，使热量吸收充分，连接换热翼片管两头的集分箱，既是分水器，又是集水器，由内部导流槽分配水流方向，使得锅炉结构紧凑，便于安装于使用；同时金属翼片管换热器换热效果好，使用寿命长，容水量极低，待机时内耗几乎为零；采用单排金属翼片管四回程结构，防止了双层叠式换热结构的局部高温而损坏换热器翼片管或内管壁局部水垢形成，使传热效率为最高；翼片管内管壁加工成螺旋状，使内部水流为旋流、踹流状，不易产生水垢，又能防止热量传递的水膜热阻，提高换热效率。
[0024]燃气管路采用三重阀组保护，锅炉燃气系统采用压力传感器、气体泄露传感器、电磁阀组，结合智能控制系统，使燃气在泄露、压力过高或过低时自动切断燃气总控制阀，并报警(蜂鸣器叫)，提醒操作人员进行维护；若故障排除，可自动或手动复位运行。提高了锅炉的安全性及自动化程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本实用新型共有附图3幅:
[0026]图1为本实用新型的结构图；
[0027]图2为锅炉的进水管道和出水管道的连接结构图；
[0028]图3为本明的排管式燃烧器与金属翼片管换热器的结构图。
[0029]其中:1、控制器，2、燃气总阀，3、进水口，4、出水口，5、燃气接口，6、安全阀，7、温压表，8、水流开关，9、循环栗，10、面板，11、前观火孔12、机组底座，13、前隔板，14、前分集水箱，15、排管式燃烧器，16、金属翼片管换热器，17、燃气单兀组球阀，18、燃气单兀组电磁阀，19、燃气单元组助燃风机，20、烟囱，21、侧板，22、横隔板，23、后分集水箱、24、后板，25、后观火孔，26、上板，27、V型烟气导流板，28、燃气喷嘴，29、钨极点火棒。
【具体实施方式】
[0030]为进一步对说明本实用新型，结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述:
[0031]实施例:
[0032]一种预混密闭式模块燃气锅炉，包括上板26、面板10、后板24和侧板21组成密闭燃烧室的单台模块锅炉及底座12 ；
[0033]设置在面板10上的进水口 3和出水口 4分别通过进水管道与出水管道接入前分集水箱14的入水口与集水箱14的出水口，其中进水口 3通过进水管道连接内置循环水栗9再接到前分集水箱14的入水口 ；接入前分集水箱14的入水口的管道上还依次安装了温压表7和水流开关8 ；
[0034]进一步的，所述的进水管道和出水管道自进水口 3与出水口 4平行铺设，其终端通过管道相接，在相接的管道上平行引出两条垂直管道，分别接入前分集水箱14的入水口与出水口，引出的两平行管道的间距小于3倍管径；
[0035]与前分集水箱14的相对应的末端安装有后分集水箱23，两水箱间用金属翼片管换热器16连通；
[0036]进一步的，所述的前分集水箱14上装有安全阀6及温压表7 ；
[0037]进一步的，所述的金属翼片管换热器16为单排金属翼片管四回程结构，其外表层为翼片状，且上表面覆盖了一层V型烟气导流板27 ；[0038]面板10上的燃气接口 5与燃气总管连通，燃气总管上装有一个燃气总阀2，该阀门后方的燃气主管并联接入多根分管，并分别在每个分管上安装了阀门与燃气单元组助燃风机19，分管的末端又与一组并联的排管式燃烧器15相接；
[0039]进一步的，所述的排管式燃烧器15采用不锈钢合金双层双回程排管式燃烧筒，燃烧筒上表面为矩形多排燃气孔，燃烧筒采用双层套筒结构，末端封闭中心送气，燃气到末端后返回于夹层中，燃气从外筒表面矩形多排燃气孔喷射出，均匀稳焰燃烧，形成多排火焰；排管式燃烧器15入口处设置燃气喷嘴28、钨极点火棒29 ；
[0040]进一步的，所述的燃气孔为多排矩形燃气孔；
[0041]进一步的，所述的并联接入燃气主管的分管上的阀门为安装在燃气单元组助燃风机19上端的燃气单元组电磁阀18及安装在燃气单元组助燃风机19下端的燃气单元组球阀17 ；
[0042]所述的预混密闭式模块燃气锅炉的外部装有与密闭燃烧室连通的烟囱20 ；
[0043]进一步的，所述的面板10与后板24分别开有与密闭燃烧室相通的前观火孔11及后观火孔25 ；
[0044]进一步的，所述的预混密闭式模块燃气锅炉，还包括控制器20 ；
[0045]进一步的，在所述的前分集水箱14的前面设置了一层前隔板，在所述的燃气单元组助燃风机的下面设置了一层横隔板23。
[0046]在循环水栗9已处于运行状态下，水经锅炉进水口 3流入进水管道，通过控制器的控制，联动于点火系统、燃气系统及风机系统启动。
[0047]本实用新型的控制器采用微电脑及气候补偿自动控制系统，PLC触摸式人机对话系统，智能地指令锅炉水系统的温度、燃气系统压力、水流开关的开启、内置循环水栗的运行、时间控制器的控制、室内温度与室外温度的比对，结合预置的运行模式曲线等各种条件因素指导下，科学合理地运行，使输出热负荷与系统实际热负荷需求合理匹配，无任何浪费，从而达到模块燃气锅炉与模块机组系统的双节能目的。
【权利要求】
1.一种预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:包括上板(26)、面板(10)、后板(24)和侧板(21)组成密闭燃烧室的单台模块锅炉及底座(12)； 设置在面板(10)上的进水口(3)和出水口(4)分别通过进水管道与出水管道接入前分集水箱(14)的入水口与集水箱(14)的出水口，其中进水口(3)通过进水管道连接内置循环水栗(9)再接到前分集水箱(14)的入水口 ；接入前分集水箱(14)的入水口的管道上还依次安装了温压表(7)和水流开关(8)； 与前分集水箱(14)的相对应的末端安装有后分集水箱(23)，两水箱间用金属翼片管换热器(16)连通； 面板(10)上的燃气接口(5)与燃气总管连通，燃气总管上装有一个燃气总阀(2)，该燃气总阀(2)后方的燃气总管下并联接入多根分管，并分别在每个分管上安装了燃气单元组电磁阀(18)、燃气单元组助燃风机(19)、燃气单元组球阀(17)，分管的末端又与一组并联的排管式燃烧器(15)相接； 所述的预混密闭式模块燃气锅炉的外部装有与密闭燃烧室连通的烟囱(20)。
2.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:所述的排管式燃烧器(15)采用不锈钢合金双层双回程排管式燃烧筒，燃烧筒上表面为矩形多排燃气孔，燃烧筒采用双层套筒结构，末端封闭中心送气，燃气到末端后返回于夹层中，燃气从外筒表面矩形多排燃气孔喷射出，均匀稳焰燃烧，形成多排火焰；排管式燃烧器(15)入口处设置燃气喷嘴(28)、钨极点火棒(29)。
3.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:所述的金属翼片管换热器(16)为单排金属翼片管四回程结构，其外表层为翼片状，且上表面覆盖了一层V型烟气导流板(27);金属翼片管换热器(16)内管壁加工成螺旋状，使内部水流为旋流、踹流状。
4.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:所述的进水管道和出水管道自进水口(3)与出水口(4)平行铺设，其终端通过横管相接，在相接的横管上平行引出两条垂直管道，分别接入前分集水箱(14)的入水口与出水口，引出的两平行管道的间距小于3倍的横管管径；前分集水箱(14)、后分集水箱(23)既是分水器，又是集水器，由内部导流槽分配水流方向。
5.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:还包括控制器(I)。
6.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:在所述的前分集水箱(14)的前面设置了一层前隔板(13)，在所述的燃气单元组助燃风机(19)的下面设置了一层横隔板(22)。
7.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:所述的并联接入燃气主管的分管上的阀门为安装在燃气单元组助燃风机(19)上端的燃气单元组电磁阀(18)及安装在燃气单元组助燃风机(19)下端的燃气单元组球阀(17)。
8.如权利要求1或4所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:所述的前分集水箱(14)上装有安全阀(6)及温压表(7)。
9.如权利要求1所述的预混密闭式模块燃气锅炉，其特征在于:所述的面板(10)与后板(24)分别开有与密闭燃烧室相通的前观火孔(11)及后观火孔(25)。
【文档编号】F24H9/20GK203605449SQ201320728471
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】侯建军, 丁家强, 何亮, 陈春风 申请人:大连圣鼎工业装备有限公司