本发明属于锅炉技术领域,具体地,涉及一种导热效率高的燃油燃气导热油锅炉。
背景技术:
燃油燃气导热油锅炉是以重油、轻油或可燃液体为燃料,导热油为热载体,利用循环油泵强制液相循环将热能输送给用热设备,继而返回重新加热的直流式特种工业炉。
这一系列的锅炉本体受热面结构紧凑,受热面由内、外密排的圆盘构成,内盘管为辐射受热面,外盘管与内盘管的外表面构成对流受热面。燃烧在燃烧室内充分燃烧后,被辐射受热面吸收大部分热量后,高温烟气进入对流受热面进行换热,出锅炉后在空气预热器中加热锅炉燃烧所需的空气,再经除尘器由引风机将烟气送至烟囱排入大气。
现有技术的燃油燃气导热锅炉上前烟箱和后烟箱应用已经非常普遍,然而其前烟箱和后烟箱的中心孔均为圆柱形通孔,这一结构设置一方面不利于燃料的燃烧充分,另一方面换热不充分,热能利用率低,再者现有的前烟箱和后烟箱与壳体的连接方式简单,无法保证前烟箱和后烟箱的对中性和稳定性。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足而提供一种前烟箱与后烟箱与壳体安装定位好的、传热效率高的燃油燃气导热油锅炉。
本发明的技术方案是:一种燃油燃气导热油锅炉,包括依次连接的燃烧机、锅炉本体和烟风道,锅炉本体包括壳体、导热本体、前烟箱和后烟箱,前烟箱和后烟箱分别嵌设于壳体两端开口处,导热本体设于壳体、前烟箱和后烟箱形成的空间内;前烟箱为法兰结构,法兰结构包括法兰部和台阶部,法兰部远离导热本体的端面上设有用于与壳体连接的前面板,法兰部靠近导热本体的端面上设有法兰板,前面板、法兰板和壳体之间通过套管连接;前烟箱中心设有通孔供燃烧机喷入燃料和空气。
本发明进一步的技术方案是:所述通孔末端为锥形结构,锥形结构的末端与台阶部相接。
本发明更进一步的技术方案是:锥形结构的始端和末端之间的垂直距离等于台阶部的长度。
本发明进一步的技术方案是:后烟箱包括平行设置的内筒体和外筒体,内筒体中心具有内通孔,外筒体中心具有外通孔,内通孔和外通孔通过连接筒接通,外通孔出口处安装有防爆门。
本发明更进一步的技术方案是:外筒体远离导热本体的端面上设有用于与壳体连接的后面板,外筒体靠近导热本体的端面上设有盖板,后面管、盖板和壳体之间通过套管连接。
本发明再进一步的技术方案是:连接筒为锥形筒,内筒体的内通孔为锥形筒的大端。
本发明还进一步的技术方案是:内筒体和外筒体之间还设有支撑管支撑固定。
本发明进一步的技术方案是:前烟箱的通孔内表面、后烟箱的内通孔内表面、连接筒内表面、外通孔内表面均贴附有耐火层。
本发明更进一步的技术方案是:防爆门包括设于外通孔内的耐火砖,耐火砖端面与后烟箱的后面板外端面平齐,还包括依次设置于外通孔外侧的以外通孔中心线为中心的压板、爆破移动块和压圈,所述压板与耐火砖之间填充有密封材料,爆破移动块与压板间填充有密封材料,压圈与爆破移动块之间通过螺柱组件与后烟箱的耐火层连接,爆破移动块与压圈连接的螺柱组件上套设有压缩弹簧,压板和耐火砖之间填充的密封材料外周套设有密封圈,密封圈边缘与后面板贴合螺栓连接,所述防爆门中心处还设有观火装置。
本发明进一步的技术方案是:锅炉本体尾部还依次连接有蒸汽发生器和节能器。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
1.本发明的燃油燃气导热油锅炉采用闭式循环系统,系统安全性好,液相强制循环供热,无废热排放的热损失,传热均匀,可获得较精确的工艺温度;
2.前烟箱通孔末端锥形结构的设置,增大了燃料和空气喷入后的空间,有利于燃料的充分燃烧;
3.前面板和法兰板形成了前烟箱的双法兰支撑结构,使其与壳体连接时对中性好,连接稳定;
4.后烟箱的后面板与盖板也形成双法兰支撑结构,同时后烟箱通过内筒体和外筒体形成双筒体密封支撑结构,有效降低导热本体的热损失;
5.后烟箱上锥形的连接筒的结构设置,有利于锅炉本体泄压时烟气的导流;
6.燃烧机采用意大利欧宝燃气燃烧机,阀门、仪表及循环油泵都是质量上乘的产品,锅炉点火、燃烧、超压超温、差压保护等采用自动控制,具有安全可靠、效率高的优点。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细技术方案作进一步描述。
附图说明
图1为燃油燃气导热油锅炉的整体结构示意图;
图2为锅炉本体的结构示意图;
图3为前烟箱的结构示意图;
图4为后烟箱的结构示意图;
图5为图2中i部分的放大图;
图6为防爆门的结构示意图;
图7为导热本体的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1~3所示,提供一种燃油燃气导热油锅炉,为卧式内燃三回程热载体锅炉,包括依次连接的燃烧机1、锅炉本体2和烟风道3,其中锅炉本体1与烟风道3的连接口设在锅炉本体2上部,燃烧机1喷射燃料和空气至锅炉本体2,燃料在锅炉本体2内燃烧后的烟气经烟风道3流出至烟囱4排出,其中锅炉本体2包括壳体21、导热本体22、前烟箱23和后烟箱24,前烟箱23和后烟箱24分别嵌设于壳体21两端开口处,导热本体22设于壳体21、前烟箱23和后烟箱24形成的空间内。
如图7所示,导热本体22包括设于锅炉尾端的进口集箱221、分别与进口集箱221连接的内盘管222和外盘管223、与内盘管222和外盘管223出口连接的出口集箱224,内盘管222和外盘管223分别为螺旋盘管形结构,外盘管的螺旋直径大于内盘管的螺旋直径,内盘管、外盘管并联运行,内盘管222和外盘管223的入口和出口处分别设有测温热电偶。
本实施例中为使导热充分,内盘管222设有3根,规格为φ108mm×4.5mm,外盘管223设有2根,规格为φ89mm×4.5mm,内、外盘管逆向换热,管径不等便于控制流速。
具体地,锅炉本体22内燃料燃烧产生的高温烟气经内盘管222端部进入内盘管222与外盘管223之间的夹层而对各盘管进行冲刷,然后进入外盘管223与壳体21之间的夹层,最终通过锅炉本体2上不的烟风道连接口进入烟风道3,从而从烟囱4排出;高温导热油通过再循环泵的动力作用下流入进口集箱221,分别流入内盘管222和外盘管223,导热油在被锅炉本体22内的高温烟气加热后汇入出口集箱224送往用户管网为用户提供热量。
为提高燃油燃气导热油锅炉的热效率,提出了增大燃料和空气喷入后的空间的改进,具体到本实施例中,前烟箱23为法兰结构,法兰结构包括法兰部和台阶部233,法兰部远离导热本体22的端面上设有用于与壳体21连接的前面板231,法兰部靠近导热本体22的端面上设有法兰板232,前面板231、法兰板232和壳体21之间通过套管连接;前烟箱23中心设有通孔234供燃烧机1喷入燃料和空气,通孔234末端设置为锥形结构,这样有利于燃料的充分燃烧。
当然锥形结构的锥度可尽可能大,其末端宜与台阶部233相接。
同时为保证前烟箱23本身的强度,也为确保燃烧机喷出的燃料和空气具有一定的混合行程,锥形结构的始端和末端之间的垂直距离设置等于台阶部233的长度,即通孔的圆柱形部分与法兰部的长度等长。
本实施例中前面板231和法兰板232形成了前烟箱的双法兰支撑结构,使其与壳体21连接时对中性好,连接稳定,在受到燃烧机1喷出的高压燃料和空气的冲击时仍能保持良好的定位。
如图4所示,为有效降低锅炉本体2内的热损失,本实施例创造性地将后烟箱24设置为包括平行设置的内筒体241和外筒体242,内筒体241中心具有内通孔2411,外筒体242中心具有外通孔2421,内通孔和外通孔通过连接筒243接通,其中外通孔2421出口处还安装有防爆门5。
具体地,通过内筒体241和外筒体242相结合的双圆筒密封支撑结构,有效缩小了锅炉本体2的内空间,烟气的流通空间减小,从而使得其冲刷内盘管222、外盘管223的频率更高,冲刷时间更久,且烟气的热量不会扩散至锅炉本体2外。
外筒体242远离导热本体22的端面上设有用于与壳体21连接的后面板2422,外筒体242靠近导热本体22的端面上设有盖板2423,后面板2422、盖板2423和壳体21之间通过套管连接,这样的设置与前烟箱一致,即后面板2422和盖板2423形成了后烟箱的双法兰支撑结构,使其与壳体21连接时对中性好,连接稳定。
本实施例的连接筒243为锥形筒,且内筒体的内通孔2411为锥形筒的大端,这样的锥形结构设置,有利于锅炉本体2泄压时烟气的导流。
内筒体241和外筒体242通过锥形筒连接,其实际连接部位为锥形筒的锥形小端,接触面积小,受应力较大,为避免内筒体和外筒体发生断裂脱离,在内筒体和外筒体之间还设有支撑管244支撑固定,支撑管具体可分别与内筒体和外筒体焊接,也可以为采用螺栓连接,当然内筒体241和外筒体242之间还可以在周向均匀设置多组螺栓进行加固。
如图5所示,后烟箱的内筒体241和外筒体242在同一对应位置开有小孔,两个小孔内密封贯穿有一根管道26,凸出于外筒体外端面的管道一端密封连接有法兰27,法兰出口还设有法兰盖板28。
上述管道26的设置是为了在锅炉本体停用时向锅炉本体2内通入惰性气体对锅炉本体进行降温等措施,从而对锅炉本体进行很好的保护,延长其使用寿命,当需要通入惰性气体时,拆除法兰盖板28,将惰性气体的提供端与法兰27进行良好接合,即可向锅炉内通入惰性气体进行保护。
因前烟箱23、后烟箱24均直接与火焰或烟气接触,因此前烟箱的通孔内表面、后烟箱的内通孔内表面、连接筒内表面、外通孔内表面均贴附有耐火层25。
耐火层25实际为耐火混凝土层,其不会随着燃料的燃烧过程而大幅导热。
本实施例中前烟箱和后烟箱内部材料均为保温材料,避免锅炉本体内热量与外界热量发生热交换,一方面减少热损失,另一方面避免燃油燃气导热油锅炉周围热量聚集。
如图6所示,防爆门5包括设于外通孔2421内的耐火砖51,耐火砖51端面与后烟箱的后面板2422外端面平齐,还包括依次设置于外通孔外侧的以外通孔中心线为中心的压板52、爆破移动块53和压圈54,压板52与耐火砖51之间填充有密封材料55,爆破移动块53与压板52间填充有密封材料55,压圈54与爆破移动块53之间通过螺柱组件56与后烟箱的耐火层25连接,爆破移动块与压圈连接的螺柱组件上套设有压缩弹簧57,压板52和耐火砖51之间填充的密封材料55外周套设有密封圈58,密封圈58边缘与后面板2422贴合螺栓连接。
通过在耐火砖外侧层层设置密封材料及在密封材料外周设置贴合后面板的密封圈,充分保障了防爆门的密封效果,在锅炉本体工作时,能实时确保炉内为高压状态。
同时因为压缩弹簧的存在,结合防爆门本身与后烟箱的连接方式,使得本发明的防爆门爆破反应快,泄压快,不会造成较大危险事故的发生。
为便于工作人员实时了解锅炉本体内的燃烧状况,防爆门5中心处还设有观火装置,具体地为耐火砖中心具有较大通孔,各密封材料、压板和爆破移动块中心均设有观火孔591,爆破移动块外表面在观火孔对应位置处固定有观火窗592,观火窗为透明结构。
本发明的防爆门结构设计合理,检修方便。
为降低锅炉本体2中排出的烟气温度,在与锅炉本体连接的烟风道3另一端还还依次连接有蒸汽发生器6和节能器7,这样以来增加了烟气的受热面,提高了锅炉的热效率,可达到节能环保的要求。
本实施例的燃烧机1采用意大利欧宝燃气燃烧机,火焰长度可以在2.25米至5.5米范围内调节,火焰直径为0.7至1.5米,导热油出口温度可达270℃,最高允许使用温度可达300℃,锅炉能在60%至100%负荷下稳定运行。
上述结构的燃油燃气导热油锅炉结构紧凑、安装简便、外型美观,使用过程安全可靠、导热效率高,具有很好的市场价值。
本发明的结构并不局限于上述的具体方式和结构设置,只要是与本发明所述结构相近或类似设置方式的技术方案均落在本发明的保护范围之内。