低氮排放锅炉的制作方法

本实用新型涉及一种锅炉，特别涉及一种低氮排放锅炉。

背景技术：

现在的燃煤燃气锅炉，炉体内部设计不合理，烟气在炉体内停留时间短，排烟温度高，烟气中有害气体含量高，造成热效率低，环保节能效果差。随着国家经济的发展，国民节能环保意识的提高，为改善居住和投资环境，适应环保、节能的要求，必须要进一步提高锅炉热效率，降低烟气中的NOX等有害气体含量。

中国专利数据库中，公开了一种煤转化煤气环保节能常压热水锅炉，其申请号为：200820013852.4；申请日为： 2008-07-02；公开(公告)号为：CN201237344Y；公开日为：2009-05-13。该专利的常压热水锅炉通过在锅壳内交错排列多个与水套连通的热交换隔板，使得烟气排出路径曲折，减缓排放速度，降低烟气排放温度。该结构虽然一定程度提高了锅炉热效率，并降低了烟气中有害气体含量，但仍不能满足国家日益严格的高效、节能、环保要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种热效率更高、更加环保的低氮排放锅炉。

本实用新型的目的是这样实现的：一种低氮排放锅炉，包括燃烧室和设置在燃烧室下方的冷凝室，表面燃烧器从燃烧室的一端伸入，燃烧室内设有竖直的燃烧室前管板、燃烧室后管板，燃烧室前管板和燃烧室后管板之间沿表面燃烧器伸入端环布有水平的第一换热管，燃烧室前管板、燃烧室后管板与燃烧室的壳体之间形成第一水腔，第一水腔与第一换热管连通，燃烧室底部设有出烟口，出烟口与冷凝室进烟口连通，冷凝室底部设有冷凝室出烟口，冷凝室内设有竖直的冷凝室前管板、冷凝室后管板，冷凝室前管板和冷凝室后管板之间设有水平的第二换热管，冷凝室前管板、冷凝室后管板与冷凝室的壳体之间形成第二水腔，第二水腔与第二换热管连通。

本实用新型的低氮排放锅炉采用圆筒式表面燃烧器，在圆筒表面布置大量网状丝，其采用含Cr和稀土金属材料制成金属纤维丝，使空气和燃料混合后燃烧的火焰分布在金属纤维丝表面，减少了燃烧产生烟气的NOX含量。此外，通过高温烟气冲刷环布在燃烧室内的第一换热管，热量被充分吸收，旋转烟气通过燃烧室出烟口进入冷凝室，在冷凝室内经过第二次热交换进一步降低烟气温度，进一步降低了烟气中的NOX等有害气体的含量。

作为本实用新型的进一步改进，第二水腔包括前水腔和后水腔，前水腔通过第一竖隔板分为第一前水腔和第二前水腔，第一前水腔通过第一横隔板分为前下室和前上室，后水腔通过第二横隔板分为后下室和后上室，前下室上设有冷凝室进水口，前下室通过第二换热管与后下室连通，后下室通过第二换热管与第二前水腔连通，第二前水腔通过第二换热管与后上室连通，后上室通过第二换热管与前上室连通，前上室上设有冷凝室出水口。这样，水在冷凝室内形“S”型成四回程流动，与烟气进行了充分换热，大大增强了换热效果，提高了锅炉热效率。

作为本实用新型的进一步改进，冷凝室前管板与冷凝室后管板之间设有水平的烟气挡板，烟气挡板远离冷凝室进烟口的一侧与冷凝室的壳体之间留有间隙。这样，烟气进入冷凝室后，先以第一回程横向冲刷上层第二换热管进行充分换热，然后经烟气隔板与冷凝室壳体间的间隙进入冷凝室下部，折返形成第二回程冲刷下层第二换热管管后经冷凝室出烟口进入位于冷凝室下部烟道进入烟囱排入大气。通过增加烟气流程长度从而进一步提高了锅炉热效率。

作为本实用新型的进一步改进，还包括换热室，换热室位于燃烧室上方，换热室和第一水腔的连接位置设有孔洞，换热室进水口与冷凝室出水口连通，换热室内水平设置有第三换热管，换热室的前后端设有第三水腔，第三水腔与第三换热管连通。通过采用冷凝室出水作为换热室进水，与蒸汽进行充分换热，提高换热器效率。

作为本实用新型的进一步改进，第三水腔内设有若干第二竖隔板，以使得冷凝器出水在换热室内形成“S”型多回程流动，进而与蒸汽进行了充分换热，进一步增强换热效果，提高换热器效率。

作为本实用新型的进一步改进，第一换热管和第二换热管采用不锈钢或碳钢翅片管。通过采用具有扩展受热面的翅片管设计，可使锅炉对流换热面积成倍增加，进一步提高了锅炉热效率。

作为本实用新型的进一步改进，表面燃烧器采用全预混表面燃烧器，根据烟气中氧含量，表面燃烧器采用电子比调控制，实时自动调节空气和燃料配比，从而实现锅炉烟气低NOX的排放，最终实现低氮环保的目的。

作为本实用新型的进一步改进，冷凝室进水口与锅炉系统回水管路连通，进一步提高锅炉热效率。

作为本实用新型的进一步改进，还包括外保温层和设置在外保温层外的支撑层，从而进一步提高锅炉热效率。

作为本实用新型的进一步改进，燃烧室底部呈圆弧状，便于第一换热管的排布。

附图说明

图1为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例1的示意图。

图2为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例1的水流程方向示意图。

图3为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例1的烟气流程方向示意图。

图4为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例2的示意图。

图5为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例2的水流程方向示意图。

图6为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例2的烟气流程方向示意图。

图7为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例3的示意图。

图8为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例3的水流程方向示意图。

图9为本实用新型的低氮排放锅炉的实施例3的烟气流程方向示意图。

其中， 1燃烧室，2冷凝室，3表面燃烧器，4第一换热管，5第一水腔，6出烟口，7第二换热管，8前水腔，9后水腔，10 冷凝室进水口，11 冷凝室出水口，12冷凝室出烟口，13烟道，14 烟囱，15 换热室，16 连接位置，17换热室进水口，18第三换热管，19 第三水腔，20烟气挡板，21外保温层，22支撑层，23燃烧室排污口，24冷凝室排污口，25排气管，26燃烧室进水口。

具体实施方式

实施例1

如图1-3所示的低氮排放锅炉为一种微压蒸汽锅炉，包括燃烧室1和设置在燃烧室1下方的冷凝室2，表面燃烧器3从燃烧室1的一端伸入，表面燃烧器3的伸入端呈圆筒状，燃烧室1内设有竖直的燃烧室前管板、燃烧室后管板，燃烧室前管板和燃烧室后管板之间沿表面燃烧器3伸入端环布有水平的第一换热管4，燃烧室前管板、燃烧室后管板与燃烧室的壳体之间形成第一水腔5，第一水腔5与第一换热管4连通，燃烧室1底部设有出烟口6，出烟口6与冷凝室进烟口连通。表面燃烧器3采用全预混表面燃烧器，根据烟气中氧含量，表面燃烧器采用电子比调控制，实时自动调节空气和燃料配比，减少了燃烧产生烟气的NOX含量。第一换热管4和第二换热管7采用不锈钢或碳钢翅片管，使锅炉对流换热面积成倍增加，提高了锅炉热效率。

冷凝室2内设有竖直的冷凝室前管板、冷凝室后管板，冷凝室前管板和冷凝室后管板之间设有水平的第二换热管7，冷凝室前管板、冷凝室后管板与冷凝室的壳体之间形成第二水腔，第二水腔与第二换热管连通。具体地，第二水腔包括前水腔8和后水腔9，前水腔8通过第一竖隔板分为第一前水腔和第二前水腔，第一前水腔通过第一横隔板分为前下室和前上室，后水腔9通过第二横隔板分为后下室和后上室，前下室上设有冷凝室进水口10，冷凝室进水口10与锅炉系统回水管路连通。前下室通过第二换热管与后下室连通，后下室通过第二换热管与第二前水腔连通，第二前水腔通过第二换热管与后上室连通，后上室通过第二换热管与前上室连通，前上室上设有冷凝室出水口11。这样，水在冷凝室内形“S”型成四回程流动（四回程如图2中A、B、C、D所示），与烟气进行了充分换热，大大增强了换热效果，提高了锅炉热效率。冷凝室2底部设有冷凝室出烟口12，冷凝室出烟口12与位于冷凝室2下部的烟道13连通，烟道13与烟囱14排入大气。

本实施例的低氮排放锅炉还包括换热室15，换热室15位于燃烧室1上方，换热室15和第一水腔5的连接位置16设有孔洞，便于第一水腔内的水蒸气从孔洞进入换热室，换热室进水口17与冷凝室出水口11连通，换热室内水平设置有第三换热管18，换热室15的前后端设有第三水腔19，第三水腔19与第三换热管18连通。第三水腔19内设有若干第二竖隔板，以使得冷凝器出水在换热室内形成“S”型多回程流动，进而与蒸汽进行了充分换热，提高换热器效率。

如图3所示，冷凝室前管板与冷凝室后管板之间设有水平的烟气挡板20，烟气挡板12远离冷凝室进烟口的一侧与冷凝室的壳体之间留有间隙。燃烧产生的高温烟气冲刷环布在燃烧室1内的第一换热管4后，按照第一换热管4环形布置形成旋转烟气，以第一回程切向进入燃烧室出烟口进而进入冷凝室，经烟气隔板12阻挡形成第二回程冲刷第二换热管7后折返，以第三回程再次横向冲刷第二换热管7，最后由冷凝室出烟口12进入烟道13并通过烟囱14排入大气。

如图2所示，本实施例的微压蒸汽锅炉还包括外保温层21和设置在外保温层21外的支撑层22，从而进一步提高锅炉热效率燃烧室1底部设有燃烧室排污口23，冷凝室2底部设有冷凝室排污口24，冷凝室顶部设有排气管25。

本实施例的微压蒸汽锅炉通过采用具有扩展受热面的翅片管设计技术，可使锅炉对流换热面积成倍增加，彻底改变传统锅炉的外形形象，且烟气经三回程冲刷，使得热烟气与翅片管进行充分换热后，锅炉的排烟温度降低到60℃以内，设计热效率高达99%，最终实现高效环保节能，且锅炉采用微压制造，能满足用户115℃饱和蒸汽使用要求，同时该微压结构不需办理安装报备手续，直接对接气水连接口即可。

实施例2

如图4-6所示的低氮排放锅炉为一种真空蒸汽锅炉，除阀座、仪表管座设计外，其主要结构与实施例1基本相同，在此不再赘述。

采用本实施例的真空蒸汽锅炉，可使锅炉的排烟温度降低到60℃以内，设计热效率高达99%，最终实现高效环保节能，且锅炉采用负压制造，不需办理安装报备手续，直接对接气水连接口即可。

实施例3

如图7-9所示的低氮排放锅炉为一种常压热水锅炉，除阀座、仪表管座设计外，其基本结构实施例1的主要区别在于：不设置换热器，冷凝室出水口11与燃烧室进水口26连通。

采用本实施例的常压热水锅炉，可使锅炉的排烟温度降低到60℃以内，设计热效率高达99%，最终实现高效环保节能。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。