一种紧凑式燃气锅炉系统的制作方法

本发明涉及蒸汽锅炉领域，尤其涉及一种紧凑式燃气锅炉系统。

背景技术：

1、蒸汽锅炉是用于将给水加热成蒸汽的热能设备，主要是由锅和炉两大主要部分组成，其中“锅”是用于盛装蒸汽的密封受压部件，主要包括汽包、换热管、过热器等结构。而“炉”是指锅炉中释放热能的部分，主要包括燃烧器、炉胆、烟道及空气预热器等结构。现有的锅炉一般为传统的三回程结构，这种结构的锅炉虽然有助于提升炉体内的热效应，但是占地面积大，能源回收利用率较低，其中排烟温度可高达120～150℃，大量余热未被有效地回收利用。为了解决上述锅炉余热未被有效利用的问题，有申请人提出了公开号为cn106051736a，公开日为2016-10-26的中国专利，其具体公开了一种冷凝蒸汽锅炉，该冷凝蒸汽锅炉产生的烟气与锅炉给水直接接触进行热交换，使得锅炉给水温度增加，烟气温度降低，温度降低后的烟气经由烟囱排出，温度增加后的锅炉给水流入至给水泵，机水泵根据需要将有一定温度的锅炉给水注入至锅炉本体进行水循环。

2、该技术方案虽然在一定程度上提高了锅炉汽化潜热的利用率，但是其在使用过程中却存在一些潜在的缺陷，例如汽水直接接触换热需要使用淋水盘式冷凝器，该冷凝器的内部结构需要专门设计，因此设备成本较高。再如，大量的烟气需要与锅炉给水进行热交换，使得设备占用空间大，间接提高了设备成本。再如，从空气预热器排出的烟气经过弯曲的烟道排入冷凝器的内腔中，烟道内存在大量的热量流失，造成锅炉能耗大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，而提供一种紧凑式燃气锅炉系统，该紧凑式燃气锅炉系统具有占用空间小、设备成本低、余热利用率较高等的优点。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种紧凑式燃气锅炉系统，包括设置在一个撬装内的锅炉本体、一体式节能冷凝器、水泵以及集水箱，所述锅炉本体包括锅壳、炉胆、强对流换热面组件以及分汽缸式汽包，其中所述锅壳包括卧式筒体和封头，所述炉胆内置在卧式筒体中且其前端连接表面燃烧器，所述炉胆的尾端连接强对流换热面组件，所述强对流换热面组件包括直通式烟管和分区隔板，其中所述直通式烟管的一端与炉胆相连接，其另一端横穿所述卧式筒体且通过二次管道与所述冷凝器进气管相连接，所述卧式筒体上具有进水口，所述进水口与冷凝器的传热管相连通，所述分区隔板设置在卧式筒体内靠近进水口处，所述集水箱与冷凝器的传热管通过给水管道连接，所述水泵连接在给水管道上，所述分汽缸式汽包位于卧式筒体上部且与卧式筒体通过多个上升管相连通。

4、在上述方案中，锅炉本体、节能冷凝器、水泵以及集水箱设置在一个撬装内，使得整体结构模组化、紧凑化，其中强对流换热面组件由多个直通式烟管与分区隔板组成，其布置位置在锅炉炉胆尾端，烟气一次性通过无转弯过程，分区隔板将冷水集中隔离在对流换热面尾部，保证其与烟管内的烟气之间形成逆流换热，提高换热效果。这样既缩短了烟气的程数，也即能够有效地缩减锅炉设备的占用空间，又能够保证锅炉的换热效率。再者，通过强对流换热面的烟气通过二次管道进入一体式节能冷凝器的进气管中，为通过水泵加压进入一体式节能冷凝器中的锅炉给水进行加热，充分利用烟气的余热，提高对于锅炉能源的利用率。

5、为优化上述方案，还采取如下技术措施：

6、作为优选的实施方式，所述强对流换热面组件包括相对平行布置的前管板、后管板，所述前管板连接在炉胆的尾端，所述后管板连接在卧式筒体的尾端，所述直通式烟管水平横置在前管板和后管板上。

7、作为优选的实施方式，所述直通式烟管设置为多个且该多个直通式烟管沿着前管板的板面上均匀分布。

8、作为优选的实施方式，所述分区隔板固定在直通式烟管上，所述分区隔板与卧式筒体之间留有供给水流过的间隙，其适于将给水集中隔离在对流换热面的尾端。

9、作为优选的实施方式，还包括取样冷却器，所述取样冷却器包括取样管道以及设置在所述取样管道上的取样阀，所述取样管道的一端与卧式筒体的内腔相连通，其另一端连接取样泵，所述取样管道至少部分经由集水箱以对样本给水进行冷却。

10、作为优选的实施方式，还包括排污冷却器，所述排污冷却器包括排污管道以及设置在所述排污管道上的排污阀，所述排污管道的一端与卧式筒体的内腔底壁相连接，其另一端连接排污泵，所述排污管道至少部分经由集水箱。

11、在上述优选的方案中，取样管道部分经由集水箱，对样本给水进行冷却的同时充分利用余热对集水箱内的水进行加热，同时排污管道部分经由集水箱后将污水排出，集水箱内的水同样吸收了来自排污管道的热量，提高了锅炉的热效率。

12、作为优选的实施方式，所述上升管通过法兰密封固定连接在卧式筒体与汽包之间。

13、作为优选的实施方式，所述上升管上具有离心腔室，所述离心腔室适于引导蒸汽作离心运动，所述离心腔室下方的上升管内设置有螺旋导流片，所述螺旋导流片适于将蒸汽导入离心腔室。

14、作为优选的实施方式，所述螺旋导流片的中部连接有竖直的支撑轴，所述支撑轴的上部可上下活动地设置有环形活动膜片，所述活动膜片的外壁与离心腔室上方的上升管内壁动密封连接，所述活动膜片与上升管之间设置拉簧，所述活动膜片能够在蒸汽的顶升作用下向上脱离支撑轴从而在支撑轴与活动膜片之间形成供蒸汽通过的通道。

15、作为优选的实施方式，所述离心腔室的外周侧设置有环形的水汽分离槽，所述离心腔室的底壁上设置有朝向水汽分离槽一侧倾斜的导流斜面，所述水汽分离槽上设置有浮动环，所述水汽分离槽的下方设置有与卧式筒体相连通的多个回流管，所述水汽分离槽与每个回流管之间均设置有回流通道，所述浮动环向上浮动时能够挡住回流通道以限制蒸汽外漏，在分离水的重力作用下所述浮动环能够向下移动从而打开回流通道使分离水流入回流管内。

16、在上述优选的方案中，卧式筒体内的蒸汽经由上升管进入分汽缸式汽包的过程中，先经由螺旋导流片进行螺旋上升，然后进入离心腔室中，在蒸汽压力不足时活动膜片未脱离支撑轴，蒸汽无法进入连接汽包的上升管中，此时蒸汽在离心腔室内作离心运动将蒸汽中所含有的水分甩出至水汽分离槽，水分通过下压浮动环进入回流通道，从而从回流管流回卧式筒体，从而防止水滴随蒸汽带入汽包内，使得汽包内水位过高进而缩小汽包内水汽自由分离的空间，使水滴随蒸汽带出进而蒸汽品质降低。

技术特征：

1.一种紧凑式燃气锅炉系统，包括设置在一个撬装内的锅炉本体、一体式节能冷凝器、水泵以及集水箱，所述锅炉本体包括锅壳、炉胆、强对流换热面组件以及分汽缸式汽包，其中所述锅壳包括卧式筒体和封头，所述炉胆内置在卧式筒体中且其前端连接表面燃烧器，所述炉胆的尾端连接强对流换热面组件，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述强对流换热面组件包括相对平行布置的前管板、后管板，所述前管板连接在炉胆的尾端，所述后管板连接在卧式筒体的尾端，所述直通式烟管水平横置在前管板和后管板上。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述直通式烟管设置为多个且该多个直通式烟管沿着前管板的板面上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述分区隔板固定在直通式烟管上，所述分区隔板与卧式筒体之间留有供给水流过的间隙，其适于将给水集中隔离在对流换热面的尾端。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，还包括取样冷却器，所述取样冷却器包括取样管道以及设置在所述取样管道上的取样阀，所述取样管道的一端与卧式筒体的内腔相连通，其另一端连接取样泵，所述取样管道至少部分经由集水箱以对样本给水进行冷却。

6.根据权利要求1所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，还包括排污冷却器，所述排污冷却器包括排污管道以及设置在所述排污管道上的排污阀，所述排污管道的一端与卧式筒体的内腔底壁相连接，其另一端连接排污泵，所述排污管道至少部分经由集水箱。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述上升管通过法兰密封固定连接在卧式筒体与汽包之间。

8.根据权利要求7所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述上升管上具有离心腔室，所述离心腔室适于引导蒸汽作离心运动，所述离心腔室下方的上升管内设置有螺旋导流片，所述螺旋导流片适于将蒸汽导入离心腔室。

9.根据权利要求8所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述螺旋导流片的中部连接有竖直的支撑轴，所述支撑轴的上部可上下活动地设置有环形活动膜片，所述活动膜片的外壁与离心腔室上方的上升管内壁动密封连接，所述活动膜片与上升管之间设置拉簧，所述活动膜片能够在蒸汽的顶升作用下向上脱离支撑轴从而在支撑轴与活动膜片之间形成供蒸汽通过的通道。

10.根据权利要求9所述的一种紧凑式燃气锅炉系统，其特征在于，所述离心腔室的外周侧设置有环形的水汽分离槽，所述离心腔室的底壁上设置有朝向水汽分离槽一侧倾斜的导流斜面，所述水汽分离槽上设置有浮动环，所述水汽分离槽的下方设置有与卧式筒体相连通的多个回流管，所述水汽分离槽与每个回流管之间均设置有回流通道，所述浮动环向上浮动时能够挡住回流通道以限制蒸汽外漏，在分离水的重力作用下所述浮动环能够向下移动从而打开回流通道使分离水流入回流管内。

技术总结本发明涉及蒸汽锅炉领域，其具体公开一种紧凑式燃气锅炉系统，包括设置在一个撬装内的锅炉本体、一体式节能冷凝器、水泵以及集水箱，锅炉本体包括锅壳、炉胆、强对流换热面组件以及分汽缸式汽包，其中锅壳包括卧式筒体和封头，炉胆内置在卧式筒体中且其前端连接表面燃烧器，炉胆的尾端连接强对流换热面组件，强对流换热面组件包括直通式烟管和分区隔板，其中直通式烟管的一端与炉胆相连接，其另一端横穿卧式筒体且通过二次管道与冷凝器进气管相连接，卧式筒体上具有进水口，进水口与冷凝器的传热管相连通，分区隔板设置在卧式筒体内靠近进水口处，该紧凑式燃气锅炉系统具有占用空间小、设备成本低、余热利用率较高等的优点。技术研发人员：王红峻,卫小华,何珦,徐子逸,李挺,柯兴,蔡中帅,阮官寿,彭立虎,王军受保护的技术使用者：浙江特富发展股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16