[发明专利]一种强化换热梯级冷却的紧凑型冷凝式燃油燃气锅炉

说明书

本发明涉及一种强化换热梯级冷却的紧凑型冷凝式燃油燃气锅炉，包括从外向内依次设置的锅炉外壳、锅筒和炉胆，炉胆连接燃烧器，且炉胆连通回燃室；回燃室连通若干根烟管，烟管设置在锅筒内且均位于回燃室后侧；每根烟管内均设置用于一级烟气冷却的密闭强化换热管，强化换热管内安装第一回水管，第一回水管和回水装置相连且出口与强化换热管前端内侧壁相对，强化换热管后端通过分水管连通锅筒，锅筒前端上侧开设热水或蒸汽出口；在锅筒和锅炉外壳之间，从前往后设置依次连通的第一烟气室、第二烟气室、三级空气冷凝器和烟道，第二烟气室内布置二级烟气冷却器；烟管和第一烟气室相连通。本发明可以有效地降低烟温，减少烟管管程数量，节省占地。

技术领域

本发明涉及燃油燃气锅炉设备技术领域，具体涉及一种强化换热梯级冷却的紧凑型冷凝式燃油燃气锅炉。

背景技术

近十年来，石油、天然气的勘探和开发在全国范围内得到大力发展，勘测出多个大储量油气田，同时国家也有意从周边国家引进油气资源，加大油气供应。为改善大中型城市的环境污染以及大气质量，各级政府鼓励各企事业单位逐步以燃油特别是燃气替代燃煤供热来源，这无疑又一次促进了燃油燃气锅炉的发展。燃油燃气锅炉究其本体结构而言，可分为锅壳式(火管)锅炉、水管锅炉和浸没燃烧式加热锅炉。锅壳式锅炉结构简单，水及蒸汽容积大，对负荷变动适应性好，对水质的要求比水管锅炉低，多用于中小型企业的生产工艺和小区生活采暖。然而，在锅壳式燃油燃气锅炉大力发展和生产制造的过程，同样也伴随着以下的问题，

一、目前，锅炉容量小于等于20t/h以下的燃油燃气锅炉多为锅壳式锅炉。在锅壳式锅炉的设计过程中，为充分吸收燃油或者燃气所产生的高温烟气中的热量，在炉胆之后，增设回燃室和烟管，烟管多采用光管或螺纹管，其换热能力有限，设计人员不得不通过增加烟气流程、烟管管程长度和烟管根数来达到降低排烟温度的目的，通常采用两回程烟管和三回程烟管布置方式。炉胆、回燃室以及烟管全部集中布置于锅筒内部，增大了锅壳直径，同时，烟气转弯太多，烟气阻力大为增加，因此，传统的锅壳式锅炉急需重新设计，在众多结构设计技术当中，采用强化传热的单烟管对流受热面是唯一选择，取消二回程或三回程烟管势在必行。

二、常规锅壳式锅炉因为缺少冷却水源限制了烟气的深度冷凝；对于生活采暖用燃油燃气锅炉而言，通常设定的回水/出水温度分别为70/95℃，70℃的回水温度高于水露点温度不可能发生冷凝，设计人员需从锅炉系统外引入冷水，对烟气进行冷凝处理，但是这部分热量并没有回到锅炉中去，有时这部分热量被浪费了，这在一定程度上并没有提高锅炉的整体热效率；

三、锅炉模块化、一体化程度不够；锅炉设计过程中缺乏整体布局，造成锅炉附属模块规划不合理，有些锅壳式锅炉虽然也采用了单回程烟管，但是为了减小锅炉纵向长度将冷凝换热器放在锅壳之上，造成市场上出现了非常之多的背包锅炉，或称“刘罗锅式”锅炉，其外型尺寸缺乏美感，甚至大煞风景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种强化换热梯级冷却的紧凑型冷凝式燃油燃气锅炉，强化烟管的传热能力，提高锅炉热效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括从外向内依次设置的锅炉外壳、锅筒和炉胆，炉胆连接燃烧器，且炉胆连通回燃室；回燃室连通若干根烟管，烟管设置在锅筒内且均位于回燃室后侧；

每根烟管内均设置用于一级烟气冷却的密闭的强化换热管，强化换热管内安装第一回水管，第一回水管的入口和回水装置相连，第一回水管的出口与强化换热管前端内侧壁相对，强化换热管的后端通过分水管连通锅筒，锅筒的前端上侧开设热水或蒸汽出口；

在锅筒和锅炉外壳之间，从前往后设置依次连通的第一烟气室、第二烟气室、三级空气冷凝器和烟道，第二烟气室内布置二级烟气冷却器；烟道的上端设置烟气出口；其中，烟管的后端和第一烟气室相连通。