[发明专利]热交换器

说明书

一种冷凝式热交换器，包括燃烧室，在燃烧室的顶部处设置有用于安装预混气体燃烧器的空间。热交换器包括由壁限定的烟气道，烟气可以在壁之中的两个水冷壁之间流动。每个水冷壁包括水流通道。燃烧室在其顶部处至少部分地由为燃烧器提供的空间界定；燃烧室在其侧面处由彼此相对的一组两个第一燃烧室壁界定、并由彼此相对的一组两个第二燃烧壁界定；燃烧室在其底部处由烟气道界定。第一燃烧室壁设置有水流通道。第一燃烧室壁被设置为限定烟气道的水冷壁的延伸。两个第一燃烧室壁各自包括第一段和位于第一段下方的第二段。每个第一段是弯曲的，从而使燃烧室由第一段限定的部分沿烟气流下游方向变宽。两个第一段中的每个第一段设置有水流通道。每个第二段是弯曲的，从而使燃烧室由第二段限定的部分沿烟气下游方向变窄。第一燃烧室壁的第二段包括纵向翅片，其沿远离燃烧室的顶部的方向延长并在燃烧室中延伸。第一燃烧室壁的第一段是光滑的，这表示第一段不包括在燃烧室中延伸的热交换增加突起。

技术领域

本发明涉及热交换器，其包括用于锅炉及加热设备的燃烧室。更具体地，本发明涉及一种当在锅炉中使用时，CO产生量最小化的热交换器。

背景技术

WO09/053247A1公开了一种热交换器元件，包括具有向外弯曲的或者成脊的燃烧器表面的预混燃烧器。该热交换器元件进一步包括燃烧室。该燃烧室在一侧由燃烧器界定，并且进一步由水冷壁构成，该水冷壁起始于燃烧器并沿下游方向，先变宽并随后变窄至通常的热交换器元件的宽度。这为适当的燃烧创造了足够的空间，避免了死角和再循环或者燃烧反应的过早结束，从而实现了NOx和CO的低排放。在实施例中，该燃烧室包括沿烟气流的下游方向延长的翅片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热交换器，其可以进一步降低CO(一氧化碳)排放，同时不会对效率产生消极影响。

本发明的第一方面是包括燃烧室的冷凝式热交换器。在燃烧室的顶部处提供空间，以用于安装预混气体燃烧器，优选用于安装向外弯曲的或成脊的预混气体燃烧器，更优选用于安装具有向外弯曲的或成脊的燃烧器甲板的表面稳定预混气体燃烧器。热交换器包括烟气道；烟气道由壁限定，烟气可以在壁之中的两个水冷壁(优选平行水冷壁)之间流动。两个水冷壁各自包括水流通道。然而，也可以有两个以上的壁是水冷壁。燃烧室在其顶部处至少部分地由为燃烧器提供的空间界定；燃烧室在其侧面处由彼此相对的一组两个第一燃烧室壁界定、并且由彼此相对的一组两个第二燃烧壁界定。优选地，第一燃烧室壁比第二燃烧室壁长。第一燃烧室壁设置有水流通道。燃烧室在其底部处由烟气道界定。第一燃烧室壁被设置为限定烟气道的水冷壁的延伸。两个第一燃烧室壁各自包括第一段和第二段。第二段位于第一段的下方；这意味着第二段被设置在第一段沿烟气流方向的下游。优选地，第二段在沿烟气流方向紧随第一段的下游。每个第一段均为弯曲的(并且优选为连续弯曲的)，从而使燃烧室的由第一段界定的部分沿烟气流下游方向变宽(优选连续地变宽)。两个第一段中的每个第一段分别设置有水流通道。每个第二段均为弯曲的(优选为连续弯曲的)，从而使燃烧室由第二段界定的部分沿烟气下游方向变窄(优选连续地变窄)。第一燃烧室壁的第二段包括纵向翅片，其沿远离燃烧室的顶部的方向延长。翅片在燃烧室中延伸。第一燃烧室壁的第一段是光滑的，这表示第一段不包括在燃烧室中延伸的热交换增加突起。

本发明的冷凝式热交换器显示出令人惊讶的结果，CO产量显著降低，同时没有对热交换器的效率产生消极影响。结果令人惊讶；因为技术人员会推测，第一燃烧室壁的第一段上缺少热交换增加突起会由于热交换器表面减小而大大降低热交换器的效率。

在优选实施例中，第二燃烧室壁不包括在燃烧室中延伸的热交换增加突起。

在优选实施例中，燃烧室为梁状。

在优选实施例中，彼此相对的第二燃烧室壁中的一个或两者设置有水流通道。

优选地，翅片的高度在第二段的至少一半上是恒定的；并且优选在第二段的至少75％上是恒定的。翅片的高度为垂直于设置有翅片的壁所测量的翅片的尺寸。