[实用新型]一种管式燃气冷凝锅炉结构及系统

权利要求书

1.一种管式燃气冷凝锅炉结构，其特征在于：包括进出口侧壳体(1-8)、转弯侧壳体(1-9)、设置在出口侧壳体(1-8)和转弯侧壳体(1-9)间的锅炉本体以及设置在锅炉本体底部的承露盘(1-7)；所述锅炉本体包括壳体以及设置在壳体内圆管水冷壁(1-1)、辐射降温段(1-2)、对流降温段(1-3)、深度冷却段(1-4)、深度冷凝段(1-5)和全预混燃烧器(1-6)，所述圆管水冷壁(1-1)贴壁分布在壳体内顶部和两侧中上下部，辐射降温段(1-2)分布在壳体内中部，对流降温段(1-3)分布在壳体内下部，深度冷却段(1-4)分布在壳体内且位于对流降温段(1-3)和圆管水冷壁(1-1)下部，深度冷凝段(1-5)分布在壳体内且位于深度冷却段(1-4)下部，全预混燃烧器(1-6)位于壳体内辐射降温段(1-2)上部；所述进出口侧壳体(1-8)上设置冷凝段进口(2-1)和辐射段出口(2-4)；所述承露盘(1-7)底部设置排水口(2-5)，端部设置烟囱口(2-6)。

2.根据权利要求1所述的一种管式燃气冷凝锅炉结构，其特征在于：所述圆管水冷壁(1-1)，包括顶部水冷壁和两侧水冷壁；水冷壁由若干直径6mm～40mm、壁厚0.3mm～2mm的圆管组成，相邻圆管相切，防止烟气从圆管之间的缝隙泄漏；顶部水冷壁与辐射降温段(1-2)之间形成炉膛空间；顶部水冷壁的圆管中心点连线形状是半圆形或半椭圆形；圆管水冷壁(1-1)外侧有不锈钢壳体，不锈钢壳体与圆管水冷壁(1-1)之间的空隙进一步阻隔热量散失，在空隙处填充保温材料。

3.根据权利要求1所述的一种管式燃气冷凝锅炉结构，其特征在于：所述辐射降温段(1-2)和对流降温段(1-3)，由若干直径为12mm～40mm、壁厚为0.3mm～2mm的圆管组成；辐射降温段(1-2)由单层或双层错列圆管组成，横向相对节距1.2～2，纵向相对节距1.1～2；对流降温段(1-3)由2～4层的圆管组成，横向相对节距1.2～2，纵向相对节距1.1～2；辐射降温段(1-2)具有冷却火焰的作用。

4.根据权利要求1所述的一种管式燃气冷凝锅炉结构，其特征在于：所述深度冷却段(1-4)和深度冷凝段(1-5)由若干直径为8mm～40mm、壁厚为0.3mm～2mm的圆管组成；深度冷却段(1-4)由2～6层错列圆管组成，横向相对节距1.05～1.5，纵向相对节距1.05～1.5，错列密布圆管之间的小缝隙显著强化层流传热；深度冷凝段(1-5)由2～6层错列圆管组成，横向相对节距1.05～1.5，纵向相对节距0.8～1.5，错列密布圆管之间的小缝隙能够显著强化冷凝换热；深度冷却段(1-4)和深度冷凝段(1-5)沿烟气流动方向的每层圆管数量不断减少，锅炉尾部外观呈倒梯形状。

5.根据权利要求1所述的一种管式燃气冷凝锅炉结构，其特征在于：所述深度冷却段(1-4)和深度冷凝段(1-5)采用错列菱形管结构，所述菱形管的横截面呈菱形，菱形的长轴长度为8mm～30mm，短轴长度为4mm～20mm，菱形四个角加圆角处理，菱形管整体呈错列布置，横向相对节距1.05～1.5，纵向相对节距0.5～1.5；斜向相邻菱形管之间形成0.05mm～5mm的平行平板间隙。

6.根据权利要求1所述的一种管式燃气冷凝锅炉结构，其特征在于：深度冷却段(1-4)和深度冷凝段(1-5)采用顺列腰圆管结构，所述腰圆管的横截面为腰圆形，腰圆形由上下两端的半圆和连接上下两端半圆同侧端点的两条平行直线组成，两条平行线之间的距离即半圆直径，半圆直径为2mm～30mm，两条平行线的长度5mm～50mm，腰圆管整体呈顺列布置，横向相对节距1～1.5，纵向相对节距1～2.5；相邻腰圆管之间形成0.05mm～5mm的平行平板间隙，烟气在平板间隙中流动，为进一步强化换热，所述腰圆管外加翅片，外加翅片采用穿翅工艺，将平面腰圆形翅片穿在腰圆管外并钎焊；或外加翅片采用钢带缠绕而成，钢带与腰圆管基管之间的焊接采用高频焊或激光焊，钢带在半圆面上螺旋绕制，从半圆面进入平板面、平板面进入半圆面时弯折钢带，使钢带方向与烟气来流方向的角度小于45°。