[发明专利]一种圆柱形低氮节能承压水管锅炉

权利要求书

1.一种圆柱形低氮节能承压水管锅炉，其特征在于：包括上封头(1)、外壳(2)、燃烧器分配头(3)、膜式水冷壁管束(4)、水冷火焰管束(5)、辐射管束(6)、高温对流管束(7)、低温对流管束(8)、下降管束(9)、下封头(10)、外置冷凝器(11)、预混合器(12)以及配套的风机、给水泵、燃气阀组、控制器；所述膜式水冷壁管束(4)、水冷火焰管束(5)、辐射管束(6)、高温对流管束(7)、低温对流管束(8)、下降管束(9)均连接于上封头(1)和下封头(10)之间；所述膜式水冷壁管束(4)包围着辐射管束(6)、高温对流管束(7)和低温对流管束(8)，通过扁钢与水冷火焰管束(5)的左右两端管相连，膜式水冷壁管束(4)与上封头(1)和下封头(10)共同组成了约束烟气流通的壁面；外壳(2)包覆着除外置冷凝器(11)和预混合器(12)外的所有部件形成的锅炉本体，仅露出燃烧器分配头(3)的入口部分以及锅炉本体与外置冷凝器(11)的连接部分；膜式水冷壁管束(4)、水冷火焰管束(5)、辐射管束(6)、高温对流管束(7)、低温对流管束(8)和下降管束(9)的上下两端分别与上封头(1)和下封头(10)连通；预混合器(12)出口连通燃烧器分配头(3)入口，燃烧器分配头(3)与水冷火焰管束(5)紧临；外置冷凝器(11)与锅炉本体的出口烟道相连且外置冷凝器(11)的管侧出口连接上锅筒(1)的补水口；预混合器(12)出口的天然气和空气的混合气体先进入燃烧器分配头(3)，从燃烧器分配头(3)均匀分配进入水冷火焰管束(5)，在水冷火焰管束(5)的前方表面点火燃烧，生成的高温烟气依次经过辐射管束(6)、高温对流管束(7)、低温对流管束(8)，最后进入外置冷凝器(11)；锅炉给水先进入外置冷凝器(11)管侧预热，随后进入上封头(1)的补水口，通过上封头(1)分配到各个管束区，进入下封头(10)；管束中的水受热生成蒸汽，蒸汽向上流动从上封头(1)离开锅炉；上封头(1)的上方区域为汽空间，下方区域为水空间，下封头则为水空间。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱形低氮节能承压水管锅炉，其特征在于：所述上封头(1)和下封头(10)作为承压件，选用球形封头型和椭球形封头型两种；所述球形封头型包括球形封头、圆柱段和管板三部分；所述椭球形封头型包括椭球形封头、圆柱段和管板三部分；所述下封头(10)与上封头(1)的主体结构相同；上封头(1)布置汽水分离器、多个法兰接口，用以进水、排汽、检修，安装压力表、温度表、水位计和安全阀；下封头(10)布置多个法兰接口，用以检修、排污，测量温度和压力。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱形低氮节能承压水管锅炉，其特征在于：所述外壳(2)和膜式水冷壁管束(4)之间填充隔热材料，或留出空腔，降低锅炉本体散热损失；外壳(2)与上封头(1)和下封头(10)管板的边缘焊接，起到拉撑作用，作为管板强度计算时的支点线；外壳(2)上留出预混气体入口、烟气出口、检修孔、观火孔和测点孔。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱形低氮节能承压水管锅炉，其特征在于：所述燃烧器分配头(3)由预混气体入口(3-1)、风壳(3-2)、均流孔板(3-4)和燃烧面(3-5)四部分组成；所述燃烧面(3-5)采用平面或曲面形式，与水冷火焰管束(5)贴合；预混气体入口(3-1)与燃烧面(3-5)平行或垂直或成任意角度，平行时风壳(3-2)为渐扩段，垂直时风壳(3-2)为侧面进气的等压风道；均流孔板(3-4)位于风壳(3-2)内的预混气体入口(3-1)到燃烧面(3-5)之间，为一层或多层，使燃烧面(3-5)上各个位置的预混气体流量均匀；燃烧面(3-5)采用金属孔板、多孔陶瓷板、密排布置的矩形管、密排布置的螺旋翅片管、密排布置的圆管五种结构中的一种；金属孔板和多孔陶瓷板上的小孔以及密排布置的矩形管、螺旋翅片管和圆管之间的缝隙都起到防回火、均流气体、稳焰的作用；预混气体在水冷火焰管束(5)的缝隙之后着火，因此燃烧面(3-5)未受到火焰的直接冲击，仅有少量辐射热，并持续受到室温预混气体的冷却；密排布置管与大气直接连通，管内气体受热后上升，形成空气自然循环冷却密排布置管；密排布置管利用炉水冷却；密排布置管设置上集箱(3-5-1)和下集箱(3-5-2)，外置烟气冷凝器(11)出口的锅炉给水先进入下集箱(3-5-2)，沿密排布置管上升流动至上集箱(3-5-1)，随后进入下封头(10)。