一種全預(yù)混冷凝熱水鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種熱水鍋爐，特別涉及一種全預(yù)混熱水鍋爐，屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣燃燒后煙氣中約將生成20% (體積份額）的水蒸氣，理論上每立方米天然氣 燃燒可生成1.5kg的水蒸氣，每kg的水蒸氣在20°C完全冷凝釋放的汽化潛熱為2453 kj，則 每立方米天然氣燃燒生成的水蒸氣含有3.6 MJ的熱量，相當(dāng)于lkWh。如果能使煙氣中的水 蒸氣產(chǎn)生冷凝，同時(shí)回收煙氣中的汽化潛熱和物理顯熱，能源利用效率提高10%以上；同 時(shí)，冷凝液可以吸收煙氣中的有害氣體(S02、N0x等)和微粒，具有環(huán)保作用。煙氣復(fù)合傳熱 機(jī)理的研究，有利于節(jié)約能源，減少污染物排放，保護(hù)環(huán)境，減緩全球暖化傾向，是一項(xiàng)極具 潛力的低溫余熱梯級(jí)利用技術(shù)。表一是把煙氣溫度從220°C降低到不同的溫度后回收的顯 熱和潛熱熱量以及熱效率增益，本計(jì)算按實(shí)際冷凝液量計(jì)算，可見，復(fù)合換熱節(jié)能的潛力是 巨大的。如果按每小時(shí)生產(chǎn)4噸蒸汽的燃?xì)忮仩t計(jì)算（按西安天然氣價(jià)格1.6元（Y)/m3計(jì) 算，每年運(yùn)行300天），每小時(shí)節(jié)約天然氣47.2 m3,每年節(jié)約燃料費(fèi)用54萬元人民幣。
[0004] 目前，現(xiàn)有的燃油、燃?xì)鉄崴仩t大都采用鍋殼式和水管式結(jié)構(gòu)，存在利用效率低 的問題，一方面石油、天然氣的燃燒效率需要進(jìn)一步提高，另一方面還需要進(jìn)一步降低天然 氣利用設(shè)備的排煙溫度，提高設(shè)備轉(zhuǎn)換效率。目前，燃?xì)夤┡療崴仩t多采用大氣式或擴(kuò)散 式燃燒裝置，燃燒效率低，NOx排放高，排煙溫度一般在150~180°C以上;鍋爐燃燒后的煙氣 熱能缺乏深度利用，造成石油、天然氣清潔能源的極大浪費(fèi)，同時(shí)也一定程度上加重了環(huán)境 污染。
[0005] 在天然氣利用設(shè)備系統(tǒng)中采用高效燃燒和煙氣深度利用的冷凝鍋爐，可以提高石 油、天然氣燃燒效率、減少NOx排放，同時(shí)設(shè)備的排煙溫度降到煙氣露點(diǎn)溫度(或水露點(diǎn)）以 下，不僅可以回收利用排煙顯熱，還可利用天然氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣凝結(jié)時(shí)放出的大量 潛熱，節(jié)約能源，同時(shí)凝結(jié)液對(duì)煙氣中的C02，N0x，SOx等有害氣體還有一定的吸收作用。因 此，開發(fā)應(yīng)用石油、天然氣冷凝鍋爐，是高效利用石油和天然氣，減少環(huán)境污染最有效的途 徑之一。經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有冷凝鍋爐結(jié)構(gòu)存在以下不足：
[0006] -是現(xiàn)有冷凝鍋爐是常規(guī)鍋爐對(duì)流換熱器尾部加裝冷凝換熱器，組成分離式冷凝 鍋爐結(jié)構(gòu)，但常規(guī)鍋爐煙氣的凝結(jié)換熱條件差，熱效率增加幅度小；
[0007] 二是現(xiàn)有分離式冷凝鍋爐配備的燃燒器仍采用傳統(tǒng)的大氣式或擴(kuò)散式燃燒裝置， 過量空氣系數(shù)高，水露點(diǎn)低，限制了水蒸氣冷凝換熱的潛熱回收效率，同時(shí)傳統(tǒng)燃燒裝置燃 燒時(shí)NOx排放量大，增加了對(duì)環(huán)境的污染；
[0008] 三是現(xiàn)有對(duì)流和凝結(jié)整體換熱的冷凝鍋爐系統(tǒng)多采用中空的無縫或有縫鋼管作 為對(duì)流和冷凝傳熱元件，只在煙氣和金屬接觸的壁面上發(fā)生對(duì)流換熱和水蒸氣凝結(jié)換熱， 傳熱元件中心的煙氣溫度很高，不可能實(shí)現(xiàn)煙氣流通截面上的整體對(duì)流和冷凝換熱效果， 而發(fā)生凝結(jié)換熱后的金屬壁面，也沒有有效的措施撕裂冷凝液膜，導(dǎo)致膜狀凝結(jié)換熱效果 差，冷凝鍋爐熱效率增加幅度有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中冷凝熱水鍋爐存在的上述問題，提供一種 全預(yù)混熱水鍋爐。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用了下述的技術(shù)方案:一種全預(yù)混冷凝熱水鍋爐，包 括爐膽，在爐膽前配置有全預(yù)混無焰燃燒器，爐膽后設(shè)置有第一對(duì)流換熱面，所述的第一對(duì) 流換熱面管束采用多根排列的螺紋煙管，第一對(duì)流換熱面管束的出口連接至后煙箱上部， 后煙箱下部連接有第二對(duì)流換熱面管束，所述的第二對(duì)流換熱面管束設(shè)置在第一對(duì)流換熱 面管束下方，煙氣經(jīng)過后煙箱后180度折回進(jìn)入第二對(duì)流換熱面管束，所述的第二對(duì)流換熱 面管束所采用多根排列的帶有內(nèi)翅片的煙管，第二對(duì)流換熱面的管束出口連接至下前煙 箱，進(jìn)一步的，第二對(duì)流換熱面管束采用的多根排列的帶有內(nèi)翅片的煙管從煙氣進(jìn)口到出 口向下傾斜設(shè)置，進(jìn)一步的，第二對(duì)流換熱面管束采用的多根排列的帶有內(nèi)翅片的煙管的 進(jìn)口處翅片頂面與煙管中心平面呈45度夾角，進(jìn)一步的，第一對(duì)流換熱面管束采用的多根 排列的螺紋煙管中設(shè)置有擾流片，進(jìn)一步的，所述的鍋爐筒體包括上筒體和下筒體，上下筒 體呈8字形，第一對(duì)流換熱面管束位于上筒體中，第二對(duì)流換熱面管束位于下筒體中，進(jìn)一 步的，所述的鍋爐配備有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，配置有自動(dòng)記錄鍋爐壓力、溫度、氧含量、燃?xì)庀?量的裝置;鍋爐上還設(shè)有二次過熱保護(hù)裝置、水位保護(hù)裝置、壓力保護(hù)裝置，進(jìn)一步的，所述 的鍋爐的所有進(jìn)出口管道設(shè)置在鍋爐的后背面，可統(tǒng)一連接至母管道上，進(jìn)一步的，下前煙 箱后連接有煙道
[0011] 本實(shí)用新型的積極有益技術(shù)效果在于:本實(shí)用新型為一種具有整體對(duì)流和凝結(jié)換 熱的內(nèi)翅片式的臥式冷凝鍋爐結(jié)構(gòu)，各部分有機(jī)構(gòu)成了一個(gè)整體，避免了鍋爐主體與冷凝 端分別設(shè)計(jì)安裝而造成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，有利于高溫?zé)煔獾恼w對(duì)流和凝結(jié)換熱和高冷凝率的 實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型鍋爐整體的主視示意圖。
[0013] 圖2是本實(shí)用新型鍋爐整體的側(cè)視示意圖。
[0014] 圖3是本實(shí)用新型第二對(duì)流換熱面帶翅片的煙管示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了更充分的解釋本實(shí)用新型的實(shí)施，提供本實(shí)用新型的實(shí)施實(shí)例。這些實(shí)施實(shí) 例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的闡述，不限制本實(shí)用新型的范圍。
[0016] 結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)的解釋，附圖中各標(biāo)記為：1:燃燒器;2 :上前煙 箱;3:爐膽;4:第一對(duì)流換熱面;5:上筒體;6:后煙箱;7:下筒體;8:第二對(duì)流換熱面;81:鋼 管;82:內(nèi)翅片;9:下前煙箱，10:煙道。如附圖所示，一種全預(yù)混冷凝熱水鍋爐，包括爐膽3， 在爐膽前配置有全預(yù)混無焰燃燒器1，上前煙箱2位于爐膽3前，爐膽3后設(shè)置有第一對(duì)流換 熱面4,這里的后包括幾何位置上的后方和煙氣流程方向的后方，第一對(duì)流換熱面在幾何位 置上還可以旋轉(zhuǎn)位于爐膽的上方，所述的第一對(duì)流換熱面4管束采用多根排列的螺紋煙管， 第一對(duì)流換熱面管束的出口連接至后煙箱6上部，后煙箱6下部連接有第二對(duì)流換熱面8管 束，所述的第二對(duì)流換熱面8管束設(shè)置在第一對(duì)流換熱面管束4下方，里的后包括幾何