[發明專利]一種節能鍋爐

有效

• 申請號: 201310307431.8
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103335398A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 劉鴻遠
• 申請（專利權）人: 劉鴻遠
• 主分類號: F24H1/34
• 分類號: F24H1/34;F24H9/00
• 代理公司: 本溪新科專利事務所(特殊普通合伙) 21117
• 代理人: 何軍

技術領域

本發明涉及一種節能鍋爐。

背景技術

現有的鍋爐通常包括火管鍋爐和水管鍋爐，其中的火管鍋爐被稱之為鍋殼鍋爐，該鍋爐是指燃料燃燒后所產生的煙氣在火筒或煙管中流過，以對火筒或煙管外的水、汽或汽水混合物加熱的鍋爐；水管鍋爐是指水、汽或汽水混合物在管內流動，而火焰或煙氣在管外燃燒或流動的鍋爐。就燃煤鍋爐而言，本領域技術人員普遍認為燃煤鍋爐只要具備用于燒燃料的爐膛和用于盛裝水的鍋筒即可實現熱交換，其熱效率與保溫效果和鍋筒的受熱面積成正比，同時還認為，為了防止熱向外輻射，通常對爐膛和鍋筒附加有一些配套設施，且配套設施主要是在爐膛的底部設置有爐排及鼓風機。然而，在爐膛底部設置爐排及鼓風機首先反應出來的問題是爐排縫隙容易堵塞，因煤碳中含有大量的灰分和煤矸石，當其燃燒后只有一部分煤被氣化，絕大部分形成粉煤灰和焦熔塊等灰渣并沉積在爐排縫隙中，在此情況下，即便采用鼓風機也很難達到理想的通風效果，況且清除爐排上及縫隙中的灰渣也非常困難；其次是由鼓風機為爐膛提供空氣，很難使空氣與燃料之間達到理想的空燃比，因為燃料在燃燒的過程中，只有在合適的空燃比的狀態下，燃料才能緩慢燃燒，不易形成顆粒隨揮發物逸出；另一個也是最主要問題是，因水具有一定的粘稠度，且現有技術中已將水定性為是熱的不良導體，當從鍋爐的底部對其內的水進行加熱時，其底部的水溫度升高到一定的溫度后，被加熱的水會在氣泡的推動下向上方移動，氣泡推動水向上移動的距離為13.34毫米，而上部低溫水會向下流動，從而使水形成對流式加熱，且在對流的狀態下被逐漸加熱會使熱傳導速度緩慢，進而可浪費能源。

為此，現有技術中的一種改進的方案是增大鍋筒的受熱面積，即在燃燒室的周邊設置有水套筒。如中國專利2548068Y號公告的“常壓多筒式節能鍋爐”提出的就是一個例子，該鍋爐的爐體內設置有多層立式同心的儲水筒，在相鄰兩層儲水筒之間設置有連接管，各層水筒筒壁間隙處為彌漫的煙道，層狀儲水筒和連接管雖然能擴大受熱面積，但連接管距離燃料燃燒時的高溫區較遠，特別是當煤燃燒所產生的灰熔物質氣化后便后沉積在連接管中每一根連接管的表面，進而大大地降低其導熱效率，據統計，連接管或導熱管組的表面一旦沉積有灰熔物質，其導熱效率僅為正常值的1/500-1/800，另一個問題是連接管表面的灰熔物質清理非常困難。

中國專利1566858A號公開的名稱為“N形火管的燃煤鍋爐”給出火管鍋爐的一種結構。該鍋爐采用的火管是由三段或三段以上的管子構成的N形火管，并將N形火管安裝在鍋筒內且置于燃燒室的上方，以利用燃料燃燒后所產生的火焰或煙氣在火管內迂回流動，以對鍋筒內的水進行加熱或進行熱交換。該種結構的鍋爐中的N形火管雖然可以延長煙氣在N形火管內的滯留時間，以縮小鍋爐體積，最終實現節能。該種結構的鍋爐的熱效率取決于N形火管總量的體積與燃燒室體積之間的比例，即N形火管的數量越多，直徑越大，其熱效率越高，然而，由于N形火管是設置有鍋筒內的部件，而鍋筒的體積是固定不可改變的，所以，要想提高熱效率，必定要以縮小鍋筒體積為代價；其次是因為N形火管要接受燃料燃燒后的煙氣，其開口必然要朝向燃燒室的方向，所以，無論怎樣增加數量和擴大直徑，其受熱面也不會增加多少，導致該鍋爐的熱效率不會很高，制作成本相對較高。

燃煤鍋爐所排放出的煙溫度高就會浪費很大的熱能，并且還會造成對環境的污染，而排放煙的溫度高是因為流速快，致使其內的熱能沒有被水吸收。然而，由于所述的煙是屬于自由排放的氣體，所以，只有降低其排放速度才能使其內的熱能被水吸收。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用降低煙流速來吸收其內熱能的方式解決能耗大和制作成本高等問題的節能鍋爐。

本發明提出的節能鍋爐包括安裝在爐殼內的水箱和設置在水箱橫向的側面或底部的燃燒室，以及設置在水箱另一個側面或上部的排煙組件，所述燃燒室和排煙組件之間安裝有能將水箱分隔為扁形水槽和彎曲式煙道的連續彎曲板件。所述的由連續彎曲板件構成的彎曲式煙道可以降低煙的流速，且連續彎曲板件是由眾所周知的金屬材料制成，因金屬的導熱系數為水的300倍，所以，煙氣在受到連續彎曲板件阻礙其流速時就可將其內的大部分能量吸收。

所述連續彎曲板件中的每一個彎曲部位的形狀均為V形或S形或U形或Z形。