[發明專利]一種圓柱形低氮節能承壓水管鍋爐

在審

• 申請號: 202010865686.6
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111853747A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 郭輝;高云龍;董凱;石裕高;徐慧;汪強
• 申請（專利權）人: 博瑞特熱能設備股份有限公司
• 主分類號: F22B15/00
• 分類號: F22B15/00;F22B31/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種圓柱形低氮節能承壓水管鍋爐，其特征在于：包括上封頭(1)、外殼(2)、燃燒器分配頭(3)、膜式水冷壁管束(4)、水冷火焰管束(5)、輻射管束(6)、高溫對流管束(7)、低溫對流管束(8)、下降管束(9)、下封頭(10)、外置冷凝器(11)、預混合器(12)以及配套的風機、給水泵、燃氣閥組、控制器；所述膜式水冷壁管束(4)、水冷火焰管束(5)、輻射管束(6)、高溫對流管束(7)、低溫對流管束(8)、下降管束(9)均連接于上封頭(1)和下封頭(10)之間；所述膜式水冷壁管束(4)包圍著輻射管束(6)、高溫對流管束(7)和低溫對流管束(8)，通過扁鋼與水冷火焰管束(5)的左右兩端管相連，膜式水冷壁管束(4)與上封頭(1)和下封頭(10)共同組成了約束煙氣流通的壁面；外殼(2)包覆著除外置冷凝器(11)和預混合器(12)外的所有部件形成的鍋爐本體，僅露出燃燒器分配頭(3)的入口部分以及鍋爐本體與外置冷凝器(11)的連接部分；膜式水冷壁管束(4)、水冷火焰管束(5)、輻射管束(6)、高溫對流管束(7)、低溫對流管束(8)和下降管束(9)的上下兩端分別與上封頭(1)和下封頭(10)連通；預混合器(12)出口連通燃燒器分配頭(3)入口，燃燒器分配頭(3)與水冷火焰管束(5)緊臨；外置冷凝器(11)與鍋爐本體的出口煙道相連且外置冷凝器(11)的管側出口連接上鍋筒(1)的補水口；預混合器(12)出口的天然氣和空氣的混合氣體先進入燃燒器分配頭(3)，從燃燒器分配頭(3)均勻分配進入水冷火焰管束(5)，在水冷火焰管束(5)的前方表面點火燃燒，生成的高溫煙氣依次經過輻射管束(6)、高溫對流管束(7)、低溫對流管束(8)，最后進入外置冷凝器(11)；鍋爐給水先進入外置冷凝器(11)管側預熱，隨后進入上封頭(1)的補水口，通過上封頭(1)分配到各個管束區，進入下封頭(10)；管束中的水受熱生成蒸汽，蒸汽向上流動從上封頭(1)離開鍋爐；上封頭(1)的上方區域為汽空間，下方區域為水空間，下封頭則為水空間。

2.根據權利要求1所述的一種圓柱形低氮節能承壓水管鍋爐，其特征在于：所述上封頭(1)和下封頭(10)作為承壓件，選用球形封頭型和橢球形封頭型兩種；所述球形封頭型包括球形封頭、圓柱段和管板三部分；所述橢球形封頭型包括橢球形封頭、圓柱段和管板三部分；所述下封頭(10)與上封頭(1)的主體結構相同；上封頭(1)布置汽水分離器、多個法蘭接口，用以進水、排汽、檢修，安裝壓力表、溫度表、水位計和安全閥；下封頭(10)布置多個法蘭接口，用以檢修、排污，測量溫度和壓力。

3.根據權利要求1所述的一種圓柱形低氮節能承壓水管鍋爐，其特征在于：所述外殼(2)和膜式水冷壁管束(4)之間填充隔熱材料，或留出空腔，降低鍋爐本體散熱損失；外殼(2)與上封頭(1)和下封頭(10)管板的邊緣焊接，起到拉撐作用，作為管板強度計算時的支點線；外殼(2)上留出預混氣體入口、煙氣出口、檢修孔、觀火孔和測點孔。

4.根據權利要求1所述的一種圓柱形低氮節能承壓水管鍋爐，其特征在于：所述燃燒器分配頭(3)由預混氣體入口(3-1)、風殼(3-2)、均流孔板(3-4)和燃燒面(3-5)四部分組成；所述燃燒面(3-5)采用平面或曲面形式，與水冷火焰管束(5)貼合；預混氣體入口(3-1)與燃燒面(3-5)平行或垂直或成任意角度，平行時風殼(3-2)為漸擴段，垂直時風殼(3-2)為側面進氣的等壓風道；均流孔板(3-4)位于風殼(3-2)內的預混氣體入口(3-1)到燃燒面(3-5)之間，為一層或多層，使燃燒面(3-5)上各個位置的預混氣體流量均勻；燃燒面(3-5)采用金屬孔板、多孔陶瓷板、密排布置的矩形管、密排布置的螺旋翅片管、密排布置的圓管五種結構中的一種；金屬孔板和多孔陶瓷板上的小孔以及密排布置的矩形管、螺旋翅片管和圓管之間的縫隙都起到防回火、均流氣體、穩焰的作用；預混氣體在水冷火焰管束(5)的縫隙之后著火，因此燃燒面(3-5)未受到火焰的直接沖擊，僅有少量輻射熱，并持續受到室溫預混氣體的冷卻；密排布置管與大氣直接連通，管內氣體受熱后上升，形成空氣自然循環冷卻密排布置管；密排布置管利用爐水冷卻；密排布置管設置上集箱(3-5-1)和下集箱(3-5-2)，外置煙氣冷凝器(11)出口的鍋爐給水先進入下集箱(3-5-2)，沿密排布置管上升流動至上集箱(3-5-1)，隨后進入下封頭(10)。