[发明专利]一种销钉板翅水管式整体冷凝锅炉

说明书

技术领域

本发明属于热能工程技术领域，特别涉及一种销钉板翅水管式整体冷凝锅炉。

背景技术

开发新型天然气利用热能动力设备，需要在当前技术基础上提高天然气利用效率，主要从以下两个方面着手：一方面，进一步提高天然气的燃烧效率，另一方面，当前天然气利用设备的排烟温度过高，还需要进一步降低，从而提高设备转换效率。目前，户用热水供暖两用热水器/炉多采用大气式或扩散式燃烧装置，过量空气系数高，燃烧效率低，NOx排放高；燃气供暖热水锅炉的排烟温度一般在150～180℃以上，工业蒸汽锅炉的排烟温度在200～260℃以上，燃气蒸汽联合循环的余热锅炉的排烟温度仍在180℃以上，油气属于清洁能源，以上这些油气利用装置燃烧后的烟气热能缺乏深度利用，造成石油、天然气清洁能源的极大浪费，同时也一定程度上加重了环境污染。

冷凝锅炉采用高效燃烧技术，可以有效降低燃烧过量空气系数，提高天然气燃烧效率，降低NOx生成与排放，同时有利于烟气中水蒸气冷凝；采用烟气热能深度利用技术，可将设备排烟温度降到烟气露点温度(或水露点)以下，不仅可以回收利用排烟中的显热，还可利用天然气燃烧时产生的水蒸气凝结时放出的大量汽化潜热，节约能源，同时凝结液对烟气中的CO₂，NO_x，SO_x等有害气体还有一定的吸收作用，可以减少污染气体排放。

本专利申请人之前申请的申请号为201110282129.2的中国专利，冷凝锅炉炉膛换热空间与板翅换热空间之间设置有炉膛下底板，冷凝锅炉炉膛换热空间与与板翅换热空间通过下底板相通，这样的结构不利于发挥全预混燃烧器辐射换热能力强的优势，另外在热应力分布不均的情况下，底板易出现疲劳裂纹的危害，同时该专利中的烟管式结构，在进行防腐镀膜时，烟板结构需先将销钉板翅(或铸造凸台)侧喷涂后，再焊接组成烟管结构，在焊接过程中有可能损坏防腐镀膜，且该结构的加工制造难度大。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种销钉板翅水管式整体冷凝锅炉，有利于发挥全预混燃烧器辐射换热能力强的优势，同时解决了现有技术中换热元件加工制造难度大的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种销钉板翅水管式整体冷凝锅炉，包括外壳1，外壳1下部设有转弯烟室7，带有冷凝液排出管8的冷凝液中和处理装置9布置在转弯烟室7下方，全预混无焰燃烧器3锅炉上部的上顶板4上，全预混无焰燃烧器3下方为炉内换热空间2，炉内换热空间2下部布置一个以上的整体对流和凝结换热的销钉板翅水管式传热元件6，炉内换热空间2的下方与所述转弯烟室7的顶部相导通，所述外壳1内壁与炉内换热空间2的外壁面、转弯烟室7的顶部与炉内换热空间2未导通的部分以及全预混无焰燃烧器3四周壁面形成的空腔构成水套5，销钉板翅水管式传热元件6与水套5的左右两侧相导通。

所述水套5内设置第一横向隔板13和第二横向隔板14。

所述销钉板翅水管式传热元件6包括顶部为上端板601、底部为下端板602、左侧为左翅板603、右侧为右翅板604焊接或铸造而成的框架结构，一个以上的焊接销钉或铸造凸台605叉排或顺排地焊接或铸造在左翅板603和右翅板604的外壁上，左翅板603和右翅板604之间还焊接有一个以上的拉撑杆606。

所述上端板(601)和下端板(602)为平板两端进行扳边而成。

当所述销钉板翅水管式传热元件(6)为两个或以上时，相邻的销钉板翅水管式传热元件(6)的焊接销钉或铸造凸台(605)之间的间隙为2～3mm。

所述的销钉板翅水管式传热元件6的上端板601、下端板602、左翅板603、右翅板604和焊接销钉或铸造凸台605用碳钢辅以表面化学镀膜或热喷涂防腐处理材料，或者采用能抗硫酸露点腐蚀能力的Corten钢、ND钢、316L不锈钢、铝合金或钛合金材料。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

1、采用销钉板翅水管式传热元件，将冷凝锅炉炉膛换热空间与销钉板翅换热空间有机的结合为一个整体，从辐射换热的角度上看，这种变化增大了烟气辐射换热空间的体积，从而增大了炉内辐射换热有效辐射层厚度，能更加有利发挥全预混燃烧器辐射换热能力强的优势，强化了炉内换热。