一种高效换热锅炉装置的制作方法

本发明涉及燃烧技术领域，具体涉及一种用于高效换热的锅炉装置。

背景技术：

锅炉是工业生产、日常生活领域中广泛应用的能量利用转化、热量转移设备，是通过燃料（气体、液体、固体燃料）燃烧产生能量或热量与水或油进行热交换，以提供高温蒸汽或热水为目的。当前的锅炉主要以燃烧煤为主、近年来生物质燃料也逐渐在锅炉领域得到实践应用。

生产实践中，现有的锅炉（燃煤、油、气及燃生物质）都存在燃烧效率低，换热效率低，锅炉成本高等问题，其主要原因为：

第一，燃烧效率低；在链条链条炉排上，燃料（煤和生物质）在锅炉链条炉排上的燃烧分为干燥、热解、燃烧和燃尽四个阶段。炉膛的温度直接影响燃料在链条炉排上燃烧的效果，温度高时，燃料的干燥、热解阶段时间短，能在链条炉排上快速着火，在链条炉排上有足够的停留时间来燃烧充分；相反燃料则不能充分燃烧造成能源浪费。为使燃料充分燃烧带来的链条炉排长度增加必然增加锅炉造价，同时燃料的复杂性也使链条锅炉的适应性受到局限；故如何提高链条锅炉的燃烧效率和对燃料的适应性亟待解决；

第二，换热效率低；高温烟气在换热过程中游走快速，在炉内的停留时间短，高温烟与烟火管接触面积小且时间短，烟气中的热量未能被换热管内水充分吸收；高温烟气与烟火管的换热效率影响着整套锅炉的能源利用率和经济性，故如何提高高温烟气与烟火管的换热效率也急需解决；

第三，锅炉成本高；现有的锅炉设计，炉膛内温度场不均匀，主要以对流换热为主，换热效率低。要想达到锅炉设计效率，必须增大换热面积，这样就增加了设备投资，烟气阻力也增大了。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种换热效率高、能源利用率高的锅炉装置，具体技术方案如下：

一种高效换热锅炉装置，包括：

一炉体，该炉体的一端通过设置炉排连通有进料口，炉排一侧或两侧设置进风口；

一个空气预热装置，该空气预热装置与炉体的进风口连通；

一个蒸汽发生系统，其用于将锅炉中的水与炉体的高温烟气进行换热并生成蒸汽排出；以及一个吸灰系统，该吸灰系统用于收集炉体内炉灰并排出。

进一步地，所述空气预热装置包括空气预热器、至少一个位于空气预热器入风侧和/或出风侧的省煤器。

进一步地，所述蒸汽发生系统包括汽包、水循环机构、蒸汽管路、低温换热器和高温换热器；

所述水循环机构将汽包中的锅炉水与炉体内的高温烟气换热升温，所述蒸汽管路将汽包中的水蒸汽依次通过低温换热器、高温换热器与炉体内的高温烟气换热升温并排出。

进一步地，所述吸灰系统包括位于低温换热器和高温换热器下方的倾斜设置的灰斗，所述灰斗倾斜向下的一端侧的炉壁上设置有出灰口。

进一步地，所述灰斗的本体内开设有用于流动循环水的空腔，所述灰斗的倾斜设置的两端均设置有横向布置的循环水管，该循环水管用于连通蒸汽发生系统和灰斗的空腔。

进一步地，所述吸灰系统还包括均布于低温换热器和/或高温换热器内的多个燃气爆破机构。

由以上技术方案可知，本发明通过高效的蒸汽发生系统进行有效的换热，提高锅炉的效率，并结合吸灰系统对炉体内的飞灰进行清理，保持锅炉的正常高效使用；通过将省煤器外置，降低了材料成本和维护成本，并为吸灰系统的有效布置提供了条件。

附图说明

图1为本发明锅炉装置的整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在详细说明本发明各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

本发明锅炉可以是链条炉排锅炉。

如图1所示，所述高效换热锅炉装置包括炉体1、炉排2、空气预热装置、蒸汽发生系统4和吸灰系统。

所述炉体1的下方设置有用于燃烧燃料的炉排2，本实施例中炉排采用平直结构或阶梯式结构，能够实现较为充分的燃烧，炉排的一端设置有进料口21。

所述空气预热装置与炉体的进风口连通，用于对锅炉的进风进行预热，提高锅炉燃烧效率，其包括空气预热器31和省煤器32，该省煤器位于空气预热器入风侧和/或出风侧。

所述蒸汽发生系统4，其用于将锅炉中的水与炉体的高温烟气进行换热并生成蒸汽排出。所述蒸汽发生系统包括汽包41、水循环机构42、蒸汽管路43、低温换热器44和高温换热器45。

由于锅炉燃烧时，炉体内存在大量的高温烟气，通过低温换热器和高温换热器组成的两极换热，将汽包中的水蒸汽与炉体内的高温烟气换热升温并排出外供，汽包、低温换热器和高温换热器之间通过蒸汽管路连通。

为了进一步的提高换热效率，可以将汽包中的循环水进行加热，采用水循环机构42，能够将汽包中的锅炉水与炉体内的高温烟气换热升温，其包括多根布置在炉体内的横管和竖管，以及用于连通横管和竖管的集箱。

在锅炉燃烧过程中会产生很多飞灰，若不及时清理和收集，将会在炉体内形成堵塞，影响锅炉燃烧效率，所述吸灰系统包括位于低温换热器和高温换热器下方的倾斜设置的灰斗51，所述灰斗倾斜向下的一端侧的炉壁上设置有出灰口52。

所述灰斗51的本体内开设有用于流动循环水的空腔，所述灰斗的倾斜设置的两端均设置有横向布置的循环水管53，该循环水管用于连通蒸汽发生系统和灰斗的空腔，可以利用高温灰的温度换热。

所述吸灰系统还包括均布于低温换热器和/或高温换热器内的多个燃气爆破机构54，所述空气爆破机构采用燃气喷嘴，置在低温换热器和/或高温换热器的相连直管之间，通过局部小范围爆破产生振动，防止换热器管的积灰。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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