本发明专利技术多锅多回程环保速热高效一体化锅炉是一种立式锅炉，所述多锅，为多级锅胴相对独立集约一体化；所述多回程，为烟气依次在各级锅胴的行程；各级锅胴温度各不相同，使较高温度烟气对应较高温度锅水，较低温度烟气对应低温的锅水，有效利用有限温差，能量差级利用，等效串联多级高效省煤器；所述锅炉扬长避短，取长补短综合应用现代锅炉技术，推出了涡旋回水集水器、涡旋分水器、热水管涡旋集水器、涡旋除尘器和涡旋排烟装置，所述装置应用涡旋流的速度场、压力场、温度场和能量场效应，流体势流叠加效应，用锅水的动能和内能，加速锅水循环；用烟气的内能实现烟尘的分离和烟气排放；使锅炉效率达到较高水平，对环境较少污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锅炉
；特别涉及一种多锅多回程、环保、速热、高效一体化锅 炉及锅炉附属装置。
技术介绍
锅炉经数百年应用与发展，其技术日益完善；目前采用主要技术有热水管技术，水 冷壁技术，烟管、热管及省煤器技术，低NOx燃烧、除尘减排技术，烟气多回程循环技术，以 及先进的控制技术；这些技术的应用，使锅炉效率达到一个较高水平。这些技术各有所长， 也各有其短；通用的热水管技术，其优点是热交换面积大，升温快，锅水热动力自然流动快， 缺点是钢水比低，有热幅射漏泄；水冷壁钢水比较高，热幅射漏泄少，其缺点是传热面积小， 锅水热动力循环无力，冷水壁和热水管都会使燃烧室温度过低，造成燃料不完全燃烧；烟管 的优势在于钢水比较高，传热面积大，劣势在于，热惯性较大，维护费用高，烟管易堵塞，烟 气含尘量大和用于卧式锅炉时更易发生堵塞；热管技术优点是扩大了传热面积和增强了热 传导强度，缺点是使用寿命短，失效热管更换困难，造价高，其中重力式热管造价较低，但必 须垂直安装使用；省煤器技术提高锅炉热效率较为有效，但很有限，通用的省煤器多为分体 式设计，锅炉造价高，性价比大幅度下降。烟气多回程循环技术近年来得到一定发展，但均为在一个锅胴内往复循环，当同 时采用省煤器技术时，不过是在两级锅胴内循环，实现的效率提高极为有限；烟气循环阻力 增大则靠加大强制通风来解决。锅炉的内融物热交换介质水、水蒸汽和烟气共性是流体，流体力学也有数百年历 史，但流体力学在锅炉
的应用则极为有限；目前应用的锅炉普遍存在高污染低效 率、升温慢、运营和维护费用高，综合经济效益低的问题，一些锅炉还存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术多锅多回程环保速热高效一体化锅炉是一种立式锅炉；所述多锅，为多级 锅胴相对独立，所述多回程，为烟气依次在所述锅胴的行程；一级锅胴(10)置于燃烧室 (55)上面，二级锅胴(12)环绕或半环绕一级锅胴和燃烧室外面，三级锅胴(13)环绕或半环 绕二级锅胴外面，依此类推，η级锅胴环绕或半环绕(η-1)级锅胴外面(η为整数，且； 锅胴级数通常为奇数个；下一级锅炉环绕上一级时，较适合流体燃料悬燃式锅炉(所述流 体燃料是指气、固、液两相或三相流体燃料)，半环绕时较适合手工焚火锅炉；所述一体化， 是指相对独立各级锅胴空间上联立一体，相邻锅胴间由安装在上、下管板间的锅胴隔板(9) 空间上隔离；所述多锅多回程环保速热高效一体化锅炉，扬长避短，取长补短综合应用了 热水管技术，水冷壁技术，烟管、热管及省煤器技术，低NOx燃烧、除尘减排技术、烟气多回 程循环技术和先进的控制技术，将涡旋流技术应用于锅水循环，排烟除尘，充分利用锅水热 动力锅水内能和烟气内能，增强热传导，提高热效率，速热环保；所述多锅多回程环保速热 高效一体化锅炉，整体采用圆柱或类圆柱形设计，使锅炉外表面积最小化；各级锅胴相对独6立，各级锅胴温度各不相同，等效串联η个省煤器；最外层是温度较低的末级锅胴，其锅水 和烟气温度都较低，有效降低锅炉外表面的散热损失。所述多锅多回程环保速热高效一体化锅炉按用途分为多锅多回程环保速热高效 一体化热水锅炉和多锅多回程环保速热高效一体化蒸汽锅炉两种基本类型，按焚火操作流 程可分为流体燃料悬燃和人工焚火多锅多回程环保速热高效一体化锅炉两种基本类型，两 种类型锅炉结构上略有差异，根据各自用途和焚火作业流程增加和省缺了部分设施；多锅 多回程环保速热高效一体化热水锅炉由燃烧室(55)，活动炉箅(20)，热水管环形集水器 (52)，螺旋多头热水管(18)，汇流热水管(79)，燃料喷管(19)，窥视孔(21)，热水管涡旋集 水器(53)，炉拱(17)，出水管(16)，一级锅胴(10)，二级锅胴(12)，三级锅胴(13)，……η~2 级锅胴，η-1级锅胴，η级锅胴(未级锅胴)，一级锅胴下管板(15)，锅胴下管板(54)，烟管 (11)、重力式热管(14)，锅胴上管板(7)，上导烟罩(6)；末级锅胴进水管(24)，未级锅胴上 部到上导烟罩下部过水管(70)，上导烟罩上部到次末级锅胴下部过水管(25)，下级锅胴上 部到上级锅胴下部过水管，一级锅胴上部到热水管环形集水器过水管(27)，出水管(16)， 下导烟罩(8)，涡旋除尘器(23)，起旋叶片(5)，引风机(4)，引风喷管(3)，烟尘分离器(2)， 冲天管(1)，，外烟筒(未示出)，XJ型或BJ型涡旋回水集水器、涡旋分水器，温控循环水泵 (34)，电控止阀(60)，温度继电器(未示出)，排污管排污阀(未示出)，排空管排空阀(未 示出)，安全阀(未示出)，锅水净化、软化处理设备(未示出)，补水设备、流体燃料制备和 燃料供给设备(未示出)，活动炉箅伺服机构(未示出)，温度、压力、流速和水位传感器(未 示出)、控制台(未示出)和锅炉其它附属设备构成。燃烧室内设有活动炉箅(20)，活动炉箅由伺服机构(未示出)驱动，炉箅子可以 是任意形状，本专利技术优选采用方形，方形炉箅对角线与水平线平行时炉箅子间隙最小，与水 平线成45度角时炉箅间隙最大，可自动或手动定量调节炉箅的通风面积，方形炉箅转动时 不易卡住；热水管环形集水器(52、图17)切向与一级锅胴上部到热水管环形集水器过水 管(27)和螺旋多头热水管(18)联通，一级锅胴上部温度较高的锅水，经所述过水管切向进 入热水管环形集水器，然后切向进入螺旋多头热水管；热水管单位容积锅水吸热面积较大， 螺旋多头热水管环绕燃烧室高温区，管内锅水温度迅速升高，锅水在汇流热水管(79)中延 渐开线在炉拱中间热水管涡旋集水器(图18)汇聚，在热水管涡旋集水器中形成涡旋流， 在涡旋流场作用下，使锅水加速循环，高温锅水经热水管涡旋集水器出水管(16)进入涡旋 分水器；涡旋分水器在涡旋流的速度场、压力场、温度场和能量场效应和势流叠加效应作用 下，使锅水进一步加速循环。作为流体燃料悬燃多锅多回程环保速热高效一体化锅炉，燃 烧室内设有燃料喷管喷口和窥视口 ；燃料喷管设置一个以上时，优选均勻分布，燃料喷管轴 线与燃烧室内一个定圆相切(图8H)，燃料随二次空气由燃料喷管喷口进入燃烧室，使燃烧 室内燃气发生旋转，形成涡旋流，加速了燃气混合，促进燃料充分燃烧；流体燃料制备设备 和燃料供给设备均采用通用技术；作为人工焚火多锅多回程环保速热高效一体化锅炉，省 缺燃料喷管和窥视孔，增设炉门(28)，炉门同时是二次风入口，为双层结构设计，外炉门上 设有风门调整轮(56)，炉门手柄(68)，炉门关闭时，空气由炉门可调风门(57)进入集风腔 (67)，经二次风口(58)优选逆时针也可顺时针切向进入燃烧室，使燃烧室燃气发生旋转， 加速燃气混合，促进燃料充分燃烧，这种设计，即可有效冷却炉门，又可将热量由二次风带 回燃烧室；炉门、窥视孔和燃料喷管喷口对应燃烧室内，根据炉门、窥视孔和燃料喷管喷口7形状设环形热水管(59)，环形热水管与对应的螺旋多头热水管焊接相通；作为流体燃料悬 燃多锅多回程环保速热高效一体化锅炉，所述燃烧室以二级锅胴为水冷壁，二级锅胴外环 绕着二级以下各级锅胴，燃烧室侧面和上部各波段热辐射很少漏泄；作为人工焚火多锅多 回程环保速热高效一体化锅炉，各级锅胴非全对称设计，(图3、图8中C、D、E、F、G型)，炉 门侧切面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多锅多回程环保速热高效一体化锅炉，包括燃烧室（５５），活动炉箅（２０），热水管环形集水器（５２），螺旋多头热水管（１８），汇流热水管（７９），燃料喷管（１９），窥视孔（２１），炉门（２８、图１９），热水管涡旋集水器（５３、图１８），炉拱（１７），出水管（１６），一级锅胴（１０），二级锅胴（１２），三级至末级锅胴，锅胴隔板（９），外锅板（７４），一级锅胴下管板（１５），烟管（１１）、重力式热管（１４），锅胴上管板（７），上导烟罩（６）；未级锅胴上部到上导烟罩下部过水管（７０水管环形集水器过水管（２７）切向进入热水管环形集水器（５２），热水管环形集水器与螺旋多头热水管（１８）切向相接，螺旋多头热水管环绕燃烧室（５５）高温区，螺旋多头热水管内水温迅速升高，推动管内锅水经汇流热水管（７９）延渐开线切向进入热水管涡旋集水器（５３），经出水管（１６）进入涡旋分水器；当热水管涡旋集水器出水管（１６）温度接近水的沸点时，在温控继电器作用下，温控循环水泵（３４）启动，同时电控止阀（６０）关闭自然循环进水回路（６１），出水口水温下降３至５度，温控继电器作用，温控循环水泵（３４）停止运转，电控止阀（６０）开放自然循环进水回路（６１），回流锅水经涡旋回水集水器、自然循环进水回路和温控循环水泵动静叶片间间隙经由末级锅胴进水管（２４）进入未级锅胴下部，所述锅炉进入自然循环运转模式；烟气由一级锅胴出来，经上、下导烟罩依次进入二级以下各级锅胴；各级锅胴下导烟罩（８）外侧设有涡旋除尘器（２３）；烟气由未级锅胴出来，进入起旋叶片（５），经烟尘分离器（２）冲天管排入大气；为在锅炉启动和急需升温时，以及清除烟气通道积尘时加快烟气流速，所述锅炉设引风机（４）和引风喷管（３）；引风机安装在所述锅炉上部，引风机电机优选采用变频电机，功率因数可调；引风机出来空气经中空的起旋叶片（５），进入上导烟罩（６）上部，经引风喷管（３）喷入排烟道；各级锅胴、上导烟罩水套、螺旋多头热水管均为下进水上出水，与较热锅水上升走向一致，各级锅胴间过水管、一级锅胴上部到热水管环形集水器过水管（２７），上导烟罩上部到次末级锅胴下部过水管（２５）均在所述下级锅胴经过，与较冷锅水下行走向一致； 所述多锅多回程环保速热高效一体化锅炉，其特征是： ａ、借鉴省煤器技术，推出一炉多锅多回程技术；各级锅胴相对独立联立集约一体化，各级锅胴温度各不相同，等效串联多级省煤器；烟气多回程循环，使较...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜臣，
申请(专利权)人：杜臣，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]
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