本發(fā)明涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣余熱兼顧利用的鍋爐。

背景技術(shù)：

鍋爐是現(xiàn)代工業(yè)、民用領(lǐng)域必不可少的設(shè)備。傳統(tǒng)的鍋爐通常包括爐殼體、設(shè)置在爐殼體內(nèi)的主爐膽等。在爐殼體與主爐膽之間設(shè)有水層，在主爐膽內(nèi)設(shè)有與水層連通的換熱管道。換熱管道通常成品字形排列在主爐膽內(nèi)，與水層連通。

在工作時，通過燃燒煤炭、山草、桔梗、可燃垃圾、谷皮、木糠等燃料，形成燃燒加熱后的火焰及煙氣，進入主爐膽內(nèi)。加熱后的火焰及煙氣與主爐膽內(nèi)的換熱管道內(nèi)的水進行熱交換，加熱換熱管道和水層中的水，形成蒸汽或熱水，再通過蒸汽管道或熱水管道輸出至使用場合。換熱后的煙氣通過排煙管道向外排放。

現(xiàn)有的這種鍋爐，在火焰及煙氣與換熱管道內(nèi)的水進行換熱后，一般還帶有一定的熱量，直接向外排放，不僅造成熱量的浪費，而且對環(huán)境造成污染，不利于環(huán)保節(jié)能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可回收火焰與煙氣換熱后剩余熱能的煙氣余熱兼顧利用的鍋爐。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種煙氣余熱兼顧利用的鍋爐，包括爐殼體、設(shè)置在所述爐殼體內(nèi)的主爐膽；在所述爐殼體與所述主爐膽之間設(shè)有水層；在所述主爐膽內(nèi)設(shè)有與所述水層連通的換熱管道；所述主爐膽的上部設(shè)有副爐膽，所述副爐膽上部連接有排煙管道；所述副爐膽內(nèi)設(shè)有與所述水層連通的換熱裝置；加熱的火焰及煙氣進入所述主爐膽，與所述換熱管道內(nèi)的水進行熱交換后，進入所述副爐膽與所述換熱裝置內(nèi)的水進行熱交換后，通過所述排煙管道排出。

優(yōu)選的，所述換熱裝置包括腔體、以及連通所述腔體與所述水層的連通管道。

優(yōu)選的，所述連通管道包括位于所述腔體下部的冷水進水管道、以及位于所述腔體上部的熱水出水管道。

優(yōu)選的，所述冷水進水管道為兩條，對稱設(shè)置在所述腔體下部；

所述熱水出水管道為兩條，對稱傾斜向上設(shè)置在所述腔體上部。

優(yōu)選的，所述換熱裝置還包括設(shè)置在所述腔體頂部的滑灰圓錐。

優(yōu)選的，所述腔體的頂部外壁面為傾斜設(shè)置。

優(yōu)選的，所述滑灰圓錐底部設(shè)有焊腳，通過所述焊腳焊接固定在所述腔體的頂部。

優(yōu)選的，所述換熱管道包括分層設(shè)置的第一組換熱管道和第二組換熱管道；所述第一組換熱管道為縱向設(shè)置，而所述第二組換熱管道為橫向設(shè)置。

優(yōu)選的，所述主爐膽的下部與燃燒裝置的火焰出口相接，接入燃燒的火焰及煙氣。

優(yōu)選的，所述鍋爐還包括燃燒機接口；所述燃燒機接口貫穿所述主爐膽內(nèi)下端的燃燒室的側(cè)壁、所述水層、所述爐殼體的側(cè)壁設(shè)置，與燃燒機相接，接入所述燃燒機送來的在所述燃燒室霧化燃燒的軟質(zhì)燃料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：通過在主爐膽的上部設(shè)置副爐膽，利用副爐膽內(nèi)的換熱裝置來吸收換熱后的煙氣的余熱，從而可以充分的利用煙氣的熱量，避免現(xiàn)有技術(shù)中煙氣余熱的浪費及污染，具有節(jié)能環(huán)保、換熱效率高的優(yōu)點。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明煙氣余熱兼顧利用的鍋爐的一個實施例的局部剖視示意圖；

圖2是圖1中a部的局部放大示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1、2所示，是本發(fā)明煙氣余熱兼顧利用的鍋爐的一個實施例，包括爐殼體11、主爐膽12、換熱管道13、副爐膽14、排煙管道15、換熱裝置16等，加熱的火焰及煙氣進入主爐膽12，與換熱管道13內(nèi)的水進行熱交換后，進入副爐膽14與換熱裝置16內(nèi)的水進行熱交換后，通過排煙管道15排出，從而可以充分的利用火焰及煙氣的熱量，避免現(xiàn)有技術(shù)中煙氣余熱的浪費及污染，具有節(jié)能環(huán)保、換熱效率高的優(yōu)點。

如圖所示，該爐殼體11大致呈圓柱狀，內(nèi)側(cè)為中空腔室，主爐膽12安裝在爐殼體11內(nèi)，從而在爐殼體11與主爐膽12之間形成儲水空間以及蒸汽空間。在爐殼體11上設(shè)有進水口，與儲水空間連通，注入水后形成水層17；而蒸汽空間在水層17上方形成，在水層17的水受熱后汽化聚集在蒸汽空間中?？梢岳斫獾?，該爐殼體11的形狀也可以根據(jù)需要設(shè)計成各種形狀。

進一步的，該爐殼體11的外圍還可以設(shè)置保溫材料，用于保持爐殼體11內(nèi)的水的溫度，避免熱量的散失。當(dāng)然，在爐殼體11上還可以設(shè)置有蒸汽出口、熱水出口等，用于輸出蒸汽、熱水等。在爐殼體11上還可以設(shè)置有水封管、氣壓計、溫度計等，可以監(jiān)測爐殼體11內(nèi)的壓力、溫度等，并可以通過控制系統(tǒng)對補給水、燃燒、蒸汽輸出等進行控制，保證整個鍋爐的安全性等，該等技術(shù)可采用現(xiàn)有技術(shù)的各種方案，在此不做贅述。

主爐膽12設(shè)置在爐殼體11下部，底部開放，與燃燒裝置的火焰出口相接，接入燃燒的火焰及煙氣。當(dāng)然，主爐膽12也可以通過其他結(jié)構(gòu)接入加熱后的火焰、煙氣等，進行加熱。

在本實施例中，可選擇的，在主爐膽12內(nèi)下端的燃燒室121、爐殼體11的側(cè)壁還設(shè)有燃燒機接口18，該燃燒機接口18貫穿主爐膽12內(nèi)下端的燃燒室的側(cè)壁、水層、爐殼體的側(cè)壁設(shè)置，與燃燒機相接，接入燃燒機送來的在燃燒室霧化燃燒的軟質(zhì)燃料?？梢岳斫獾?，燃燒機的接入與否，根據(jù)實際需要進行設(shè)置。該燃燒機可以采用軟質(zhì)燃料，包括柴油、液化重油、液化瀝青（硬塊瀝青經(jīng)過50度加熱溶化后使用專用燃燒機燃燒）、沼氣、液化煤氣、管道煤氣、其他高科技變性油料等，都可以通過燃燒機接口18接入燃料，并在燃燒室121中進行霧化燃燒，產(chǎn)生火焰，對主爐膽12內(nèi)的換熱管道13內(nèi)的水進行加熱。在使用燃燒機進行加熱時，可以通過活動門關(guān)閉主爐膽12下方的燃燒裝置的進料口和進風(fēng)口，停止燃燒裝置的工作；或者，主爐膽12下部也可以封閉，僅使用燃燒機進行燃燒加熱。而在使用燃燒裝置進行加熱時，可以將燃燒機拆卸后，用法蘭蓋封閉燃燒機接口，以防止火焰與煙氣漏出，而造成熱效率的下降。

該換熱管道13設(shè)置在主爐膽12內(nèi)，換熱管道13的兩端貫穿主爐膽12、并與水層17相連通。該換熱管道13可以為金屬管道，具有良好的熱導(dǎo)性。水層17的水進入到換熱管道13中，而燃燒的火焰及煙氣在換熱管道13的外壁流過，利用金屬傳熱原理加熱換熱管道13內(nèi)的水，根據(jù)燃燒的功率，使得水形成熱水或蒸汽，再通過爐殼體11的蒸汽出口、熱水出口排出。

在本實施例中，該換熱管道13包括分層設(shè)置的第一組換熱管道131和第二組換熱管道132；第一組換熱管道131為縱向設(shè)置，而第二組換熱管道132為橫向設(shè)置，交錯設(shè)置呈網(wǎng)格狀，設(shè)置在主爐膽12的燃燒室121上端和/或下端，從而可更有效的增加與火焰及煙氣的接觸面積，更好的利用火焰及煙氣的熱能，從而提高鍋爐的熱效率。如圖所示，第一組換熱管道131包括多層縱向設(shè)置的管道，每一層具有若干根管道；第二組換熱管道132也包括多層橫向設(shè)置的管道，每一層具有若干根管道。可以理解的，管道的數(shù)量、層數(shù)等可以根據(jù)實際需要進行排列設(shè)置。

如圖所示，副爐膽14設(shè)置在主爐膽12上部，在本實施例中，該副爐膽14的尺寸小于主爐膽12的尺寸，主爐膽12與副爐膽14通過傾斜的側(cè)壁平滑連接，其具體尺寸可以根據(jù)實際需要進行設(shè)計調(diào)整。

在副爐膽14上部連接有排煙管道15，在本實施例中，該排煙管道15的尺寸小于副爐膽14的尺寸，排煙管道15與副爐膽14通過傾斜的側(cè)壁平滑連接，其具體尺寸可以根據(jù)實際需要進行設(shè)計調(diào)整。利用排煙管道15形成的煙囪效應(yīng)，煙氣可以持續(xù)的從底部向上運動，依次經(jīng)過主爐膽12的燃燒室121、副爐膽14、排煙管道15排出，并在流動過程中，將熱量傳遞至換熱管道13、換熱裝置16內(nèi)的水和主爐膽12殼體外的水，實現(xiàn)將鍋爐內(nèi)的水加熱為熱（開）水或蒸汽。

為了更好的利用煙氣的余熱，在副爐膽14內(nèi)還設(shè)置有換熱裝置16，該換熱裝置16與水層17連通設(shè)置。在煙氣與主爐膽12內(nèi)的換熱管道13內(nèi)的水進行熱交換后，通常還有部分余熱，進入到副爐膽14內(nèi)時，與換熱裝置16內(nèi)的水進行熱交換，進而盡量的回收煙氣的余熱，提高換熱效率。

本實施例的換熱裝置16包括腔體161、以及連通腔體161與水層17的連通管道。連通管道包括位于腔體161下部的冷水進水管道162、以及位于腔體161上部的熱水出水管道163。如圖所示，該冷水進水管道162為兩條，對稱設(shè)置在腔體161下部；熱水出水管道163為兩條，對稱傾斜向上設(shè)置在腔體161上部?？梢岳斫獾?，冷水進水管道162、熱水出水管道163的位置、數(shù)量等，可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。

進一步的，由于在燃燒時，煙氣中往往會有殘留物，會隨著煙氣向上排出，而殘留物在碰到排煙管道15的側(cè)壁時，往往會向下掉落，為了避免在換熱裝置16頂部堆積殘留物，該換熱裝置16還包括設(shè)置在腔體161頂部的滑灰圓錐19。該滑灰圓錐19底部設(shè)有焊腳，通過焊腳焊接固定在腔體161的頂部，從而可以很好的固定滑灰圓錐19，還可以減少滑灰圓錐19與腔體161之間的熱阻。進一步的，還可以將腔體161的頂部外壁面傾斜設(shè)置，從而使得殘留物可以通過滑灰圓錐19、傾斜外壁面滑落，避免換熱裝置16的積灰而影響煙氣的排放。

在使用該煙氣余熱兼顧利用的鍋爐時，燃燒裝置和/或燃燒機燃燒產(chǎn)生的火焰及煙氣進入到主爐膽12，并與主爐膽12內(nèi)的換熱管道13內(nèi)的水進行熱交換，加熱換熱管道13內(nèi)的水；換熱后的煙氣繼續(xù)上升，到達換熱裝置16的底部和整個腔體161，將熱量傳遞至腔體161內(nèi)的冷水，使得冷水變成熱水，再通過熱水出水管道163回流到水層17空間，完成副爐膽14在鍋爐內(nèi)的余熱回收再利用流程。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。