一种甲醇燃料直流式热水锅炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111854152A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010793179.6(22)申请日2020.08.10(71)申请人榆林碳氢研究院股份有限公司地址719000陕西省榆林市沙河路榆林财富中心11楼申请人福建大为能源有限公司(72)发明人冯延兴李峰华马军冯敏昌屈世存吴占虎贺彦峰(51)Int.Cl.F24H1/24(2006.01)F24H9/00(2006.01)F24H9/12(2006.01)F24H9/18(2006.01)F24H9/20(2006.01)F28D7/02(2006.01)F28F9/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种甲醇燃料直流式热水锅炉(57)摘要本发明专利提出一种使用甲醇燃料的直流式热水锅炉，是为利用甲醇燃料的特性而发明的新技术，是一种快速高效、排放洁净的热水锅炉。在直流锅炉机壳上，设置有甲醇燃烧机，由中间层螺旋换热管、内层螺旋换热管圈和外层螺旋换热管圈形成的换热组件及控制柜组成。CN111854152ACN111854152A权利要求书1/1页1.本发明提出一种使用甲醇燃料的直热式热水锅炉技术方案，在直流锅炉机壳上，设置有甲醇燃烧机，由中间层螺旋换热管、内层螺旋换热管圈和外层螺旋换热管圈形成的换热组件及控制柜组成。2.按照权利要求书1所述，其中，每一层螺旋换热管圈的设计可根据加热水量的多少计算，可以是单根管子单层绕制，也可以多根管子并联单层绕制，原则是管子直径不要过大，管壁要薄，达到强度高热阻小，热惯性小。3.在权利要求书2的基础上，螺旋换热管圈的材质可以是不锈钢、铜、碳钢，可以是光管、波纹管，可以是圆管、矩形管或异形管。4.在权利要求书3的基础上，直流锅炉的受热面是由单根逆流式布置的螺旋换热管圈组成(烟气流向逆向布置)，螺旋换热管圈可以是二回程层至多回程层，根据结构而定，螺旋管圈需要紧密绕制，确保高温烟气沿着规定的流道流动。5.在热水出口接管处设置有温度传感器和水流传感器，为输出热水温度和运行安全控制提供依据。6.在外层螺旋换热管圈的外侧设置有保温材料，保温材料底部留有烟气冷凝水排出的通道，使冷凝水能够流入冷凝水盘，再通过冷凝水出口接管排出。7.甲醇直流热水锅炉的运行参数设定、燃烧控制、安全保护由锅炉控制系统完成，控制系统的主要装置在控制柜中，设有操作面板和参数显示、运行状态显示，可设远程控制端口。8.在上述权利要求书的基础上，配置远程控制和联机控制，可实现中、小型直流锅炉分布式供热的先进应用模式。2CN111854152A说明书1/3页一种甲醇燃料直流式热水锅炉技术领域[0001]本发明涉及一种使用甲醇燃料的直流式热水锅炉，特别指出是一种使用甲醇燃料的直流式热水或蒸汽锅炉，实现分布式能源的最佳途径。背景技术[0002]直流锅炉与自然循环锅炉比较，直流锅炉节省钢材，受热面管径小，强度高，承压部件总质量轻，制造、安装简单。锅炉启、停炉速度快，受热面布置灵活。直流锅炉可采用小直径的受热面管子。以往的直流锅炉都是应用在电站的大型锅炉上，没用中、小型的直流锅炉。几年来，国外有中、小型的燃气直流锅炉应用，但燃气的烟气不够清洁、换热元件维护困难，所以发展缓慢。[0003]小型直流锅炉的主要优点是水容量小，启动升温速度很快，结构紧凑，占地面积小，安装极为方便。受热面设计独特、有效，排烟温度低，热效率高。盘管受热面能自由膨胀，能大幅度减少锅炉启动、停炉等引起的热应力，安全性好。特别适用于中、小型企业、设施农业、农产品加工、商业、机关团体、学校等单位使用。然而小型直流锅炉受到燃料性质的制约，所以实际应用极少。[0004]由于甲醇燃料是液体燃料，使用方面比气态燃料更安全，更清洁环保，储存、运输、使用更方便，所以特别适应于分布式热能技术，分布式热能技术能够精准匹配用热设备，达到最佳节能效果，应用甲醇燃料热力燃烧技术制造的中小型直流热水锅炉、直流蒸汽锅炉就是分布式能源的最佳实现途径。小型甲醇燃料直流热水锅炉技术和产品模块化有重大战略意义。[0005]虽然直流锅炉具有诸多优势，但现在采用围绕管圈式、回带管圈式和垂直管屏式水冷壁布置形式只适用超大容量锅炉，且直流锅炉大都应用在大型电站锅炉上，没有中、小型的直流锅炉。最近，国外有中、小型的燃气直流锅炉应用，由于燃料燃烧烟气不洁净，换热盘管外壁极易结烟垢，影响换热效率，且很难清除，造成换热元件维护困难，所以中小型直流锅炉发展缓慢，但是甲醇燃料能够达到完全燃烧，其排放产物仅为H2O和CO2，不会在换热盘管上产生任何油垢、烟垢，因此只有采用清洁燃料甲醇，才能促进中、小型直流锅炉快速发展。发明内容[0006]本技术方案提出一种使用甲醇燃