一种常压热水锅炉的制作方法

本实用新型涉及煤炭燃烧设备领域，具体涉及一种常压热水锅炉。

背景技术：

针对不具备集中供暖的小城镇社区、政府、敬老院、学校及乡村等小区域范围的清洁供暖市场，小型常压热水锅炉需求巨大，作为燃气锅炉、电锅炉的有效补充，清洁型煤高效环保热水锅炉依然具有良好的市场前景。

根据燃煤类型的不同，煤燃烧产生的烟气里或多或少含有氮氧化物、硫化物和颗粒浮尘等有害物质，若不加以净化将烟气直接排放至大气中会造成环境污染，危害人体健康。目前，用于小区域供暖的传统常压热水锅炉或没有配套的烟气净化装置，或现有简易的净化装置无法将烟气充分净化，不能使烟气满足污染物排放标准等实际问题，制约其推广应用。

因此，亟需一种常压热水锅炉，用以解决如上提到的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供的一种常压热水锅炉的目的在于，能够充分对燃料燃烧产生的烟气净化，实现燃料的清洁燃烧，且进一步提高了能源利用率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种常压热水锅炉，包括：

燃烧换热装置，所述燃烧换热装置包括燃烧部和换热部，所述燃烧部用于燃烧燃料以产生烟气，所述换热部用于与所述烟气进行初次换热；

脱硝装置，所述脱硝装置设于所述燃烧换热装置后，用于对所述烟气进行脱硝；

二次换热装置，所述二次换热装置设于所述脱硝装置后，以对所述烟气进行二次换热；

除尘装置，设于所述燃烧换热装置后或所述二次换热装置后，所述除尘装置用于对所述烟气除尘。

脱硫装置，所述脱硫装置设于所述燃烧换热装置内或所述锅炉的出口，用于对所述烟气进行脱硫。

可选地，所述除尘装置设于所述二次换热装置后，所述除尘装置用于将二次换热后的所述烟气除尘。

可选地，所述除尘装置为除尘孔板，其上填充过滤颗粒；所述脱硫装置为脱硫孔板，其上填充脱硫剂；所述脱硫孔板设于所述除尘孔板后。

可选地，所述除尘装置为布袋式除尘器，且设置于所述二次换热装置与所述脱硫装置之间。

可选地，所述除尘装置与所述脱硝装置为一体式结构，所述除尘装置为陶瓷纤维滤芯式除尘器且其上涂敷有脱硝催化剂。

可选地，所述脱硫装置设于所述二次换热装置后，所述脱硫装置用于将二次换热后的所述烟气脱硫。

可选地，所述脱硫装置设于所述燃烧换热装置内，所述脱硫装置用于将所述燃烧换热装置内的所述烟气脱硫。

可选地，所述常压热水锅炉还包括进料装置，所述进料装置与所述燃烧部连接，所述进料装置用于将燃料移送至所述燃烧部。

可选地，所述燃烧部包括绝热二次风风管，所述绝热二次风风管被配置为对所述燃烧部产生的所述烟气的二次燃烧提供氧气。

可选地，所述绝热二次风风管内有尿素细粉，所述尿素细粉受热分解产生氨气。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种常压热水锅炉，通过设置脱硝装置、脱硫装置和除尘装置，以对燃料燃烧产生的烟气充分净化，实现燃料的清洁燃烧，且进一步在脱硝装置后设置二次换热装置，以对烟气进行二次换热，提高了能源利用率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种常压热水锅炉的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种常压热水锅炉的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的一种常压热水锅炉的整体结构示意图；

图4是本实用新型实施例四提供的一种常压热水锅炉的整体结构示意图。

图中：

1、燃烧换热装置；11、燃烧部；111、一次风风室；1111、布风板；112、前拱板；113、后拱板；114、绝热二次风风管；115、渣室；12、换热部；121、第一换热管；2、脱硝装置；21、耐热支撑孔板；3、二次换热装置；31、第二换热管；4、除尘装置；5、脱硫装置；6、第一烟气通道；7、进料装置；8、储料仓；100、第一法兰接口；200、第二法兰接口；300、第三法兰接口；400、第四法兰接口；500、第五法兰接口。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

如图1所示，本实施例公开的常压热水锅炉包括燃烧换热装置1、脱硝装置2、二次换热装置3、除尘装置4和脱硫装置5，脱硝装置2设于燃烧换热装置1后，二次换热装置3设于脱硝装置2后，除尘装置4设于二次换热装置3后，脱硫装置5设于除尘装置4后。具体地，燃烧换热装置1包括燃烧部11和换热部12，燃烧部11用于燃烧燃料以产生烟气，换热部12用于与烟气进行初次换热；脱硝装置2设置于燃烧换热装置1下游，用于对初次换热后的烟气进行脱硝；二次换热装置3设置于脱硝装置2下游，用于对脱硝后的烟气进行二次换热；除尘装置4设置于二次换热装置3下游，用于对二次换热后的烟气除尘；脱硫装置5设置于除尘装置4下游且位于锅炉的出口处，用于将除尘后的烟气进行脱硫，进一步将脱硫后的烟气排放至大气中。该常压热水锅炉通过设置脱硝装置2、除尘装置4和脱硫装置5，对煤燃烧产生的烟气进行充分净化，实现煤的清洁燃烧，且设置二次换热装置3对烟气余热进行二次换热，提高了能源利用率。

不难理解的是，为实现燃料燃烧和烟气在各部分的流动，在该常压热水锅炉的尾部安装有鼓风机以使整个常压热水锅炉内部为负压状态。

可选地，为使燃料燃烧充分，燃烧部11内设有一次风风室111，一次风风室111可分区设置，以便于通过合理配风达到分级燃烧的目的，提高燃料燃烧效率。

进一步地，一次风风室111出风口处设有布风板1111，布风板1111可以是条形、孔型、锥形或方形等形状，以达到合理布风的目的，使燃料充分燃烧；

可选地，燃烧换热装置1内还设有前拱板112和后拱板113，前拱板112和后拱板113安装于同一水平面上且一端相对水平面分别向上倾斜α和β，另一端固定设于燃烧换热装置1侧壁，前拱板112和后拱板113将燃烧换热装置1内部空间划分为下部的燃烧部11和上部的换热部12，前拱板112和后拱板113之间留有空隙以供燃烧部11的烟气进入换热部12。前拱板112和后拱板113为绝热材质，主要用于对燃烧部11的燃料燃烧提供辐射热。根据不同的清洁燃料，前拱板112的倾斜角度α和后拱板113的倾斜角度β不同以及长度设置也不同，如无烟型煤，前拱板112倾角α小，一般为10°-30°，长度短，后拱板113倾角β大，一般为30°-60°，长度长；如烟煤型煤，前拱板112倾角α大，一般为30°-60°，长度短，后拱板1113倾角β大于前拱板112的倾角α，长度长。

可选地，燃烧部11还包括绝热二次风风管114，绝热二次风风管114被配置为对燃烧部11产生的烟气的二次燃烧提供氧气。具体地，绝热二次风风管114上开设有多个风孔，依靠燃烧换热装置1内部负压或配置小型鼓风机引入空气，为燃烧部11产生的烟气中的未燃尽可燃物的二次燃烧提供氧气。进一步地，前拱板112和后拱板113分别设于绝热二次风风管114两侧以便于将燃烧部11产生的高温烟气引流至绝热二次风风管114内，高温烟气和引入的空气通过绝热二次风风管114充分混合、扰流、燃烧。绝热二次风风管114设计成绝热材质，可以为浇注料或耐温刚，以减少热量损失。燃烧部11的火焰经过绝热二次风风管114内部，在绝热二次风风管114管内与引入的空气扰流结合，达到高效混合助燃的目的。

进一步地，可根据烟气量确定绝热二次风风管114上的开孔率和孔径大小，根据燃料特性可设置成不同的样式，如无烟型煤，挥发性低，可提高绝热二次风风管114的孔径和开孔率，以降低空气通过阻力；如烟型煤，挥发性高，需减少绝热二次风风管114的孔径和开孔率，达到扰流消烟与降尘的目的。

进一步地，绝热二次风风管114内有尿素细粉，尿素细粉在燃烧部11受热分解产生氨气，产生的氨气与烟气进入脱硝装置2内完成烟气的脱硝。

进一步地，为便于储存燃料燃尽后的灰渣，该燃烧部11还包括渣室115，渣室115可满足锅炉额定热功率下12小时的灰渣储存量，以减少用户清渣频次，方便清渣。

进一步地，换热部12内设有第一换热管121，第一换热管121为水冷换热管且设有多根，主要用于高温换热，将燃烧部11内700℃-950℃的高温烟气换热至280℃-420℃，以便于后部的脱硝装置2实现脱硝，换热后，第一换热管121内的热水传输至各个区域实现供暖。

为实现燃料的自动进料，减少用户操作，该常压热水锅炉还包括进料装置7，进料装置7与燃烧部11连接，进料装置7用于将燃料移送至燃烧部11。进料装置7可选用活塞式给料器、单轮或双轮驱动推料板等执行机构，通过设定一定的时间间隔使进料装置7往复运行一次，以此来控制燃料进料量以及进料周期，提高锅炉供热稳定性。

进一步地，为便于燃料存储，该常压热水锅炉还包括储料仓8，储料仓8底部的出料端与进料装置7连接，进料装置7通过往复运动将出料端挤出的燃料移送至燃烧部11。储料仓8的容积应满足锅炉额定热功率下燃烧12小时以上以确保持续供热，且储料仓8底部的出料端小于储料仓8上部空间以便于燃料流动和输送。

脱硝装置2内为绝热空腔，底部设有耐热支撑孔板21，绝热空腔内且在耐热支撑孔板21上填充蜂窝式脱硝催化剂，由于本部分的烟气温度为280℃-420℃，处于中温脱硝催化剂高反应活性的温度区间，故本实施例选用中温脱硝催化剂。蜂窝式脱硝催化剂可以选用市场上常用的中温耐硫型钒钨钛系脱硝催化剂，尿素细粉热解产生的氨气和烟气在燃烧换热装置1负压的作用下进入脱硝装置2，氨气和烟气中的氮氧化物在蜂窝式中温脱硝催化剂表面发生反应生成氮气，达到降低氮氧化物的目的。

为便于拆装和更换，燃烧换热装置1与脱硝装置2通过第一法兰接口100连接。

进一步地，二次换热装置3内设有第二换热管31，用于与脱硝后的烟气进行二次热交换，提高燃料利用率。第二换热管31可以是水管，横向交错布置；也可以是火管，竖向布置，第二换热管31四周均为水套；根据烟气量和烟气焓值，确定尾部高效换热面的换热面积，对280℃-420℃的烟气进行换热，保证其二次换热后的烟气温度为100℃-150℃。

为便于拆装和更换，脱硝装置2与二次换热装置3通过第二法兰接口200连接。

除尘装置4与二次换热装置3连通，除尘装置4用于将二次换热后的烟气除尘。

具体地，除尘装置4为除尘孔板，其上填充过滤式颗粒，可以是陶粒、底渣、石英砂、废旧脱硫剂等。粒径一般1mm-3mm，根据风阻和烟尘量确定过滤式颗粒填充高度，一般在20cm-35cm；通过过滤、拦截、吸附等，降低烟气中的烟尘量；根据风阻，定期清理过滤式颗粒。

相应地，脱硫装置5为脱硫孔板，脱硫孔板设置于除尘孔板的下游，以实现先除尘再脱硫，提高脱硫效率。脱硫孔板上填充脱硫剂，由于本部分的烟气温度为100℃-150℃，处于低温脱硫剂高反应活性的温度区间，故脱硫剂可选用市场上采购的条形低温脱硫剂，如含有一定比例锰、铜、铁、锌等一种或两种以上活性组分的钙基吸收剂，90℃-120℃温度区间可以吸附烟气中二氧化硫，达到高效固硫的目的。使用过程中需按照燃煤量情况，定期更换条形脱硫剂。

除尘孔板和脱硫孔板均固定于第一烟气通道6内壁，为便于拆装和更换，第一烟气通道6与二次换热装置3通过第三法兰接口300连接。进一步地，脱硫孔板设于靠近第一烟气通道6末端的第四法兰接口400处，以便于脱硫后的烟气经第四法兰接口400流向烟囱，以排至大气中。

本实用新型提供的一种常压热水锅炉，通过设置脱硝装置2、脱硫装置5和除尘装置4，以对燃料燃烧产生的烟气充分净化，实现燃料的清洁燃烧，且进一步在脱硝装置2后方设置二次换热装置3，对脱硝后烟气二次换热，提高了能源利用率。

实施例二

在本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

图2是本实用新型实施例二提供的一种常压热水锅炉的结构示意图。如图2所示，相对于实施例一，本实施例提供的常压热水锅炉具有这样的区别：除尘装置4为布袋式除尘器，且设置于二次换热装置3与脱硫装置5之间。具体地，布袋式除尘器设于二次换热装置3后且位于第二烟气通道内，用于对二次换热后的烟气进行除尘。第二烟气通道一端通过第三法兰接口300与二次换热装置3连接，另一端通过第五法兰接口500与第一烟气通道6连接，以便于组装和拆卸。

本实施例中其他结构均与实施例一相同，此处不再赘述。

实施例三

在本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

图3是本实用新型实施例三提供的一种常压热水锅炉的结构示意图。如图3所示，相对于实施例一，本实施例提供的常压热水锅炉具有这样的区别：除尘装置4与脱硝装置2为一体式结构，除尘装置4为陶瓷纤维滤芯式除尘器且其上涂敷有脱硝催化剂。经燃烧换热装置1流出的烟气和氨气在经过陶瓷纤维滤芯式除尘器时完成烟气的过滤除尘和脱硝反应，脱硝反应原理与实施例一一致，此处不再赘述。

进一步地，脱硫装置设于二次换热装置3后，脱硫装置5用于将二次换热后的烟气脱硫。

本实施例中其他结构均与实施例一相同，此处不再赘述。

实施例四

在本实施例中，与实施例三相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

图4是本实用新型实施例四提供的一种常压热水锅炉的结构示意图。如图4所示，相对于实施例三，本实施例提供的常压热水锅炉具有这样的区别：脱硫装置5设于燃烧换热装置1内，用于将燃烧换热装置1内的烟气脱硫。具体地，脱硫装置5为炉内喷射式脱硫装置，可以为简易的料仓+螺旋+喷射管的形式，利用燃烧换热装置1的负压和脱硫剂的自重，使脱硫剂进入燃烧换热装置1；根据实际使用场景，也可以用压缩空气或罗茨风机将脱硫剂送入燃烧换热装置1内。脱硫剂一般为800-1200目消石灰细粉，与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐等，在陶瓷纤维滤芯式除尘器上过滤收集在飞灰中，以实现烟气脱硫。

进一步地，去除第一烟气通道6，第三法兰接口300连接外部烟囱，以排出二次换热后的烟气。

本实施例中其他结构均与实施例三相同，此处不再赘述。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。