一种高效能立式锅炉技术领域
本发明涉及一种锅炉。
背景技术
锅炉包括锅和炉两大部分，是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的热载体，通常使用的热载体包括蒸汽、高温水或有机热载体。
现有的立式炉的锅体分垂直与折叠流动形，不论那种结构都存在传热差热损大问题，主要有以下几个方面的原因：
传热通道行程相对短，热交换时间不足；通道断面太大，大量载热烟气接触到热交换面；根据“物体表面有层气膜影响传道，流速快气膜薄传道好”这一物理性讲，通道太大，气体流速相对慢，传热性相对差。
发明内容
鉴于此，本发明目的在于提供一种能量转化效率高的立式锅炉。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种高效能立式锅炉，在壳体内包括炉体和锅体，锅体位于炉体上方，壳体下部设置有进口管和出口管，所述锅体从外到内依次设置有第一热载体夹层、第二热载体夹层、烟道夹层、第三热载体夹层、第四热载体夹层和中心烟道；所述中心烟道顶部与烟道夹层顶部连通，烟道夹层内设置有将烟气导流到烟道夹层底部的导流板，所述进口管与第一热载体夹层下部连通，第一热载体夹层上部与第二热载体夹层上部连通，第二热载体夹层下部与第三热载体夹层下部连通，第三热载体夹层上部与第四热载体夹层上部连通，第四热载体夹层下部与出口管连通。
进一步地，所述第一热载体夹层内设置有螺旋状的第一热载体流道，所述第二热载体夹层内设置有螺旋状的第二热载体流道，所述第三热载体夹层内设置有螺旋状的第三热载体流道，所述第四热载体夹层内设置有螺旋状的第四热载体流道。
优选地，所述第一热载体流道、第二热载体流道、第三热载体流道、第四热载体流道中至少一条流道内设置有散热片。
优选地，所述壳体为圆筒形。
进一步地，所述烟道夹层底部设置有除尘口。
进一步地，所述烟道夹层顶部设置有烟腔，烟腔顶部设置有排烟管。
优选地，所述烟道夹层内设置有阻流片。
与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：
1、本发明将热载体夹层设置为四层，热载体温度自外而内逐渐升高，第一热载体夹层内的热载体温度最低，利用低温热载体吸收余热，有利于充分吸收热量。热载体自外而内温度逐渐升高，当热载体从出口管排除时，温度达到最高峰。通过分层次吸收热量，大大提高了热吸收率；
2、本发明设置了烟道夹层，延长了烟气在锅体内流动路径的长度，延长了烟气与热载体的热交换时间、增加了热交换面积；
3、将热载体流道设置为螺旋状，延长载体在锅体内的流动路径，同时，热载体的流动方向实质是热载体沿烟道低温区到高温区的方向，这种流道和烟道的设置方式，更有利于热量的吸收利用；
4、通过设置除尘口，有利于定期对烟道夹层内的烟尘进行清理，保持烟道畅通；
5、通过设置散热片，可更大面积地想热载体传递热量；
6、通过设置阻流片，可延长烟气在烟道内的驻留时间，提高热交换效率；
7、相对于传统的立式锅炉，本发明锅炉在加热热载体如水时，可将出水温度提高到3倍，烟气排除时的温度降到90℃以下。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的载体流道布置示意图。
图2是本发明一较佳实施例的剖视结构示意图。
图3是图2中A-A剖视示意图。
图中1壳体，11进口管，12出口管，21第一热载体流道，22第二热载体流道，23第一通孔，24第三热载体流道，25第四热载体流道，26第二通孔，31炉膛，32中心烟道，33烟道夹层，34导流板，35烟腔，36排烟管，37除尘口。
具体实施方式
下面结合附图与一个具体实施例进行说明。
参见图1至图3。本实施例所描述的一种高效能立式锅炉，在壳体1内包括炉体和锅体，锅体位于炉体上方。壳体1为圆筒形，下部设置有进口管11和出口管12。所述锅体从外到内依次设置有第一热载体夹层、第二热载体夹层、烟道夹层33、第三热载体夹层、第四热载体夹层和中心烟道32。第一热载体夹层、第二热载体夹层、烟道夹层33、第三热载体夹层、第四热载体夹层均为圆环形。所述进口管11与第一热载体夹层下部连通，第一热载体夹层上部与第二热载体夹层上部连通，第二热载体夹层下部与第三热载体夹层下部连通，第三热载体夹层上部与第四热载体夹层上部连通，第四热载体夹层下部与出口管12连通。第一热载体夹层内热载体的温度最低，主要作用在于利用低温吸收余热，提高热量的吸收率。作为更加优选的实施方式，所述第一热载体夹层内设置有螺旋状的第一热载体流道21，所述第二热载体夹层内设置有螺旋状的第二热载体流道22，所述第三热载体夹层内设置有螺旋状的第三热载体流道24，所述第四热载体夹层内设置有螺旋状的第四热载体流道25。热载体的流径为：进口管进入第一热载体流道21，螺旋上升至锅炉顶部，从第一通孔23流入第二热载体流道22，再螺旋下降，通过引流管流入第三热载体流道24，螺旋上升到顶部，通过第二通孔26进入第四热载体流道25，最后从出口管12流出高温热载体。所述热载体可以是空气、水或有机热载体，是现有技术中常用的热载体材料。第一热载体流道21、第二热载体流道22、第三热载体流道24、第四热载体流道25的管壁材料均为导热性能较好的金属材料，如钢。为提高热交换面积，提高热交换效率，在第一热载体流道21、第二热载体流道22、第三热载体流道24、第四热载体流道25的内壁上设置多个散热片，散热片可以为弧形板或平板。选用平板时，平板可以与热载体流动方向平行或大致平行，或设置有一定的倾斜度，使热载体在热载体流道内形成扰流，使热载体在流动过程中充分混合，提高加热效率。
中心烟道32顶部与烟道夹层33顶部连通，烟道夹层33内设置有将烟气导流到烟道夹层底部的导流板34。烟道夹层33顶部设置有烟腔35，烟腔顶部设置有排烟管36。烟道夹层33底部设置有除尘口37。为延长烟气在烟道内的驻留时间，在烟道夹层33内设置阻流片。
在本发明锅炉中，热载体的流动方向与烟气的流动方向相反，烟气排出时的温度大幅降低，可降低到80℃；热载体的温度大幅增加，相对于传统锅炉，热载体出口温度可提高到3倍。
当然，热载体和烟气均可采用强排式，及利用泵或风机作为热载体或烟气的动力源。具体安装方式均是可通过现有的手段实现，本实施例不再做具体说明。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。