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公开(公告)号：CN118623292A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410849588.1
申请日：2024-06-27
Applicant: 西安交通大学 , 青岛有源热能设备有限公司 , 西安交通大学青岛研究院
Abstract: 本发明公开了一种管外楔形间隙耦合翅片强化传热的立式水管锅炉，锅炉本体包括中心对称竖直布置的内外两圈环形管排，上下环形集箱和烟壳，尾部布置和本体有相同两圈环形管排的节能冷凝换热器。内外管排、烟壳之间均设有烟气通道，管排均采用管外相切密排管束，管外耦合翅片，两端缩颈后一端焊接集箱底板，另一端相邻管束径向交错布置产生楔形间隙。顶置燃烧器燃烧后高温烟气从楔形间隙流出，上行冲刷内外管排之间，之后从顶端交错布置的外圈管排楔形间隙流出，折反冲刷外圈管排外侧下行，在底部折转进入节能冷凝换热器后排入大气。本发明采用多回程管外楔形间隙层流强化和管外翅片湍流强化换热设计，实现低阻高效换热，降低锅炉钢耗量和碳排放。
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公开(公告)号：CN116792734A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310918508.9
申请日：2023-07-25
Applicant: 西安交通大学 , 青岛有源热能设备有限公司
Abstract: 本发明公开了一种管耦合板预混水冷燃烧及强化换热的燃气蒸汽锅炉，包括鼓风机、燃烧器、管耦合板预混水冷燃烧管屏、管耦合板翅强化换热管束、膜式壁下降管屏、螺旋翅片对流管束和节能冷凝管束；鼓风机送入的空气和天然气在预混器中混合后穿过管耦合板预混水冷燃烧管屏后点火完成表面燃烧，燃烧后的高温烟气流经管耦合板翅强化换热管束之间的缝隙强化传热后，二次冲刷螺旋翅片对流管束、节能冷凝管束，深度冷却冷凝，从烟囱排出；下部集箱的水流经换热管束后被加热成水蒸汽从上部集箱的排气口排出。本发明可大大提高换热效率，降低污染物排放，使锅炉结构更紧凑，降低流动阻力，简化工艺，实现从原材料、生产、加工、运行的全供应链碳排放降低。
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公开(公告)号：CN113091031B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110331551.6
申请日：2021-03-29
Applicant: 西安交通大学 , 青岛有源热能设备有限公司
Abstract: 本发明公开了一种组合缝隙式燃气蒸汽锅炉，包括换热管、上集箱、下集箱、烟壳、燃烧器、冷凝器、烟囱和控制器；多个换热管组成竖直布置的环形管排，环形管排所围成的空间即为炉膛，相邻换热管之间组合形成沿圆周均布的轴向缝隙通道，轴向缝隙通道的宽度0.1～4mm，形成层流强化效果，消除中心高温区，烟气温度降至300℃以下仅需50mm～300mm的流程，同时烟气阻力小于1000Pa，所有换热管热负荷分配均匀，减少结垢风险，也降低了锅炉蒸吨钢耗量、水容积和风机电耗；发明的组合缝隙式冷凝器适用于导热油锅炉，组合缝隙式盘管冷凝器适用于盘管蒸汽发生器，将层流强化设计引入这两种传统炉型，进一步拓展了层流强化的应用。
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公开(公告)号：CN112902161B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202110130652.7
申请日：2021-01-29
Applicant: 西安交通大学 , 青岛有源热能设备有限公司
Abstract: 本发明公开一种气流通道动态可调的全预混水冷燃气燃烧器，包括预混器、均流孔板和水冷管束燃烧头，空气和燃气在预混器中完全混合后经均流孔板均匀分配给水冷管束燃烧头，水冷管束等间距布置、两端连通环形集箱，水冷管束之间布置有导流调节板，期间留有气流通道，布置在均流孔板导轨上的导流调节板连接调节机构的输出端；水冷管束设置纵向肋片，通过不同的调节机构改变导流调节板和水冷管束之间的气流通道，防止回火和脱火，使火焰分布、速度和方向均处于动态可调节状态；火焰受纵向肋片限制发生切向燃烧同时降低火焰径向长度及炉膛直径，使锅炉更紧凑；火焰和气流经过水冷管束和纵向肋片的双重连续冷却，有效降低火焰温度，深度减少氮氧化物的生成。
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公开(公告)号：CN112902161A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110130652.7
申请日：2021-01-29
Applicant: 西安交通大学 , 青岛有源热能设备有限公司
Abstract: 本发明公开一种气流通道动态可调的全预混水冷燃气燃烧器，包括预混器、均流孔板和水冷管束燃烧头，空气和燃气在预混器中完全混合后经均流孔板均匀分配给水冷管束燃烧头，水冷管束等间距布置、两端连通环形集箱，水冷管束之间布置有导流调节板，期间留有气流通道，布置在均流孔板导轨上的导流调节板连接调节机构的输出端；水冷管束设置纵向肋片，通过不同的调节机构改变导流调节板和水冷管束之间的气流通道，防止回火和脱火，使火焰分布、速度和方向均处于动态可调节状态；火焰受纵向肋片限制发生切向燃烧同时降低火焰径向长度及炉膛直径，使锅炉更紧凑；火焰和气流经过水冷管束和纵向肋片的双重连续冷却，有效降低火焰温度，深度减少氮氧化物的生成。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118293408A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410450047.1
申请日：2024-04-15
Applicant: 西安交通大学
IPC: F22B9/08 , F22B31/08 , F22B37/06 , F22B37/10 , F23J15/06 , F22D1/08 , F22D1/38 , F23D14/62 , F23D14/72
Abstract: 本发明公开一种立式炉内燃烧径向布置火管的燃气锅炉，包括锅壳、炉胆、燃烧头、水冷屏、火管、混合器、分配头、环形收集烟道、节能冷凝器、空预器、烟囱；炉胆同轴设置在锅壳中；锅壳和炉胆围成的空间为汽水空间，所述汽水空间中设置火管，混合器、分配头、燃烧头、水冷屏沿着介质流向设置组成燃气燃烧系统；水冷屏设置在炉胆内部，燃烧头设置在炉胆下部侧面或底部；环形收集烟道设置在锅壳侧面，环形收集烟道出口依次连接节能冷凝器、空预器和烟囱；通过合理排布燃烧头，利用了巨大的环向炉胆空间，增加预混表面燃烧头面积，水冷燃烧头直接接入锅炉水循环，提高了锅炉的蒸发量和安全性。
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公开(公告)号：CN108917174B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN201811031429.1
申请日：2018-09-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种气电耦合极限冷凝的铸铝硅镁燃气热水炉，包括多个模块化换热炉片，通过管道连接多个模块化换热炉片与板式换热器及热泵形成供暖回路，管道连通由阀组控制；模块化换热炉片中针翅采用高低错列布置，是多种截面形状组合的翅片；采用辐射区分流水道结构避免过冷沸腾导致传热恶化现象；采用三维结构针翅、沟槽、斜肋及冷凝换热区钝体突起结构设计有效撕裂冷凝换热区针翅及壁面液膜强化传热传质性能；冷凝换热区的四面体凸起有效撕裂壁面液膜并增大传热面积，对流换热区的表面波纹处理增大换热面积提高换热系数；整体供暖系统采用气电耦合形式，在高参数出、回水，高负荷条件下极限冷凝烟气充分回收潜热保证系统时刻拥有最高的热效率。
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公开(公告)号：CN117329567A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311241928.4
申请日：2023-09-25
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种热能梯级利用和多热源热泵耦合太阳能供暖系统及方法，系统包括烟气余热深度回收系统、过热蒸汽循环系统、多热源热泵系统以及太阳能光热系统；供暖回水在多热源热泵系统中吸热后进一步在太阳能光热系统吸热或直接进入过热蒸汽循环系统吸热后成为供暖给水，过热蒸汽循环系统的蒸汽进入多热源热泵系统做功并换热后，再回到过热蒸汽循环系统；多热源热泵系统的低温热源来自烟气余热深度回收系统、空冷机组、地热、工业余热中的一种或组合，热泵系统为压缩式热泵系统；耦合太阳能作为辅助能源提高系统整体供热效率和经济性；采用多低温热源，不仅深度利用烟气余热，而且规避以地热能为单一低温热源而带来的地域限制。
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公开(公告)号：CN114811581B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202210530621.5
申请日：2022-05-16
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种空气燃料双分级高比例掺氢超低氮燃烧器、方法、锅炉，该燃烧器包括同轴设置的二级外旋流叶片、环形氢燃料分配室、二次风通道、预混室、外旋流叶片、内旋流叶片、二级氢燃料喷嘴、一级混合燃料分配室以及二级内旋流叶片；通过设置内外旋流叶片，设两级燃料喷嘴分两次送入氢燃料，采用贫预混燃烧与扩散燃烧相结合的方法，有效改善燃料在贫预混工况下的燃烧工况，在实现更低氮氧化物排放的同时，拥有更稳定的燃烧状态；另一方面引入旋流二次风对燃烧腔内的流场实现有效控制，从而兼容不同掺氢比例的天然气掺氢混合气体并提升最高掺氢比例至50％，显著减少燃烧产生的二氧化碳和一氧化碳的排放量，推动能源结构低碳化调整。
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公开(公告)号：CN116772277A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310767441.3
申请日：2023-06-27
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种太阳能驱动的大温差供热系统及方法，采用太阳能蓄热蒸汽发生器和电蒸汽锅炉作为热泵系统的驱动热源，利用热泵系统吸收一次网供暖回水的余热，降低一次网供暖回水温度，同时二次网供暖回水吸收热泵系统的放热设备的热量得到梯级加热，提高二次网供暖回水温度，太阳辐射不足时启动电蒸汽锅炉，电蒸汽锅炉利用部分谷电作为驱动能量；热泵依靠太阳能来驱动，初步加热二次网回水，并利用乏汽进一步加热二次网给水；采用太阳能蓄热蒸汽发生器驱动热泵系统，有助于实现太阳能的梯级利用，发掘低温余热，利用原有管网，在几乎不增加碳排放的条件下增加15％以上的供热出力，实现多能势匹配的耦合互补清洁高效低碳或零碳供热。
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