CN102313272A - 蒸汽发生系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蒸汽发生系统，包括蒸汽发生主机，所述蒸汽发生主机包括壳体、设置在壳体中的燃烧室、蒸汽室、设置在燃烧室上方的导热装置，所述导热装置包括上端板及下端板以及固定在上端板及下端板之间的多个竖向设置的导热管，所述上端板及下端板上与导热管管口对应的区域设有通孔。本发明的蒸汽发生系统使得热量由导热管分散，传递给水液，因而能够充分的利用燃料热量，降低能源消耗，具有高效、节能、环保、低碳、减排的优点。

Description

蒸汽发生系统

技术领域

本发明涉及蒸汽发生技术领域，具体来说是一种蒸气发生系统。

背景技术

锅炉为日常生活及工业生产中的重要装置，例如在一些酒店、医院、住宅，以及食品、制衣、制砖、化工、制药、取暖、电厂等工业生产中，常需用到锅炉。现有技术的传统锅炉对节能减排、使用寿命、使用安全方面考虑的较少，存在使用成本高、污染大、危险性高、寿命短、设计不合理等缺点，以下进行详细说明。

现有技术的锅炉存在如下缺点：

1、现有技术中的锅炉对燃料热量利用不科学，大概热量利用率不到20％-30％。

2、现有技术中的锅炉，排放的热量大，烟囱温度极高；

3、现有技术中的锅炉，由于没有对排放进行特别处理，因而排放烟黑，颗粒弥漫在空气中，造成环境污染；

4、现有技术中的锅炉，发热管在长期使用过程中，内部会产生污垢，发热管里层多为水垢，大多厂家使用化学除垢剂清除里层污垢，但对发热管外部烟垢束手无策，使用越久越浪费燃料。

5、现有技术中的锅炉使用寿命短，现有锅炉一般采用钢板或锅炉专用版。众所周知，钢板易生锈，多种燃料在燃烧中会产生硫，硫对金属腐蚀最快的一种化学物质。

6、现有技术中的锅炉使用时间越长越危险，会产生安全性问题。传统锅炉不但寿命短，使用成本高，危险性还更高。金属表面腐蚀脱层，会使炉壁变薄，增加危险性。腐蚀物会堵塞安全阀系统或出汽口等，加剧危险性。大多腐蚀物堆积在炉管，使水无法进入，产生剧热，烧穿炉管漏水导致报废；

7、现有技术中的锅炉炉排容易损坏，在燃烧室下方设置的炉排的结构为实心结构，炉排由于积聚的热量极高，经常出现炉排变形、燃料炼渣的情形，严重影响燃料的充分燃烧，造成燃料的消耗量大而且容易烧坏炉排，炉排的使用寿命短。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种蒸汽发生系统，提高燃料热量的利用率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种蒸汽发生系统，包括蒸汽发生主机，所述蒸汽发生主机包括壳体、设置在壳体中的燃烧室、蒸汽室、设置在燃烧室上方的导热装置，所述导热装置包括上端板、下端板以及固定在上端板及下端板之间的多个竖向设置的导热管，所述上端板及下端板上与导热管管口对应的区域设有通孔。

优选地，所述导热管的内部沿纵向设有多个横管，相邻两个横管之间呈十字交错设置，所述横管与导热管的管壁导通。

优选地，所述导热装置还设有一火盖，所述火盖覆盖在上端板上，所述火盖上设有出汽管，将导热管上方的空间与蒸汽室导通，所述火盖上还设有一导热管冲洗口。

优选地，还包括一第一级除尘机构，所述第一级除尘机构包括一除尘箱以及除尘管路，所述除尘管路包括多级管路，所述除尘管路一端与火盖导通。

优选地，所述除尘箱为空间除尘，其中设有一倾斜设置的过滤板，所述过滤板设置在所述除尘箱的排气口附近，对待流出排气口的气体进行过滤，将气体中的颗粒物过滤。

优选地，所述除尘管路的管壁为双层中空结构，除尘管路的管壁内的空腔一端与外部水源导通，另一端与导热装置下端板上设置的进水口导通。

优选地，还包括一第二级除尘机构，所述第二级除尘机构设有多个高压雾水口，所述高压雾水口沿烟气的流动方向喷射。

优选地，所述第二级除尘机构包括一循环水箱以及设置在循环水箱上的除尘管路，所述高压雾水口开设在除尘管路中。

优选地，所述壳体外部设有保温材料。

优选地，所述保温材料为双层结构。

优选地，所述燃烧室中设有炉排，所述炉排包括框架以及与框架固定的空心管体，所述空心管体中注有水液。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的发明人经过多方实践，研究蒸汽发生系统中燃料的热量和热量高度、火心热量，在本发明的蒸汽发生系统中设置蒸汽发生主机，蒸汽发生主机设置导热装置，导热装置包括多个竖向设置的导热管，设置在燃烧室上，火焰进入导热管中使得热量由这些导热管分散，传递给壳体中导热管外部的水液，使得水液产生蒸汽，因而能够充分的利用燃料热量。

进一步地，导热管内部沿纵向设有多个十字交错的横管，更进一步起到充分利用燃料热量的作用，同时这些横管能够起到降低热量高度的作用，将更多的热量传递给水；更重要的是，横管还能分火心，使火心靠壁，多次利用火心热量，热能利用率可达95％以上。

进一步地，设置第一级除尘机构，第一级除尘机构中除尘管路的管壁为双层中空结构，其中灌注有水，除尘管路与壳体的侧壁的空腔导通，因而，除尘管路能够利用烟气的余热，将管壁中的水加热，然后送至壳体中，从而达到节能、环保减排作用。除尘管路的排放温度最终可降至大约30℃～70℃，除尘管路管壁中的水液温度能够达到80℃～105℃，所以，该外部排烟管路可以采用塑胶材料制成烟囱，大大节约成本，而且，这些温度较高的水液进入蒸汽发生主机后只消耗少量的热量就可产生蒸汽，因而，节约能源。

进一步地，设置的第二级除尘机构，设有高压雾水口，通过高压雾水上下对射洗烟，大大降低排烟浓度，颗粒物几乎为零。

进一步地，导热装置上还设有一火盖，火盖设有导热管冲洗口，在使用一段时间后，可以通过此导热管冲洗口冲洗导热装置的导热管，去除烟垢，延长使用寿命，而且节能效果比较明显。

进一步地，本发明中燃烧室的炉排采用中空结构，内部可填充水液，能够充分利用热能，提高炉排的耐用性，不易炼渣，燃料能够充分燃烧、节能，延长炉排使用寿命。

附图说明

图1为本发明蒸汽发生系统一优选实施例的结构简示图；

图2为图1中的导热装置的结构示意图；

图3为图2的上端板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见图1、图2、图3，本发明的蒸汽发生系统包括蒸汽发生主机1、第一级除尘机构2、第二级除尘机构3。

蒸汽发生主机包括壳体11，在壳体11的下方设有燃烧室12，燃烧室12上方设有导热装置13，导热装置上方设有蒸汽室14。

其中，壳体11从内到外依次包括加厚不锈钢板、石头棉(又称硅酸铝棉)保温层、聚氨酯整体发泡保温层、不锈钢板。

参见图2、图3，导热装置13包括上端板13a、下端板13b，在上下端板之间设有多个导热管13c，上下端板上分别设有多个通孔，使得导热管的两端与外部导通。导热管13c的内壁沿纵向设有多个横管13d，相邻的横管之间十字交错。横管的两端与导热管管壁导通。上端板13a的结构参见图3，其上设有多个通孔13e，这些通孔与导热管13c的位置相对应设置，使导热管13c的内部与外界导通。下端板13b的结构上除设有多个通孔外，还设有一进水口13f。

其中，在导热装置的上端板上还覆盖一火盖16，火盖16上设有出汽口16a，该出汽口16a将导热装置上方的空间与蒸汽室导通；为了防止火盖活动，将火盖与壳体的内壁固定，但火盖边缘与壳体内壁之间还有空隙，供蒸汽通过，进入蒸汽室。其中，蒸汽室14中设置有安全阀14a以及压力表14b、压力自控开关14c，蒸汽室的上方还设有一出汽口14d，通过此出汽口向外部供汽。其中，安全阀14a可为静压式安全阀或弹簧式安全阀。火盖上还设有一导热管冲洗口15，可以定期对导热装置的导热管进行冲洗。

其中，燃烧室12设有燃料进口12a以及出灰口12b以及用于放置燃料的炉排，炉排包括框架12c以及固定在框架上的炉条12d，其中炉条12d为中空结构，内部填充有水液。

第一级除尘机构2包括一除尘箱21以及设置在除尘箱上的除尘管路，该除尘管路包括第一管路22以及第二管路23，第一管路的一端与壳体的上部导通，另一端与除尘箱导通，第二管路一端与除尘箱导通，另一端与第二级除尘机构导通。除尘箱中设有一过滤板21a，该过滤板21a倾斜设置在除尘箱的右上角，并位于第二管路23的进口之前，使得气体先通过过滤板21a的过滤，再流入到第二管路。除尘管路的管壁为双层中空结构，管壁内的空腔一端通过注水口24与外部水源连通，另一端通过一管路25与导热装置下端盖上设置的进水口13f导通，管路25中还设有一止回阀25a。第一管路的管壁空腔与第二管路的管壁空腔通过连接管导通。烟气流经除尘管路时，除尘管路管壁中的水吸收热量，进行余热回收，温度升高，这些高温水液再进入壳体中，加热成蒸汽所消耗的热量就变少，因而达到明显的节能效果。除尘箱21的下方还设有出污水口21b。

第二除尘机构3包括循环水箱31以及设置在循环水箱上的第一级管路32、第二级管路33、第三级管路34，在第一级管路上端设有高压雾水口32a，在第二级管路的下端设有高压雾水口33a，在第二级管路的上端设有高压雾水口33b，第一级管路32与第一除尘机构2的第二管路22导通。在循环水箱31中还设有一浮球阀31a，用来监测液位高度。其中，高压雾水口32a向下喷雾水，使得烟气进入第一级管路后受到向下的冲力，随雾水冲入到循环水箱，提高洗烟效果，高压雾水口33a向上喷雾水，使得循环水箱上方的剩余烟气进入循环水箱后受到向上的冲力，从而进入第二级管路，在第二级管路的上端设置的高压雾水口33b向下喷雾水，使得进入第二级管路一端的烟气在流向另一端后，能够快速地向下流动，从而使烟气再次随雾水冲入循环水箱，最后循环水箱上方处理干净的气体经由第三级管路34排出。在循环水箱中还设有一隔板31b，将循环水箱中水液上方的空腔隔开，防止没有完全处理的烟气排出到外界。第三级管路34的端部与一引风机35连通，将第三级管路中的气体引向外部。

在循环水箱的下方还设有排污水口31c，通过此排污水口可以将积累的污物排出。

本实施例的蒸汽发生系统由于对导热装置进行设置，设置多个竖向设置的导热管，火焰进入导热管中，将导热管加热，热量四处分散，导热管内部设置多个纵向十字交错的横管，水液进入横管，使得水火接触面多倍增大，水液得到充分加热；由于设置第一级除尘机构、第二级除尘机构，第一级除尘机构在除尘的同时，回收烟尘的热量，将其管壁中的水加热，送入蒸汽发生主机中用来产生蒸汽，节约大量能耗，第二级除尘机构通过水洗烟进一步消除细小烟尘颗粒，综合起来，本发明具有如下显著的优点：

高效——利用燃料热量达95％以上；

节能——同样同量燃料产气量增加3-5倍；

环保——大量降低空气污染；

低碳——大量降低燃烧中产生的化学物质；

减排——大量降低空气和水的污染(除尘水反复利用)。

本实施例给出的是燃料为固体燃料时的结构，在实施过程中，如用电、用油、用气等燃烧时，燃烧室可不设燃料进口及出灰口，整个蒸汽发生系统也不用设置第一级除尘机构及第二级除尘机构，但设置余热多回程过滤系统，同样能起到节能效果。

以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种蒸汽发生系统，其特征在于，包括蒸汽发生主机，所述蒸汽发生主机包括壳体、设置在壳体中的燃烧室、蒸汽室、设置在燃烧室上方的导热装置，所述导热装置包括上端板、下端板以及固定在上端板及下端板之间的多个竖向设置的导热管，所述上端板及下端板上与导热管管口对应的区域设有通孔。

2.如权利要求1所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述导热管的内部沿纵向设有多个横管，相邻两个横管之间呈十字交错设置，所述横管与导热管的管壁导通。

3.如权利要求1所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述导热装置还设有一火盖，所述火盖覆盖在上端板上，所述火盖上设有出汽管，将导热管上方的空间与蒸汽室导通，所述火盖上还设有一导热管冲洗口。

4.如权利要求3所述的蒸汽发生系统，其特征在于，还包括一第一级除尘机构，所述第一级除尘机构包括一除尘箱以及除尘管路，所述除尘管路包括多级管路，所述除尘管路一端与火盖导通。

5.如权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述除尘箱中设有一倾斜设置的过滤板，所述过滤板设置在所述除尘箱的排气口附近，对待流出排气口的气体进行过滤。

6.如权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述除尘管路的管壁为双层中空结构，除尘管路的管壁内的空腔一端与外部水源导通，另一端与导热装置下端板上设置的进水口导通。

7.如权利要求4所述的蒸汽发生系统，其特征在于，还包括一第二级除尘机构，所述第二级除尘机构设有多个高压雾水口，所述高压雾水口沿烟气的流动方向喷射。

8.如权利要求7所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述第二级除尘机构包括一循环水箱以及设置在循环水箱上的除尘管路，所述高压雾水口开设在除尘管路中。

9.如权利要求1所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述壳体外部设有保温材料。

10.如权利要求1所述的蒸汽发生系统，其特征在于，所述燃烧室中设有炉排，所述炉排包括框架以及与框架固定的空心管体，所述空心管体中注有水液。

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