CN103267273A

CN103267273A - 一种快速高效能蒸汽发生器(蒸汽锅炉)

Info

Publication number: CN103267273A
Application number: CN2013102248717A
Authority: CN
Inventors: 唐海东; 孙建国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2013-08-28

Abstract

一种快速高效能蒸汽发生器(蒸汽锅炉)，包括含有内置螺旋式导热管4的蒸汽发生器锅炉主体1、利用尾部烟气余热内置的阵列式导烟管15的预热水箱2及连接锅炉和预热水箱的主体烟11、预热水导管3组成。其主要技术特征是以少量的水在经过预热脱氧后，再经过增加若干倍受热面后的置于燃烧室5内导热管4中以吸收少量热能而快速大量的产生蒸汽，从而提高热效率。本发明无论是余热利用设计还是蒸汽发生器中的螺旋式导热管设计，都科学高效的利用热能，使较少的水在增大受热面的同时快速而大量的产生蒸汽，通过本发明设计的快速高效能蒸汽发生器，能使容积为29升的锅炉1小时可产生500-1000公斤的蒸汽量。

Description

一种快速高效能蒸汽发生器(蒸汽锅炉)

技术领域

本发明涉及一种蒸汽发生器(蒸汽锅炉)，尤其是涉及一种快速高效热能转换的蒸汽锅炉。

背景技术

我国燃煤工业锅炉装备水平及运营管理水平大大低于其它领域现代工业技术水平，其低效率和高污染现状亟待改变。我国工业锅炉平均热效率比国外先进水平低15％-20％，如果在现有基础上将燃煤工业锅炉的热效率平均提高15％，节煤潜力约1亿吨煤/年。随着我国燃料结构的调整，以及国家对于环保要求的不断提高，天然气作为锅炉的燃料也有一个较大的发展。然而，由于相对于煤的价格，单位发热量的价格天然气要比煤的价格高出许多，比燃料油也高。即使考虑现有锅炉热效率的因素，燃用天然气用户的成本也会比燃煤或燃油锅炉的成本高。如何提高天然气的利用率，进一步提高现有锅炉的热效率，将成为一个比较迫切的要求。目前我国使用的燃油燃气锅炉通常不带尾部受热面，它们的排烟温度一般都在220℃-250℃之间，更有部分锅炉的排烟温度甚至可高达300℃以上，大量的能源被白白的浪费掉了。就是国外进口的带有尾部节能装置的燃油燃气锅炉，其排烟温度也在160℃以上。造成锅炉排烟温度过高的原因除了设计上的需要考虑的问题以及受到燃油燃气燃烧器背压的要求影响外，一个相当重要的原因就是过低的排烟温度会引起锅炉烟气中的带有腐蚀作用的成分在与锅炉受热面的接触过程中冷凝而结露，导致锅炉受热面的损坏和锅炉的不安全运行。因此在通常的锅炉设计中，为了避免由于冷凝结露引起锅炉受热面的腐蚀损坏，往往把锅炉的排烟温度设定在比较高的水平，这样便对能源造成极大的浪费。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种体积小、耗材低、节能高效高产的蒸汽发生器(蒸汽锅炉)。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种快速、高效能蒸汽发生器(蒸汽锅炉)，包括蒸汽发生器(蒸汽锅炉)主体、合理利用烟气余热而设置的预热水箱主体及预热水导管组成。其特征一是在于所述的蒸汽发生器主体内的燃烧室中设有螺旋式导热管，以少量的水在增加若干倍受热面后的导热管中吸收少量的热能而快速大量的产生蒸汽，从而提高热效率。二是所述的预热水箱内特殊设置的若干个阵列式导烟管分散利用主体烟囱中的余热，增加预热水箱中水的受热接触面，快速降低阵列烟道内温度，使预热水箱中的水快速吸收从烟气余热分配室中分散开来的阵列导烟管中的余热，同时在吸收余热的同时排除水中的部分氧，减少水中含氧量和初步软化水质，以避免水在蒸汽发生器中对导热管的氧化结垢。然后再将已预热的热水通过预热水导管在压力泵的作用下输送到蒸汽发生器内的螺旋式导热管中而快速产生蒸汽。

本发明设计巧妙，无论是余热利用设计还是蒸汽发生器中的螺旋式导热管设计，都非常科学高效的利用热能，能使较少的水在增大受热面的同时快速而大量的产生蒸汽，不但更加节能减排而且还可节约用水及对锅炉用水科学的预处理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中，1、蒸汽发生器(蒸汽锅炉)主体，2、预热补水箱，3、预热水导管，4、螺旋式导热管，5、燃烧室，6、热源室，7、耐火层，8、外壳及隔热层，9、安全阀，10、蒸汽出口管，11、主体烟囱，12、压力泵，13、回止阀，14、进水管，15、内置阵列式导烟管，16、排气管，17、烟气余热分配室。

具体实施方式

所图1所示，一种新型快速高效能蒸汽发生器(蒸汽锅炉)，包括蒸汽发生器主体1和预热水箱2及相连接的主体烟囱11和预热水导管3，其中一是蒸汽发生器主体1由热源室6、燃烧室5、内置螺旋式导热管4、耐火层7、外壳隔热层8、安全阀9和蒸汽出口管10组成，二是预热水箱2以烟气分配室17、内置阵列式导烟管15、排气管16及进水管14组成。

这种快速高效能蒸汽发生器的热效应途径为：无论使用煤炭、燃气、燃油或醇类等何种燃料，通过热源室6和燃烧室5提供热能给螺旋式导热管4导热转换，导热后的余热烟气通过主体烟囱11排向烟气余热分配室17，再由余热分配室17分配给若干个阵列式导烟管15并将余热均恒地传递给预热水箱中的水吸收热量，降温后的烟气经由导烟管15排出。

这种快速高效能蒸汽发生器的水及水蒸汽两相产生途径为：蒸汽用水由进水管14进入预热水箱2中预热脱氧软化，并在预热水箱的上端设置1-2个排气排氧管16，在压力泵12、回止阀13的作用下通过预热水导管3将预热水强行输送给蒸汽发生器燃烧室5中的螺旋式导热管4的上端管头或下端管头，水经螺旋式导热管4的时刻，由于大面积强烈受热而迅速的由液态变成汽态，蒸汽通过导热管4的上端或底端管头连接到蒸汽出口管10中排出，即预热水如果从导热管4的上端进入，蒸汽则从导热管4的下端连接到蒸汽出口管10排出，如果预热水从导热管4的底端进入，则蒸汽从导热4的上端连接到蒸汽出口管10排出，为了蒸汽发生器的安全需要，在蒸汽出口管的中间加装一个安全阀，当压力超出锅炉设置压力时将自动减压泄汽。

通过本发明的快速高效能蒸汽发生器，能使容积为29升的锅炉1小时可严生500-1000公斤的蒸汽量。

Claims

1.一种快速高效能蒸汽发生器(蒸汽锅炉)，包括蒸汽发生器主体1和预热水箱2及相连接的主体烟囱11和预热水导管3，其中一是蒸汽发生器主体1由热源室6、燃烧室5、内置螺旋式导热管4、耐火层7、外壳隔热层8、安全阀9和蒸汽出口管10组成，二是预热水箱2以烟气分配室17、内置阵列式导烟管15、排气管16及进水管14组成。

2.无论使用煤炭、燃气、燃油或醇类等何种燃料，根据权利要求1中所述通过热源室6和燃烧室5提供热能给直径为15-50mm螺旋式导热管4导热转换，导热后的余热烟气通过主体烟囱11排向烟气余热分配室17，再由余热分配室17分配给若干个阵列式导烟管15并将余热均恒地传递给预热水箱中的水吸收热量，降温后的烟气经由导烟管15排出。

3.无论使用煤炭、燃气、燃油或醇类等何种燃料，根据权利要求1中所述通过热源室6和燃烧室5提供热能给螺旋式导热管4导热转换，即在锅炉内置直径为15-50mm螺旋式导热管4导热转换方式，导热后的烟气通过主体烟囱11延伸长度向外排放或者连接烟囱11尾部的预热传热排烟装置，均构成本技术的关键特征之一。

4.蒸汽用水由进水管14进入预热水箱2中预热脱氧软化，并在预热水箱的上端设置1-2个排气排氧管16，在压力泵12、回止阀13的作用下通过预热水导管3将预热水强行输送给蒸汽发生器燃烧室5中的螺旋式导热管4的上端或下端。

5.预热水箱2的主要技术特征为在预热水箱中设计烟气余热分配室17和若干个阵列式导烟管15进行导热预热转换。

6.根据权力要求书1中所述的预热水箱2的主要技术特征为在预热水箱中设计烟气余热分配室17和若干个阵列式导烟管15进行导热预热转换时脱氧化水质、并在预热水箱的上端设置排气管(孔)16。

7.无论通过设置的预热水箱2或者未设置预热水箱2的蒸汽用冷水经由任一种方式直接通至螺旋式导热管4上端或下端，由于螺旋式导热管4大面积强烈受热而迅速的由液态变成汽态，汽体通过导热管4的上端或底端管头连接到蒸汽出口管10中排出，即蒸汽用水如果从导热管4的上端进入，蒸汽则从导热管4的下端连接到蒸汽出口管10排出，如果蒸汽用水从导热管4的底端进入，则蒸汽从导热4的上端连接到蒸汽出口管10排出。