CN200979151Y - 高温通用热管蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温通用热管蒸汽发生器，具体地说是广泛地应用在生产、生活中各领域，它以热管为核心换热元件产生蒸汽。其主要在热管蒸发器前端设置一级热管给水预热器，在二级热管给水预热器2一侧安装中温水管道，一级热管给水预热器一端连接低温给水循环泵进行强制冷却循环，另一端通过管道与中温水管道连接。本实用新型结构简单、紧凑，合理；由于在原热管蒸发器前端增加一级强制循环热管给水预热器，热管蒸汽发生器的进口烟气温度可以同比增加100℃；在相同的烟气温度下，设备造价比采用高温热管的蒸汽发生器低30％；不仅能在更高温度的烟气下可靠工作，而且工作安全性能更加可靠，使用寿命长。

Description

高温通用热管蒸汽发生器

技术领域

本实用新型涉及一种高温通用热管蒸汽发生器，具体地说它以热管为核心换热元件产生蒸汽，广泛地应用于生产、生活中各领域。

背景技术

目前，热管蒸汽发生器正广泛地应用在生产、生活中各领域。它以热管，而且多采用水-碳钢热管为核心换热元件，热管一端(热侧)受高温烟气冲刷，吸收热量；热管另一端(冷侧)受水(汽)冲刷，放出热量，产生蒸汽。蒸汽发生器结构上通常分成热管蒸发器、热管给水预热器和集汽器三部分。在热管蒸发器与热管给水预热器的下部为高温烟气的通道，通道一端设置高温烟气进口，另一端设置低温烟气出口；在热管给水预热器一侧设置低温给水进口，并在热管蒸汽发生器上部设置集汽器；高温汽水混合物管道及高温水管道一端连接在集汽器上，另一端与热管蒸发器连通。在集汽器上部安装外供蒸汽出口。工作时，烟气依次通过热管蒸发器和热管给水预热器，汽水流向与之相反。这样就导致热管蒸发器前几排热管的冷端和热端同时工作在高温区，管壁温度高，工作可靠性和使用寿命下降。实践证明：进口烟气温度超过800℃时，输出饱和蒸汽压力超过1.6MPa(温度204℃)，采用水-碳钢热管蒸汽发生器就不能可靠工作。现行的改进方法是把热管蒸发器前几排热管换成高温热管，但高温热管的造价是水-碳钢热管的1.5倍，并且工作寿命小，这就造成现在的高温热管蒸汽发生器设备价格高，工作安全性不高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种在热管蒸发器前端高温区设置一级热管给水预热器，该给水预热器采用强制水循环方式，其换热效果远好于采用水汽自然循环方式的现有装置；这就使热管蒸汽发生器的进口烟气温度可以同比增加；在相同的烟气温度下，设备造价比采用高温热管的蒸汽发生器低，而且工作安全性能更好，使用寿命更长。

本实用新型的主要解决方案是这样实现的：

本实用新型采用在热管蒸汽发生器与二级热管给水预热器的下部为通过高温烟气的通道，通道一端设置高温烟气进口，另一端设置低温烟气出口；在高温烟气的通道中装有通过强制循环水的热管，集汽器设置在热管蒸汽发生器与二级热管给水预热器的上部，高温汽水混合物管道及高温水管道一端连接在集汽器上，另一端连通热管，特征是在热管蒸发器前端设置一级热管给水预热器，在二级热管给水预热器一侧安装中温水管道，一级热管给水预热器一端连接低温给水循环泵进行强制冷却循环，另一端通过管道与中温水管道连接。一级热管给水预热器给水经适度加热后进入二级热管给水预热器并再次加热，最后进入集汽器。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑，合理；由于在原热管蒸发器前端增加一级强制循环热管给水预热器，热管蒸汽发生器的进口烟气温度可以同比增加100℃；在相同的烟气温度下，设备造价比采用高温热管的蒸汽发生器低30％；不仅能在更高温度的烟气下可靠工作，而且工作安全性能更加可靠，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

本实用新型主要由热管蒸发器1、二级热管给水预热器2、热管3、低温烟气出口4、中温水管道5、集汽器6、外供蒸汽出口7、高温汽水混合物管道8、高温水管道9、低温给水循环泵10、高温烟气进口11及一级热管给水预热器12等组成。

本实用新型在结构上分成一级热管给水预热器、热管蒸发器、二级热管给水预热器和集汽器四部分。

本实用新型主要采用在热管蒸汽发生器1与二级热管给水预热器2的下部为通过高温烟气的通道，通道一端设置高温烟气进口11，另一端设置低温烟气出口4；在通道中装有通过强制循环水的热管3，在热管蒸汽发生器1与二级热管给水预热器2的上部设置集汽器6，高温汽水混合物管道8及高温水管道9一端连接在集汽器6上，另一端连通热管3，在热管蒸发器1前端设置一级热管给水预热器12，一级热管给水预热器12内设置热管作为核心换热元件。热管核心换热元件采用水-碳钢热管制成。在二级热管给水预热器2一侧安装中温水管道5，一级热管给水预热器12一端连接低温给水循环泵10，另一端通过管道与中温水管道5连接。外供蒸汽出口7连接在集汽器6上。

本实用新型工作过程及其工作原理如下：

本实用新型工作时，高温烟气以一定流速由进口进入高温热管蒸汽发生器，依次流过一级热管给水预热器、热管蒸发器、二级热管给水预热器，放出热量，温度降低，从出口排除。低温给水进口依次经一、二级热管给水预热器加热后，进入集汽器。在自然循环力的推动下，进入热管蒸发器，吸热相变后变成高温汽水混合物进入集汽器，经汽水分离后外供蒸汽。其中，热管蒸发器的前端同时工作在高温烟气下，但汽水侧温度低，且强制循环，换热良好，所以管壁温度低。允许的最高烟气温度为900℃左右。

本实用新型由于在原热管蒸发器前端增加一级强制循环给水预热器。一级给水预热器可以采用热管式，也可以采用水列管式。无论采用何种方式，给水预热器的进口循环水温度为20℃左右，出口水温度90℃左右，平均工作温度55℃左右。这样，虽然热管蒸汽发生器的进口烟气温度没有降低，但汽水侧(冷端)的温度显著下降，热管管壁得到可靠冷却，壁温降低。同时，给水预热器内的水是强制循环，流速不低于1.8m/s，能迅速带走热量。实测显示，当热管蒸汽发生器的进口烟气温度为800℃，汽水侧温度204℃时，前几排管壁温度为267℃上下，在烟气温度波动时比较容易发生故障。而增加一级热管给水预热器后，进口烟气温度不变，管壁温度只有213℃。既然管壁能得到可靠冷却，热管蒸发器的进口烟气温度就可以提高，同时设备造价没有增加。

Claims (4)

1、一种高温通用热管蒸汽发生器，采用在热管蒸汽发生器(1)与二级热管给水预热器(2)的下部为通过高温烟气的通道，通道一端设置高温烟气进口(11)，另一端设置低温烟气出口(4)；在高温烟气的通道中装有通过强制循环水的热管(3)，集汽器(6)设置在热管蒸汽发生器(1)与二级热管给水预热器(2)的上部，高温汽水混合物管道(8)及高温水管道(9)一端连接在集汽器(6)上，另一端连通热管(3)，其特征是在热管蒸发器(1)前端设置一级热管给水预热器(12)，在二级热管给水预热器(2)一侧安装中温水管道(5)，一级热管给水预热器(12)一端连接低温给水循环泵(10)进行强制冷却循环，另一端通过管道与中温水管道(5)连接。

2、根据权利要求1所述的高温通用热管蒸汽发生器，其特征在于所述的一级热管给水预热器(12)内设置热管核心换热元件。

3、根据权利要求1所述的高温通用热管蒸汽发生器，其特征在于所述的一级热管给水预热器(12)、热管蒸汽发生器(1)和二级热管给水预热器(2)均采用普通碳钢材质制成，

4、根据权利要求2所述的高温通用热管蒸汽发生器，其特征在于所述的热管核心换热元件采用水一碳钢热管制成。

Images