CN209706015U - 一种节能蒸汽发生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能蒸汽发生系统，包括蒸汽发生器、进水装置、蒸汽分离器和燃料供气装置，蒸汽发生器用以将液体水加热形成蒸汽，所述蒸汽发生器包括加热装置和蒸汽发生装置；进水装置对接于蒸汽发生装置输入端，所述进水装置用于将液体水输送至所述蒸汽发生装置内；蒸汽分离器通过蒸汽通管对接于蒸汽发生器，所述蒸汽分离器用以将输入的蒸汽完成汽液体水离；燃料供气装置对接于加热装置，所述燃料供气装置用以将燃气输送至所述加热装置内。本实用新型通过优化整体结构，结合利用给水控制和燃气控制，有效提高燃气燃烧的可利用率，降低热能损耗，提高节能效果。

Description

一种节能蒸汽发生系统

技术领域

本实用新型涉及蒸汽发生设备技术领域，特别涉及一种节能蒸汽发生系统。

背景技术

蒸汽发生器(俗称锅炉)是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备，蒸汽发生器是蒸汽动力装置的重要组成部分，蒸汽发生器是在各种工业企业中提供生产和供暖所需的蒸汽所必不可少的设备。

然而，现有的蒸汽发生器通常都是通过对容器内的液体水进行加热烧沸形成蒸汽，其在燃烧过程中燃烧火力无法控制，在换热过程中换热装置的受热面积较小，且在燃料燃烧过程中，存在燃料燃烧不充分导致热量浪费，设备热利用率低下的问题。

另外在锅炉生产中，从换热装置受热获得的蒸汽通常是含有大量汽包的汽水混合物，必须对其进行有效的汽水分离，得到干燥的饱和蒸汽，才能送入过热器中进行过热。大量汽水混合物进入汽水分离器中，并在其以离心向下倾斜流向，其夹带的大量汽包通过分水挡板将其分离，完成分离后的饱和蒸汽通过分水挡板中的蒸汽孔中排出，通入蒸汽排管中排出，进入后续部件中使用。

现有的汽水分离器通常只是采用单次分离结构，且分离后的饱和蒸汽无法进行过滤干燥，导致其排出的饱和蒸汽中还是具有适量的汽包；同时内部分离后的高温水得到不二次循环利用，另外内部分离后的水通常是通过观察口进行观察，因内部具有较大水汽，导致观察精确度较差，不便于有效控制。

实用新型内容

本实用新型解决了上述不足，提供了一种节能蒸汽发生系统。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种节能蒸汽发生系统，包括蒸汽发生器、进水装置、蒸汽分离器和燃料供气装置，蒸汽发生器，用以将液体水加热形成蒸汽，所述蒸汽发生器包括加热装置和蒸汽发生装置，所述加热装置用以对所述蒸汽发生装置加热，所述蒸汽发生装置包括高温换热器、低温换热器和用以贯通所述高温换热器和所述低温换热器的连通管，所述高温换热器和所述低温换热器内设有若干呈上下贯通的增温腔；进水装置，对接于蒸汽发生装置输入端，所述进水装置用于将液体水输送至所述蒸汽发生装置内，所述进水装置包括液体水配管、给水控制台和水箱；蒸汽分离器，通过蒸汽通管对接于蒸汽发生器，所述蒸汽分离器用以将输入的蒸汽完成汽液体水离，内部设有分水挡板组，所述分水挡板组包括弧形分水板和板型分水板；燃料供气装置，对接于加热装置，所述燃料供气装置用以将燃气输送至所述加热装置内，所述燃料供气装置包括燃气分配管、燃气供应控制台和燃气供应源。

所述加热装置包括火排燃烧器、用以启动所述火排燃烧器的双电极点火棒和用以检测所述火排燃烧器燃烧强度的火焰检测棒，所述火排燃烧器位于所述高温换热器下方，所述火排燃烧器与所述高温换热器之间形成一燃烧空腔。

所述高温换热器和所述低温换热器内部用以灌注水分，所述高温换热器位于所述低温换热器下部，所述高温换热器内设有温度保护开关，所述温度保护开关用以防止所述高温换热器内水分烧干。

所述液体水配管上从与蒸汽发生装置对接端向给水控制台方向依次排布设有水流保护开关、循环泵、进水电磁阀和进水单向阀。

所述给水控制台包括水压力表、给水流量计、截止阀、止回阀和稳压罐。

所述蒸汽分离器包括罐体、干蒸汽排放管和排污分配管，所述干蒸汽排放管与所述罐体上部对接，所述排污分配管与所述罐体底部对接。

分水挡板组位于罐体内腔中，所述弧形分水板包括弧形分水板本体和若干位于所述弧形分水板本体上的第一蒸汽孔，所述板型分水板包括竖板本体和横板本体，所述竖板本体和横板本体呈“L”形排布，所述竖板本体上设有若干第二蒸汽孔，所述横板本体上表面设有若干分水槽。

罐体上设有干蒸汽出口和水位管，所述干蒸汽出口用以对接干蒸汽排放管，所述干蒸汽出口内腔下部设有汽水过滤网，所述水位管内设有高水位电极和低水位电极。

所述燃气供应控制台包括燃气安全流量阀、点火电磁阀、安全阀、压力上下限开关、膨胀节、放空旋塞阀、压力调节阀、压力表、过滤器和总开关阀。

所述蒸汽发生器内还设有烟风装置，所述烟风装置包括烟管和位于烟管内的强排风机。

本实用新型通过与现有技术相比具有如下有益效果：本实用新型通过优化整体结构，结合利用给水控制和燃气控制，有效提高燃气燃烧的可利用率，降低热能损耗，提高节能效果；优化蒸汽发生装置内部结构，有利于高温换热器的蒸汽产生，同时提高热能利用率；优化蒸汽分离器提高蒸汽的汽水分离效果，有利于干蒸汽的输出。

本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的蒸汽发生器结构示意图；

图3为本实用新型的喷口结构路示意图；

图4为本实用新型的增温腔结构示意图；

图5为本实用新型的进水装置结构示意图一；

图6为本实用新型的进水装置结构示意图二；

图7为本实用新型的给水控制台结构示意图；

图8为本实用新型的蒸汽分离器结构示意图；

图9为本实用新型的蒸汽分离器俯视结构示意图；

图10为本实用新型的弧形分水板局部放大结构示意图；

图11为本实用新型的竖板本体局部放大结构示意图；

图12为本实用新型的横板本体局部放大结构示意图；

图13为本实用新型的燃料供气装置结构示意图；

图14为本实用新型的燃气供应控制台结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图所示，本实施例公开了一种节能蒸汽发生系统，包括蒸汽发生器1、进水装置2、蒸汽分离器3和燃料供气装置4。

其中，蒸汽发生器1用以将液体水加热形成蒸汽，蒸汽发生器1包括加热装置12和蒸汽发生装置11。

上述中，其中一个实施例中的加热装置12用以对蒸汽发生装置11加热，加热装置12包括火排燃烧器121、用以启动火排燃烧器121的电极点火棒122 和用以检测火排燃烧器121燃烧强度的火焰检测棒123，火排燃烧器121位于蒸汽发生装置11下方，火排燃烧器121与蒸汽发生装置11之间形成一燃烧空腔，其中电极点火棒122优选采用双电极点火棒，其具有点火稳定的特点；利用火焰检测棒123可以实时检测火排燃烧器121内的火焰燃烧程度，结合燃气供应台42便于实现燃气量的实时输出控制，从而实现燃烧火力的控制，提高燃烧利用率。

上述中，炉体13底部设有调风口131，调风口131位于火排燃烧器121 下方，调风口131用以对炉体13内部提供氧气，提高火排燃烧器121的燃烧充分性。

上述中火排燃烧器121上设有若干喷口124，喷口124优选采用长条形孔、椭圆孔或圆孔中的至少一种，喷口124截面采用锥形向外扩口结构。

结合上述，其中一个实施例中的蒸汽发生装置11，蒸汽发生装置11用以将液体水转换为蒸汽，蒸汽发生装置11包括高温换热器112、低温换热器111 和用以贯通高温换热器112和低温换热器111的连通管113，高温换热器112 和低温换热器111内部用以灌注液体水，低温换热器111上设有进水口114，进水口114用以对接进水装置2，方便液体水的输入，高温换热器112上设有蒸汽出口118，蒸汽出口118连接蒸汽通管116，蒸汽通管116另一端贯穿延伸至炉体13外侧，便于与蒸汽分离器3完成对接。

其中，高温换热器112位于低温换热器111下部，高温换热器112和低温换热器111采用上下排列结构设计，低温换热器111用于液体水的输入并利用火排燃烧器121提供的燃烧热量实现前期预热效果，再通过连通管113将其处于预热状态下的液体水传输至高温换热器112内，高温换热器112处于火排燃烧器121上部，直接受热完成快速加温，便于将内部的液体水烧沸从而产生蒸汽，其优化利用高温换热器112和低温换热器111的双排结构设计，提高了热量的利用率，同时也加快了蒸汽的产生，减低了热能耗，提高了节能效果。

其中，高温换热器112内设有温度保护开关115，温度保护开关115用以防止高温换热器112内液体水烧干，高温换热器112和低温换热器111内设有若干呈上下贯通的增温腔117，上下两个增温腔117相对排布，增温腔117采用上下贯通的空腔结构，提高了高温换热器112和低温换热器111的表面受热面积，便于提高对内部液体水的加热效果。

其中，炉体13内腔表层设有耐火保温层，提高保温效果，耐火保温层采用现有常用保温材料制成。

上述中，其中一个实施例中的进水装置2，其用以对接蒸汽发生装置11，进水装置2用于将液体水输送至蒸汽发生装置11内，进水装置2包括液体水配管21、给水控制台22和水箱23，其中水箱23用以存储液体水，其作用相当于供水源，液体水配管21用于完成水管路的对接贯通，给水控制台22用以完成水流量输出的控制。

其中，液体水配管21上从与蒸汽发生装置11对接端向给水控制台22方向依次排布设有水流保护开关211、循环泵212、进水电磁阀213和进水单向阀214，水流保护开关211是用于对进水装置的水循环控制、进出水控制、水加热控制、水泵开关控制、电磁阀通断控制或出水断电、出水通电控制等，当达到一定流量后将水流转换为开关式电信号的传感器件，为一种现有技术中常用设备；循环泵212用以将液体水输送、吸收等循环利用的水泵，进水电磁阀 213用以控制液体水的进水，进水单向阀214用以放置液体水出现逆流，优化液体水配管上个部件的配置，从而提高给水的控制量和有效性。

其中，给水控制台22包括水压力表222、给水流量计221、截止阀223、止回阀224和稳压罐225，水压力222表用于完成水压检测，从而便于实现实时水压监控，便于完成给水水压控制，给水流量计221用于实时检测给水流量，结合水压力表222可以提高水流量的精准控制，截止阀223用于完成对水流量的调整，止回阀224用以避免液体水出现逆流，稳压罐225用以起到了平衡水量及压力的作用，避免截止阀频繁开启进水和频繁补水，优化采用水控制台 22，可以提高给水的控制量。

上述中，其中一个实施例中的蒸汽分离器3，蒸汽分离器3用以将输入的蒸汽完成汽水离，蒸汽分离器3包括罐体31、干蒸汽排放管6和排污分配管7。

其中，罐体31上设有汽水混合物入口33，汽水混合物入口33用以与高温换热器112内的蒸汽出口118通过蒸汽通管116完成对接。

其中，罐体31内部设有分水挡板组32，分水挡板组32用以对应汽水混合物入口33，用于完成汽水混合物的汽水分离，分水挡板组32包括弧形分水板321和板型分水板322，弧形分水板321位于汽水混合物入口33下部，板型分水板322位于弧形分水板321后部，罐体31上的干蒸汽出口 34内腔下部设有汽水过滤网30，位于板型分水板322与干蒸汽出口34之间；其中汽水混合物通过汽水混合物入口33进去罐体31内腔中，先经过弧形分水板321，完成一级汽水分离，在通过板型分水板322完成二级汽水分离，然后通过汽水过滤网30将蒸汽进一步吸水干燥，然后通过干蒸汽出口34完成输出，通入到干蒸汽排放管6内，干蒸汽排放管6上设有蒸汽流量计，便于干蒸汽流量的记录，汽水过滤网30完成对汽水分离后的蒸汽进行干燥过滤处理，降低蒸汽的含水量。

其中，弧形分水板321包括弧形分水板本体3211和若干位于弧形分水挡板本体3211上的第一蒸汽孔3212，若干第一蒸汽孔3212呈鱼鳞形排布，

优化弧形分水板321结构，当汽水混合物经过弧形分水板321时，气体部分受到流量影响，从第一蒸汽孔3212处排出，而汽水混合物中的大量水分因受到弧形分水板本体3211的阻隔从而被阻挡隔离。

其中，板型分水板322包括竖板本体3221和横板本体3222，竖板本体 3221和横板本体3222呈“L”形排布，竖板本体3221上设有若干第二蒸汽孔 3223，若干第二蒸汽孔3223呈阵列式排布，横板本体3222上无通腔结构，横板本体3222上表面设有若干分水槽3224，分水槽3224为倾斜结构，分水槽 3224向下倾斜方向为远离竖板本体3221方向；当通过弧形分水板321汽水混合物通入板型分水板322中，因其流向通常会大部分先受到横板本体3222的冲击，从而将内部含有的水分分离于分水槽3224中，同时内部蒸汽流向竖板本体3221中通过第二蒸汽孔3223输出，从而完成二级汽水分离。

上述中通过一级汽水分离和二级汽水分离后的液态水因重力集聚于罐体底部。

其中，罐体31顶部设有法兰盖39，汽水混合物入口33和干蒸汽出口34 均位于法兰盖39上，法兰盖39上还设有水位管35，水位管35内设有高水位电极351和低水位电极352，利用高水位电极351和低水位电极352用于检测罐体31内部回收的液态水。

其中，法兰盖39上还设有安全阀8，罐体31上还设有超压力保护开关9，用以避免内部压力过大，从而完成罐体31内部压力调整。

其中，罐体31底部设有排污口38，罐体31内腔下部设有杂质滤网36，罐体31上设有循环水口37，循环水口37位于罐体31下部一侧，循环水口37 内腔出相对于杂质滤网36；回收于罐体31内部的液态水通过杂质过滤网36 完成杂质过滤，通过循环水口37可以排除，用于循环利用，其过滤后的液体水同样具有较高温度，其可以得到循环利用，增加热利率。

其中，排污分配管7用以与排污口38对接，其之间设有排污单向止回阀，排污分配管7用于定期清理杂质，便于保证罐体31内部清洁。

上述中，其中一个实施例中的燃料供气装置4，燃料供气装置4用以将燃气输送至加热装置12内，燃料供气装置4包括燃气分配管41、燃气供应控制台42和燃气供应源43。

其中，燃料分配管41用于与火排燃烧器121对接，便于完成燃气的输入；燃气供应控制台42包括燃气安全流量阀421、点火电磁阀422、安全阀423、压力上下限开关424、膨胀节425、放空旋塞阀426、压力调节阀427、压力表 428、过滤器429和总开关阀420；燃气安全流量阀421用以监控燃气输出流量大小；点火电磁阀422用于对双电极点火棒进行控制；安全阀423用于起到保护作用，避免内部燃气压力过高；压力上下限开关424，用于检测内部燃气压力大小，起到安全防护作用；膨胀节425，可以起到降低管壁应力，为一种挠性结构；放空旋塞阀426便于实现流体换向；压力调节阀427，用于调整内部燃气压力大小；压力表428，用于显示内部燃气压力值；过滤器429，用来消除燃气中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用，减少设备维护费用；总开关阀420，用以开启或管壁与燃气供应源的对接。

其中，上述中蒸汽发生器1内还设有烟风装置5，烟风装置5包括烟管53 和位于烟管53内的强排风机51，其中烟风装置5位于炉体13上部，烟管53 上还设有风压保护开关52，风压保护开关52是一种现有的探测元件，它是利用气体的静压来推动微动开关以实现电流的通断，保证设备在排风不畅的情况下能及时关闭燃料供气装置4，以保证燃气不外泄，从而保护人身安全。

上述结构中，包括蒸汽发生器1中的风压保护开关52、强排风机51、电极点火棒122、火焰检测棒123、温度保护开关115等，进水装置2中的水流保护开关211、循环泵212、进水电磁阀213、截止阀223、止回阀224和稳压罐225等，蒸汽分离器3中的高水位电极351、低水位电极352、超压力保护开关9等，燃料供气装置4中的燃气安全流量阀421、点火电磁阀422、安全阀423、压力上下限开关424、放空旋塞阀426、压力调节阀427、总开关阀 420等，其中的各类电气元件和阀门均通过与现有常用PLC控制器进行电信号连接，便于实现协同控制，提高节能效率。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种节能蒸汽发生系统，包括蒸汽发生器、进水装置、蒸汽分离器和燃料供气装置，其特征在于：

蒸汽发生器，用以将液体水加热形成蒸汽，所述蒸汽发生器包括加热装置和蒸汽发生装置，所述加热装置用以对所述蒸汽发生装置加热，所述蒸汽发生装置包括高温换热器、低温换热器和用以贯通所述高温换热器和所述低温换热器的连通管，所述高温换热器和所述低温换热器内设有若干呈上下贯通的增温腔；进水装置，对接于蒸汽发生装置输入端，所述进水装置用于将液体水输送至所述蒸汽发生装置内，所述进水装置包括液体水配管、给水控制台和水箱；

蒸汽分离器，通过蒸汽通管对接于蒸汽发生器，所述蒸汽分离器用以将输入的蒸汽完成汽液体水离，内部设有分水挡板组，所述分水挡板组包括弧形分水板和板型分水板；

燃料供气装置，对接于加热装置，所述燃料供气装置用以将燃气输送至所述加热装置内，所述燃料供气装置包括燃气分配管、燃气供应控制台和燃气供应源。

2.根据权利要求1所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述加热装置包括火排燃烧器、用以启动所述火排燃烧器的双电极点火棒和用以检测所述火排燃烧器燃烧强度的火焰检测棒，所述火排燃烧器位于所述高温换热器下方，所述火排燃烧器与所述高温换热器之间形成一燃烧空腔。

3.根据权利要求1所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述高温换热器和所述低温换热器内部用以灌注水分，所述高温换热器位于所述低温换热器下部，所述高温换热器内设有温度保护开关，所述温度保护开关用以防止所述高温换热器内水分烧干。

4.根据权利要求1所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述液体水配管上从与蒸汽发生装置对接端向给水控制台方向依次排布设有水流保护开关、循环泵、进水电磁阀和进水单向阀。

5.根据权利要求1或4所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述给水控制台包括水压力表、给水流量计、截止阀、止回阀和稳压罐。

6.根据权利要求1所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述蒸汽分离器包括罐体、干蒸汽排放管和排污分配管，所述干蒸汽排放管与所述罐体上部对接，所述排污分配管与所述罐体底部对接。

7.根据权利要求1或6所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述分水挡板组位于罐体内腔中，所述弧形分水板包括弧形分水板本体和若干位于所述弧形分水板本体上的第一蒸汽孔，所述板型分水板包括竖板本体和横板本体，所述竖板本体和横板本体呈“L”形排布，所述竖板本体上设有若干第二蒸汽孔，所述横板本体上表面设有若干分水槽。

8.根据权利要求7所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：罐体上设有干蒸汽出口和水位管，所述干蒸汽出口用以对接干蒸汽排放管，所述干蒸汽出口内腔下部设有汽水过滤网，所述水位管内设有高水位电极和低水位电极。

9.根据权利要求1所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述燃气供应控制台包括燃气安全流量阀、点火电磁阀、安全阀、压力上下限开关、膨胀节、放空旋塞阀、压力调节阀、压力表、过滤器和总开关阀。

10.根据权利要求1所述的一种节能蒸汽发生系统，其特征在于：所述蒸汽发生器内还设有烟风装置，所述烟风装置包括烟管和位于烟管内的强排风机。