CN218914889U - 蒸汽发生设备及其接力传热缓冲器 - Google Patents

Abstract

公开一种蒸汽发生设备用接力传热缓冲器，所述蒸汽发生设备包括顺次串联连通的第一水泵、接力传热缓冲器、扬程大于所述第一水泵的第二水泵以及用于将水加热生成蒸汽的蒸汽发生本体；所述蒸汽发生本体具有输出蒸汽的蒸汽输出端和输出烟气的烟气输出端；所述接力传热缓冲器包括可热交换的水流空间与烟气流动空间；所述水流空间用于连通于所述第一水泵和所述第二水泵之间；所述烟气流动空间的烟气输入端用于与所述烟气输出端相连通；所述接力传热缓冲器在所述水流空间的进水端的下游以及第二水泵的上游设有容积在1L‑500L之间的容水空间，优选的，所述容水空间的容积在20L‑50L之间。

Description

蒸汽发生设备及其接力传热缓冲器

交叉参考相关引用

本申请要求2022年9月15日递交的申请号为202211125202.X、实用新型名称为“蒸汽发生设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开涉及蒸汽发生技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生设备及其运行方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

在国家节能减排的号召下，蒸汽发生设备加速向高效低排放的全预混冷凝式发展。尤其是免监检型/免报检型贯流式燃气蒸汽发生器，相比传统蒸汽锅炉产汽速度更快，更加节能环保，且无需安装报检及锅炉年审，广受市场青睐，被广泛应用于国民生产和生活中，如酒店，宾馆，食品加工，纺织，化工，饲料加工等等行业。

但是现有市场上的免监检型贯流式燃气蒸汽发生器普遍存在真实水容积超标，尤其2020版锅规颁布施行后，明确了水容积计算方式，即汽水系统进出口内几何总容积，包含了给水泵出口至设备蒸汽出口的全部承压空间内容积，基于该计算方式，现有市场上绝大多数贯流式燃气蒸汽发生器水容积远超30升，不仅不符合锅规免检标准，而且设备内安装的冷凝器作为承压组件，对其承压要求较高，存在着不小的安全隐患。

为解决上述问题，申请人在2022年7月21日递交了申请号为2008650411名称为蒸汽发生设备及其运行方法的实用新型专利申请。但是在使用过程中发现以下问题：

1、双泵直接串联，冷凝器（冷凝换热器）加热后水中产生气泡，虽然蒸汽发生设备的增压泵上配设有排气阀，但是在气量较大的情况下还是存在气泡排除不及时的问题，导致补水困难；

2、双泵直接串联，瞬时扬程、流量差异大，易导致大泵抽真空，补水失败；

3、双泵方案补水逻辑存在缺陷，当多机并联工作时，炉体连接的外部管路存在压力时，单靠小泵是无法将水顺利补进炉体，需要大泵一起做功补水，但大泵介入时机，无法判断。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

鉴于上述问题，本公开的一个目的是提供一种蒸汽发生设备或者蒸汽发生设备的控制方法，以解决以上至少一个问题，不仅能够保障燃气燃烧热量的利用率，还能够在改善水容积，实现真正安全免报检的基础上避免影响蒸汽发生器的蒸汽发生速度和蒸发量。

为达到上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种蒸汽发生设备，包括：依次串联连通的第一水泵、换热器、第二水泵以及蒸汽发生本体；水流依次流经第一水泵、换热器、第二水泵进入蒸汽发生本体；所述蒸汽发生本体具有输出蒸汽的蒸汽输出端和输出烟气的烟气输出端；

所述换热器的烟气流道与所述烟气输出端相连通；所述第一水泵的扬程小于所述第二水泵的扬程且大于换热器的水阻；

所述换热器的进水端和所述第二水泵的进水端之间还连通有内部具有容水空间的缓冲容器。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器还设有将容水空间在其内部水位至少低于预设水位时与外部连通的连通结构。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器还设有在其内部压力大于诸如第一水泵扬程的预定压力时与外部连通的连通结构。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构在容水空间内部水位低于预设水位时与外部大气连通。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器为连通于第二水泵的上游以及换热器的下游的缓冲储水罐。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器的容积在1L-500L之间，进一步地，所述缓冲容器的容积在20L-50L之间。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构被配置为在水位低于预定水位时与外部大气连通并在高于预定水位时与外部大气断开。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构为设置于所述缓冲容器上部的常开型自动排气阀。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构为设置于所述缓冲容器上部的连通孔。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构位于距离所述缓冲容器内部底面70%高度以上位置。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器集成于所述换热器；所述换热器包括换热器壳体以及穿设在换热器壳体内的烟气管道；所述换热器壳体和所述烟气管道之间构成缓冲容器的容水空间。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器的底部还连通有可控制开关的排污结构。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲容器还设有至少一个水位探测计；

所述蒸汽发生设备还设有电连接所述水位探测计、第一水泵、第二水泵的控制器；所述控制器用于在所述缓冲容器内的水位低于第二预定水位的情况下启动第一水泵向缓冲容器内补水。

作为一个优选的实施方式，所述控制器还用于在所述蒸汽发生本体的水位低于补水水位且所述缓冲容器内的水位高于第一预定水位的情况下启动第二水泵向蒸汽发生本体内补水；所述第一预定水位大于或等于第二预定水位。

作为一个优选的实施方式，所述控制器还用于在所述蒸汽发生本体的水位低于补水水位且所述缓冲容器内的水位高于第一预定水位的情况下同时启动第一水泵和第二水泵向蒸汽发生本体内补水；所述第一预定水位大于或等于第二预定水位。

作为一个优选的实施方式，所述控制器用于在所述蒸汽发生本体的水位低于补水水位且在所述缓冲容器内的水位低于第二预定水位的情况下启动第一水泵向缓冲容器内补水，直至所述缓冲容器的水位达到第一预定水位时启动第二水泵向蒸汽发生本体补水；所述第二预定水位小于或等于第一预定水位。

一种蒸汽发生设备用接力传热缓冲器，所述蒸汽发生设备包括串联连通的第一水泵、扬程大于所述第一水泵的第二水泵以及用于将水加热生成蒸汽的蒸汽发生本体；所述蒸汽发生本体具有输出蒸汽的蒸汽输出端和输出烟气的烟气输出端；

所述接力传热缓冲器用于连通在所述第一水泵和所述第二水泵之间，其包括可热交换的水流空间与烟气流动空间；所述水流空间用于连通于所述第一水泵和所述第二水泵之间；所述烟气流动空间的烟气输入端用于与所述烟气输出端相连通；

所述接力传热缓冲器在所述水流空间的进水端的下游设有容积在1L-500L之间的容水空间，优选的，所述容水空间的容积在20L-50L之间。

作为一个优选的实施方式，所述接力传热缓冲器包括具有所述水流空间与烟气流动空间的冷凝换热器、具有所述容水空间的缓冲储水罐；所述缓冲储水罐的进水端连通所述冷凝换热器的出水端。

作为一个优选的实施方式，所述缓冲储水罐的高度在0.2m以上且在1.5m以下；所述缓冲储水罐的容水空间的横截面积在100平方厘米以上。

作为一个优选的实施方式，所述接力传热缓冲器包括换热壳体、穿设于所述换热壳体内的烟气管道；所述烟气管道和所述换热壳体的内壁之间构成水流空间；所述水流空间构成所述容水空间。

作为一个优选的实施方式，所述接力传热缓冲器还设有将容水空间在其内部水位至少低于预设水位时与所述容水空间的外部连通的连通结构。

作为一个优选的实施方式，所述接力传热缓冲器还设有在其内部压力大于诸如第一水泵扬程的预定压力时与外部连通的连通结构。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构在容水空间内部水位低于预设水位时与外部大气连通。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构被配置为在水位低于预定水位时与大气连通并在高于预定水位时与大气断开。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构为设置于所述容水空间上部的常开型自动排气阀。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构为设置于所述容水空间上部的连通孔。

作为一个优选的实施方式，所述连通结构位于距离所述容水空间内部底面50%高度以上位置。

作为一个优选的实施方式，所述容水空间的底部还连通有可控制开关的排污结构。

一种蒸汽发生设备，包括：如上所述的接力传热缓冲器。

有益效果：

本公开一个实施例的蒸汽发生设备设置双泵运行，通过在换热器前置第一水泵，以将换热器的水阻抵消，后置于换热器下游的第二水泵在运行时由于换热器的水阻（管路阻力）抵消以被第一水泵所抵消，进而换热器对于第二水泵的泵抽效能影响较小甚至消除，进而在双泵作用下可以及时向蒸汽发生本体（炉体）供水，满足蒸汽发生本体对水位控制的要求。

并且，换热器位于第二水泵的上游，无需承压设计，进而换热器（节能器）不属于承压器件，可以较佳的改善承压水容积，使得蒸汽发生设备自所述第二水泵的出水端到所述蒸汽发生本体的蒸汽输出端之间的内几何容积在30L以下，实现真正安全免报检的基础上避免影响蒸汽发生器或蒸汽锅炉的蒸汽发生速度和蒸发量。

本公开一个实施例的蒸汽发生设备的运行方法，通过控制双泵的启停，避免第二水泵（大泵）空转，快速向炉体内补水，维持炉体内液位稳定，使得蒸汽发生设备稳定高效产气。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是背景技术所记载的蒸汽发生设备的水路示意图；

图2是本公开一个实施例的蒸汽发生设备的水路示意图；

图3是图2的缓冲容器结构示意图；

图4是本公开另一个实施例的蒸汽发生设备水路示意图；

图5是图4的接力传热缓冲器结构示意图；

图6是本公开另一个实施例的蒸汽发生设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图2，本公开一个实施例提供一种蒸汽发生设备，该蒸汽发生设备适用但不限于免检型蒸汽发生器或蒸汽锅炉，其水容积在30L以下。

该蒸汽发生设备包括：第一换热组件、第二换热组件、第一水泵10和第二水泵40。其中，第一换热组件限定有第一烟气流道和蒸汽发生流道的第一换热组件。所述蒸汽发生流道的水与所述第一烟气流道的烟气换热形成蒸汽。所述第一换热组件具有用于输入水的本体进水端和输出烟气的烟气输出端。

第二换热组件限定有第二烟气流道（烟气流动空间）和预热流道（水流空间）的第二换热组件。所述第二烟气流道连通于第一烟气流道的下游。所述预热流道的水与所述第二烟气流道的烟气换热以被加热。所述预热流道具有第一进水端和第一出水端。在本实施例中，进水端及出水端构造有法兰连接结构。

第一水泵10连通于所述第一进水端上游。所述第一水泵10的进水端从外部输入水，其被配置为连通进水容器。进水容器可通过外接水箱提供，也可以为水塔或水罐30a提供，本公开并不作限制。

所述第一水泵10的扬程被配置为大于第二换热组件的水阻。第二水泵40连通于第一出水端和所述本体进水端之间，并且，第二水泵40的扬程大于所述第一水泵10的扬程。第一水泵10、换热器20（第二换热组件的一个具体实施例）、第二水泵40以及蒸汽发生本体50（第一换热组件的一个具体实施例）依次（顺次）串联连通。水流依次流经第一水泵10、换热器20、第二水泵40进入蒸汽发生本体50。

所述第一水泵10的扬程小于10m，第二水泵40的扬程大于10m。进一步地，所述第一水泵10的扬程大于2m且小于10m，第二水泵40的扬程大于40m。更进一步地，所述第一水泵10的扬程大于5m小于9m，第二水泵40的扬程大于80m，进而保证补水效率以及蒸汽输出效率。

所述蒸汽发生设备自所述第二水泵40的出水端到所述蒸汽发生本体50的蒸汽输出端之间的内几何容积在30L以下。所述第一水泵10为定频泵，所述第二水泵40为变频泵，具体的，第二水泵40可以为多级离心式变频水泵，以提供较大的扬程，并在其下游形成承压水路。如图1所述，第一水泵10采用6m扬程定频泵，第二水泵40采用150m扬程增压泵（变频泵）。第二水泵40的上游水路为常压管路（非承压管路），在其下游的水路为承压管路。

在本实施例中，蒸汽发生设备为贯流式蒸汽发生器。具体的，如图6所示，第一换热组件包括具有用于输入水的本体进水端和输出烟气的烟气输出端55的蒸汽发生本体50（炉体）。蒸汽发生本体50用于将水加热生成蒸汽。具体的，所述蒸汽发生本体50包括壳体、位于壳体内的换热单元、以及伸入换热单元所围构形成的燃烧空间内的燃烧器。燃烧器为筒状燃烧器。蒸汽发生本体50的上端限定有上联箱，下端限定有下联箱。换热单元限定于上联箱和下联箱之间。换热单元为单圈沿圆周方向排布的多个竖直换热管。竖直换热管的内部形成蒸汽发生流道，外部形成有第一烟气流道。第一烟气流道与烟气输出端相连通。蒸汽发生本体50仅设有单圈竖直换热管，以降低水容积。

燃烧器的一端（一般为下端）连通风机60，风机60连通燃气阀。风机60具有燃气入口和空气入口，空气入口连通有过滤器，燃气入口连通燃气阀。蒸汽发生本体50内还设有用于燃烧器点火的诸如点火针的点火部件以及感应燃烧器的火焰的诸如火焰探针的火焰检测器。点火部件以及火焰检测器固定安装于燃烧空间的底板上。

关于蒸汽发生本体50构造可以参考申请人于2022年01月24日提交的申请号为202281118.6发明名称为“新型贯流式蒸汽发生器或蒸汽锅炉及其换热单元“的中国专利申请中的描述，重复之处不再赘述。

为实现设备的自动控制运行，蒸汽发生设备包括：控制器。蒸汽发生本体50还设有液位传感器，以获取蒸汽发生本体50的水位。控制器电性连接所述第二水泵40和所述液位传感器。所述控制器根据所述液位传感器检测的水位控制所述第一水泵10和第二水泵40。

第二水泵40连通于换热器20的下游时，换热器20将冷水预热，预热后的水温可达70度或80度以上，这就使得水中气体析出甚至气化产生大量气体一同流动，研究发现，气体容易在第二水泵40处聚集形成气泡气团，不仅形成气蚀问题，影响泵的使用寿命，而且会降低第二水泵40泵效，无法及时将水供应至炉体，导致炉体液位不稳，无法稳定产汽。虽然可在第二水泵40集成一排气阀，但在大量气体产生的情况排气仍然存在不及时的情况。

为避免上述问题，在本实施例中，所述换热器20的进水端和所述第二水泵40的进水端之间还连通有内部具有容水空间32的缓冲容器30。温水进入容水空间32得以聚集缓流，气体析出，避免进入第二水泵40中。其中，所述缓冲容器30还设有将容水空间32至少在其内部水位低于预设水位时与外部连通的连通结构35。该连通结构35具有排气的功能，因此也可以称其为排气结构。容水空间32为与烟气换热或换热之后的水提供容纳空间，相应的，析出的气体在容水空间32得以聚集释放。并且，连通结构35的存在，在未达到一定水位（例如未储满水）时液面上方可一直存在气体释放聚集空间，实现气体的排出。缓冲容器30及换热器20均连通于第一水泵10的下游，而第一水泵10的压头小于1Bar，进而换热器20以及缓冲容器30均不承压。

更佳的是，该连通结构35在水位低时保持与外部连通，为常开结构，进而对于气体的释放无需开启压力，析出即可向外逸出，进而即使应用于气量析出较大的场景，依然不会存在气体进入第二水泵40导致空转，补水困难的问题。

在本实施例中，所述缓冲容器30连通于第二水泵40的上游以及换热器20的下游，也即，缓冲容器30连通于第二水泵40的进水端和换热器20的进水端之间。所述连通结构35至少在容水空间32内部水位低于预设水位时与其外部大气连通。连通结构35可与缓冲容器30之外的其他容器相连通，例如气体采集容器、排水管道，也可以与直接与大气连通。连通结构35在容水容积32的内部水位高于预设水位时关闭。其中，该预设水位可以为容水空间32的50%以上水位，预设水位也可为70%水位、100%水位，例如，在满水情况下连通结构35关闭，构成封闭的容水空间32。随着第二水泵40的抽吸以及气体析出使得容水空间32内部压力增大，容水空间32的水位会逐渐降低直至连通结构35（自动排气阀）重新打开。

在其他实施例中，连通结构35与外部同样可保持连通，也即，即使高于预设水位，连通结构35同样与外部连通。例如，该连通结构35为一连通大气的连通孔，该连通孔设置于缓冲容器30的上部（例如顶部），在满水的情况下向外溢流，当然，该排气孔也可连通一排水管道，将溢水排走。

在本实施例中，缓冲容器30为一罐体结构，其存储有与烟气换热或换热后的温水，为避免其将热量散掉，进而缓冲容器30外设置有保温措施。所述缓冲容器30的容积在1L-500L之间，进一步地，所述缓冲容器30的容积在20L-50L之间。

所述连通结构35被配置为在水位低于预定水位时与大气连通并在高于预定水位时与大气断开。可以理解的，缓冲容器30在无水状态或少水状态下，连通结构35打开，此时其内部输入水的过程中，连通结构35保持打开状态，进而气体可以无压力逸出，减少第二水泵40中进入水的含气量，消除第二水泵40空转无法补水的隐患。

所述连通结构35为设置于所述缓冲容器30上端的常开型排气阀35（例如：常开型自动排气阀）。所述连通结构35位于距离所述缓冲容器30内部底面70%高度以上位置。如图3所示，排气阀35安装于缓冲容器30的顶部，排气阀35可设有与封堵阀芯联动的浮漂，在液位上升至预定液位（水位）时浮漂上浮，带动封堵阀芯将排气阀35关闭，进而避免缓冲容器30向外溢水。第二水泵40连通缓冲容器30，缓冲容器30内的水被第二水泵40泵吸，也能避免第二水泵40因气量大而空转气蚀的危险。

需要说明的是，在一可行的实施例中，缓冲容器30还设有在其内部压力大于诸如第一水泵扬程的预定压力时与外部连通的连通结构35。例如，所述缓冲容器30还设有在其内部压力（与外部大气的压力差）大于0.4Pa时与外部连通的连通结构35。连通结构35可采用常闭型排气阀35，也即，在其内部水位较低时连通结构35为关闭状态，而随着气体的析出堆积，压力提升达到连通结构35的开启压力（0.4MPa、1MPA等等），连通结构35打开将气体排出。连通结构35的开启压力可较低设置，以避免憋压。

当然，为避免进水过多而产生漏水，连通结构35优选采用常开型自动排气阀35。

在本实施例中，所述缓冲容器30连通换热器的输入接口（进水端301）高于连通所述第二水泵40的输出接口（输出端302）。如此可进一步避免第二水泵40无法抽入水。缓冲容器30的输出端（出水端302）靠近其底部或设置于其底部，例如，其出水端低于容水空间的50%高度位置（相对于容水空间32的底面）。为方便清理缓冲容器30，所述缓冲容器30的底部还连通有可控制开关的排污结构37。排污结构37可包括排污管道以及设置于排污管道上的排污阀。

所述缓冲容器30还设有诸如水位探针的水位探测计36。水位探测计36设置于缓冲容器30的顶部，探测缓冲容器30内是否有水或者液位大小。当锅炉（蒸汽发生本体50）缺水报警的时候，先通过水位探测计检测缓冲容器30是否导通，如果检测到缓冲容器30内的水位达标（达到诸如60%水位的第一预定水位），启动第一水泵10和第二水泵40同时运行，第一水泵10和第二水泵40同时运行向蒸汽发生本体50内补水。如果水位探测计36检测到缓冲容器30内缺水，先启动第一水泵10向缓冲容器30内补水，避免第二水泵40空转，再缓冲容器30内补水到达一定液位时水位探测计36导通，再启动第二水泵40，此时，第一水泵10和第二水泵40同时运行向蒸汽发生本体50内补水。

第一水泵10扬程（压头）小，其流量大于第二水泵40，进而二者同时运行时缓冲容器30内会保持补水状态，直至连通结构35关闭，并由于流体背压的存在，第一水泵10的流量会得到抑制。随着气体析出，缓冲容器30内的水位会不断下降，直至连通结构35重新打开，在此过程中第二水泵40可持续稳定地对已析出气体的温水进行抽吸，不会产生空转无法补水的问题。在连通结构35打开的状态或者容水空间32（容水排气空间）与外部连通的情况下，第一水泵10的流量大于第二水泵40的流量。

在本实施例中，所述蒸汽发生设备还设有电连接所述水位探测计36、第一水泵10、第二水泵40的控制器。所述控制器在所述缓冲容器30内的水位（双泵未启动状态下的初始水位）低于第二预定水位（缓冲容器补水水位，小泵启动水位）的情况下启动第一水泵10向缓冲容器30内补水。在补水模式中，先通过向缓冲容器30中补水，达到一定液位后再通过第二水泵40向蒸汽发生本体50中补水，预热的水已通过缓冲容器30进行缓流排气，进而避免无法补水的问题。

控制器用于在所述蒸汽发生本体50的水位（双泵未启动状态下的初始水位）低于补水水位（蒸汽发生本体补水水位）且所述缓冲容器30内的水位高于第一预定水位（大泵启动水位）的情况下启动第二水泵40向蒸汽发生本体50内补水。

进一步地，在所述蒸汽发生本体50的水位低于补水水位（蒸汽发生本体补水水位）且所述缓冲容器30内的水位高于第一预定水位（大泵启动水位）的情况下同时启动第二水泵40和第一水泵10向蒸汽发生本体50内补水。

并且，向蒸汽发生本体50中补水时第二水泵40始终处于启动状态，进而可以避免多机并联工作时炉体连接的外部管路存在压力而导致单靠小泵是无法将水顺利补进炉体的问题。控制器的控制逻辑简单，第二水泵40无需判断介入时机，只需在补水模式下缓冲容器30满足水位即可，也即，本实施例中依靠第二水泵40（大泵）向蒸汽发生本体50补水。

本实施例中的蒸汽发生设备依靠在第一水泵10和第二水泵40之间设置缓冲容器30，避免将双泵直接串联而无缓冲，经过缓冲容器30将中间水流缓冲，避免第二水泵40启动时直接影响第一水泵10，因此，可以有效避免第一水泵10和第二水泵40因二者瞬时扬程、流量差异大的导致大泵抽真空，补水失败的问题。

在本实施例中，第一预定水位大于或等于第二预定水位。优选的，第一预定水位等于第二预定水位，也即，控制器在缓冲容器30内的水位高于第一预定水位时启动第一水泵10和第二水泵40向蒸汽发生本体50补水。控制器在缓冲容器30内的水位低于第一预定水位时启动第一水泵10向缓冲容器30内补水，并在达到第一预定水位时启动第二水泵40，第一水泵10和第二水泵10同时运行向蒸汽发生本体50补水。

在第一预定水位大于第二预定水位的情况下，控制器在缓冲容器30内的水位高于第一预定水位时启动第二水泵40向蒸汽发生本体50补水，在水位降低至第二预定水位时启动第一水位10向缓冲容器30内补水，第一水泵10和第二水泵40同时运行向蒸汽发生本体50补水。在所述缓冲容器30内的水位处于第一预定水位和第二预定水位之间的情况下可同时启动第一水泵和第二水泵，或者，单独启动第一水位，亦或者，单独启动第二水泵，本申请并不作限制，可根据实际需求灵活配置。

所述控制器还用于在所述蒸汽发生本体50的水位低于补水水位（进入补水模式的）且所述缓冲容器30内的水位低于第二预定水位的情况下启动第一水泵10向缓冲容器30内补水，直至所述缓冲容器30内的水位达到第一预定水位时，启动第二水泵40向蒸汽发生本体50内补水。具体的，第一预定水位、第二预定水位可在50%容水空间的最大水位以上取值。

如图6所示，在本实施例中，第二换热组件为回收蒸汽发生本体50的烟气输出端的烟气余热的冷凝换热器20。第一流体流道包括冷凝换热器20内的冷凝换热管的内部流道，第二烟气流道限定于冷凝换热器20壳体的内部，位于冷凝换热管和冷凝换热器20壳体之间。所述冷凝换热器20连通有驱动流体流动的第一水泵10。第一水泵10串联在进水接头（设备进水端）和所述第一流体流道的进水端（第一进水端）之间。冷凝换热器20壳体21上具有烟气入口（烟气输入端），其与蒸汽发生本体50的烟气输出端55相连通。冷凝换热器20壳体21的顶部具有排烟口（烟气输出端）。冷凝换热器20具有第一进水端和第一出水端，在第一进水端和第一出水端之间限定有串联或并联的多根冷凝换热管。第一进水端和第一水泵10的出水端之间通过第一管道相连通，第一水泵10的进水端连通进水接头，以输入外部冷水。

在本实施例中，缓冲容器30为连通于第二水泵40的上游以及换热器20的下游的缓冲储水罐30a。缓冲储水罐30a的高度低于冷凝换热器20的高度，缓冲储水罐30a设置于冷凝换热器20的下方。所述缓冲储水罐30a的高度在0.2m以上且在1.5m以下；所述缓冲储水罐30a的容水空间32的横截面积在100平方厘米以上。例如，缓冲容器30的容水空间32为圆柱形腔体，其直径在100-300mm之间，高度在500mm左右（±100mm）。

第二水泵40的进水端通过第二管道与缓冲储水罐30a的出水端（出水接口）相连通，缓冲储水罐30a的进水端通过管道与换热器20的第一出水端相连通。第二水泵40的出水端通过第三管道与蒸汽发生本体50的本体进水端相连通。本体进水端设置于蒸汽发生本体50的底部，与下联箱相通。蒸汽输出端设置于蒸汽发生本体50的顶部，与上联箱相通。烟气输出端设置于蒸汽发生本体50的侧壁，构成有烟气排出口，并通过法兰固定连接换热器20的烟气入口。蒸汽发生本体50的下联箱底部还设有排水管。

为进一步避免气体析出问题，该蒸汽发生设备还包括连通于所述本体进水端上游的连通结构35。连通结构35位于蒸汽发生本体50的进水端和换热器20的进水端之间。在一个实施例中，连通结构35在内部气压超出外部气压预设差值（启动压差）时启动，将内部气体排出，避免气体向炉体供应。具体的，所述连通结构35包括集成于所述第二水泵40上的自动排气阀35（常闭型排气阀35）。该自动排气阀35的启动压差在0.1mPa～1mPa，避免内部气体聚集，减轻对第二水泵40的气蚀。

在如图4、图5所示的一个可行的实施例中提供一种新型结构的缓冲容器30b。该缓冲容器30b集成于所述换热器20。所述换热器20包括壳体31（21）以及穿设在壳体31（21）内的烟气管道23；烟气管道23的内部流道提供第二烟气流道（烟气流动空间）。所述壳体31（21）和所述烟气管道23之间构成预热流道（水流空间），预热流道构成容水空间32，也即，所述壳体31（21）和所述烟气管道23之间构成缓冲容器30的容水空间32。

在本实施例中，缓冲容器30与换热器20构成一体结构，不同于上一实施例的冷凝换热器管内走冷水，该换热器20（30b）为火管式常压（冷凝）换热器，其管23内走烟气，管23外走冷水预热。相应的，管外空间同时为预热流道和容水空间32。该换热器壳体21同样为缓冲容器30的外壳31，此时，烟气管道23穿设于缓冲容器30内，在缓冲容器30内将来水加热。水中气体析出经缓冲容器30上端的连通结构35排出至大气中。在连通结构35处于打开状态下，容水空间32的液面上方呈大气压状态。

结合图2-图4所示。本公开一个实施例中还提供一种蒸汽发生设备的控制方法，其可被执行为运行控制方法，并通过控制主机和/人工控制运行。该运行方法适用但不限于上述实施例中的蒸汽发生设备，其可以适用于采用双泵的串联式蒸汽发生水路构造，实现双泵的运行控制，便于蒸汽的稳定产出。

在该控制方法中，在所述缓冲容器30内的水位低于第二预定水位的情况下启动第一水泵10向缓冲容器30内补水。第二预定水位为缓冲容器30的补水水位。

在本实施例中，在所述蒸汽发生本体50的水位低于补水水位且所述缓冲容器30内的水位高于第一预定水位的情况下启动第二水泵40向蒸汽发生本体50内补水。第一预定水位可以等于或大于第二预定水位。

优选的，第一预定水位、第二预定水位分别在缓冲容器30内的50%最高水位（最大水位）以上，例如，第一预定水位、第二预定水位可分别为缓冲容器30的最高水位的85%、65%。承接上文描述，更优选的，第一预定水位等于第二预定水位。

其他可行的实施例中，补水水位（第二预定水位）在缓冲容器30内的50&最高水位以下，例如，补水水位（第二预定水位）可以为缓冲容器30最高水位的40%。也即，在蒸汽发生本体50的补水模式下，在检测到缓冲容器30的水高于85%时可直接同时开启第一水泵和第二水泵向蒸汽发生本体50补水；在检测到缓冲容器30的水低于40%时先启动第一水泵向缓冲容器30内补水。

该控制方法逻辑简单，可靠性强，且适应不同场景下的水蒸汽供应。

在一个具体的实施例中，在所述蒸汽发生本体50的水位低于补水水位且所述缓冲容器30内的水位低于第二预定水位的情况下启动第一水泵10向缓冲容器30内补水，直至所述缓冲容器30内的水位高于第一预定水位时，启动第二水泵40向蒸汽发生本体50内补水。第二预定水位在缓冲容器30内的60%最高水位（最大水位）以上，例如，第二预定水位可为缓冲容器30的最高水位的85%。第二预定水位等于第一预定水位。

在本公开一个较佳的实施例中，还提供一种接力传热缓冲器。该接力传热缓冲器适用于上述记载的蒸汽发生设备中。其中，接力传热缓冲器包括可热交换的水流空间与烟气流动空间。所述水流空间用于连通于所述第一水泵10和所述第二水泵40之间。所述烟气流动空间的烟气输入端24用于与所述烟气输出端55相连通。所述接力传热缓冲器在所述水流空间的进水端（换热器20的进水端）的下游以及第二水泵40的上游设有容积在1L-500L之间的容水空间32，优选的，所述容水空间32的容积在20L-50L之间。

在本实施例中，水流空间提供容水空间32，或者，容水空间32连通于水流空间的下游，总体上，水流空间连通于水流空间的进水端（预热流道的进水端）的下游。其中，该接力传热缓冲器包括上述实施例中的第二换热组件以及缓冲容器30，水流空间可以参考上述预热流道的描述，烟气流动空间参考上述第二烟气流道的描述，上述实施例的内容可全部援引于此，重复之处不再赘述。

如图2、图3、图6所示的实施例中，所述接力传热缓冲器包括具有所述水流空间与烟气流动空间的冷凝换热器20、具有所述容水空间32的缓冲储水罐30a。所述缓冲储水罐30a的进水端连通所述冷凝换热器20的出水端。缓冲储水罐30a的出水端连通第二水泵40的进水端。缓冲储水罐30a连通于冷凝换热器20和第二水泵40之间。缓冲储水罐30a的顶部设有常开型自动排气阀35，作为连通外部大气的连通结构35向外排气。缓冲储水罐30a的顶部还设有液位计，以检测器内部容水空间32的液位。所述缓冲储水罐30a的底部还连通有可控制开关的排污结构37。在本实施例中，第一水泵10、冷凝换热器20、缓冲储水罐30a、第二水泵40以及蒸汽发生本体50顺次串联连通。

在如图5所示的实施例中，接力传热缓冲器将缓冲容器30与换热器20相集成，构成热管型换热器20。其中，接力传热缓冲器包括换热壳体、穿设于所述换热壳体内的烟气管道23。烟气管道23的内部管腔形成烟气流动空间。烟气管道23的烟气输入端24在烟气输出端25的下方。所述烟气管道23和所述换热壳体的内壁之间构成水流空间。所述水流空间构成所述容水空间32。此时，换热壳体内部构成一缓冲腔体，并被烟气管道所加热，将水中气体析出，并通过顶部的排气阀35向外排出。

本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量（例如温度、压力、时间等）的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (13)

1.一种蒸汽发生设备用接力传热缓冲器，其特征在于，所述蒸汽发生设备包括串联连通的第一水泵、扬程大于所述第一水泵的第二水泵以及用于将水加热生成蒸汽的蒸汽发生本体；所述蒸汽发生本体具有输出蒸汽的蒸汽输出端和输出烟气的烟气输出端；

所述接力传热缓冲器用于连通在所述第一水泵和所述第二水泵之间，其包括可热交换的水流空间与烟气流动空间；所述水流空间用于连通于所述第一水泵和所述第二水泵之间；所述烟气流动空间的烟气输入端用于与所述烟气输出端相连通；

所述接力传热缓冲器在所述水流空间的进水端的下游设有容积在1L-500L之间的容水空间。

2.如权利要求1所述的接力传热缓冲器，其中，所述接力传热缓冲器包括具有所述水流空间与烟气流动空间的冷凝换热器、具有所述容水空间的缓冲储水罐；所述缓冲储水罐的进水端连通所述冷凝换热器的出水端。

3.如权利要求1所述的接力传热缓冲器，其中，所述接力传热缓冲器包括壳体、穿设于所述壳体内的烟气管道；所述烟气管道和所述壳体的内壁之间构成水流空间；所述水流空间构成所述容水空间。

4.如权利要求1所述的接力传热缓冲器，其中，所述接力传热缓冲器还设有将容水空间在其内部水位至少低于预设水位时与所述容水空间的外部连通的连通结构。

5.如权利要求1所述的接力传热缓冲器，其中，所述接力传热缓冲器还设有在其内部压力大于预定压力时与外部连通的连通结构。

6.如权利要求4所述的接力传热缓冲器，其中，所述连通结构在容水空间内部水位低于预设水位时与外部大气连通。

7.如权利要求4所述的接力传热缓冲器，其中，所述连通结构被配置为在水位低于预定水位时与大气连通并在高于预定水位时与大气断开。

8.如权利要求4所述的接力传热缓冲器，其中，所述连通结构为设置于所述容水空间上部的常开型自动排气阀。

9.如权利要求4所述的接力传热缓冲器，其中，所述连通结构为设置于所述容水空间上部的连通孔。

10.如权利要求4所述的接力传热缓冲器，其中，所述连通结构位于距离所述容水空间内部底面50%高度以上位置。

11.如权利要求1所述的接力传热缓冲器，其中，所述容水空间的底部还连通有可控制开关的排污结构。

12.如权利要求1所述的接力传热缓冲器，其中，所述容水空间的容积在20L-50L之间。

13.一种蒸汽发生设备，其特征在于，包括：如权利要求1-12任一所述的接力传热缓冲器。

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