CN2428728Y - 常压开水蒸汽两用锅炉 - Google Patents

Abstract

常压开水蒸汽两用锅炉是一种涉及热工领域的实用新型设备。本实用新型主要采用:锅壳(25)顶部的长条状锥台形喷嘴(6)的上方为开水蒸汽箱(22)、喷嘴(6)内的中下部为汽水界面的组合;锅炉内置的与炉体水空间相连、并通向大气的水封管(28)。通过控制汽水界面在喷嘴(6)内的位移,从根本上解决常压锅炉的开水单供、蒸汽单供、开水蒸汽联供,以及冷、热、开水分存的需要。该新型适用于常压锅炉的设计、制造与使用。

Description

常压开水蒸汽两用锅炉

本实用新型涉及热工设备，是一种常压开水蒸汽两用锅炉。

目前国内外的电加热或燃料燃烧的开水(蒸汽)锅炉，其原理均为电能转换为热能或燃料的化学能通过燃烧转换为热能，再经过传热过程把热量传递给水，使水变成开水(蒸汽)。但现有设备均普遍存在下述缺陷：

1．如供蒸汽则锅炉承压运行(而不是所称的常压)，故具有爆炸危险。

2．如供开水则：要么水温不足100℃，带来饮水卫生问题；要么水温虽达100℃，但副产品蒸汽热量损失大，锅炉热效率低，且污染环境。

3．冷、热、开水不分混为一体，既不卫生，亦浪费能源。

4．锅炉的高温区内部不能检修，一旦损坏，则锅炉极易报废。

本实用新型是在原理不变的前题下，通过开水蒸汽箱、喷嘴和汽水界面的高低控制组合；冷、热、开水分别存放，从根本上解决常压锅炉的开水单供、蒸汽单供、开水蒸汽联供及饮水卫生的目的。

应用时，燃料通过炉前燃烧机送入大炉胆呈中心回燃高效燃烧，燃烧产生的高温烟气依次冲刷大炉胆、装有烟气扰流片的烟管、后烟箱及排烟管，再经过烟囱排向大气。

与此同时，常温水经进水阀进入锅炉上部的冷水箱，然后通过下降管、给水分配管均匀地进入锅壳内底部，燃烧产生的高温烟气热量经传热过程，通过大炉胆及装有烟气扰流片的烟管等传递给水，使水变成汽水混合物，上升的汽水混合物冲出汽水界面(控制平面位于长条状锥台形的喷嘴下面)，从长条状锥台形的喷嘴(以下简称喷嘴)喷出时，有下述三种情况发生：A．输入热量，使水达到饱和状态下的饱和水，饱和水在自身加速增压及欠热的汽泡携带双重作用下，依次冲出汽水界面(控制平面的水位最高)、喷嘴，膨胀降压至开水蒸汽箱，而欠热的汽泡则破裂成水，这样开水再经流通口进入吸收尾气余热的开水储水箱，以供客户饮用，此为单供开水。B．加大输入热量，使饱和状态下的一部分饱和水吸收汽化潜热变成蒸汽，则汽水混合物在自身加速增压下，以较高速度依次冲出汽水界面(控制平面的水位适中)、喷嘴，膨胀降压至开水蒸汽箱，一方面开水再经流通口进入吸收尾气余热的开水储水箱，以供客户饮用；另一方面开水蒸汽箱里的蒸汽经蒸汽管引至客户所需地点，此为开水和蒸汽同时供应。C．进一步加大输入热量，使饱和状态下的饱和水吸收汽化潜热变成蒸汽，蒸汽在自身加速增压下，依次高速冲出汽水界面(控制平面的水位最低)、喷嘴，膨胀降压至开水蒸汽箱，然后蒸汽经蒸汽管引至客户所需地点，此为单供蒸汽。

锅炉运行和停炉时，锅炉内的常压始终由与炉体水空间相连的并通向大气的水封管定压即常压。

为满足上述三种情况的使用，设计PLC可编程控制系统，通过液位控制器及蒸气传感器等实现全自动控制。

本实用新型通过上述方案，达到如下效果：

1．设计大尺寸、大辐射受热面积炉胆的中心回燃技术，使锅炉燃烧效率高，烟气中的SO₂、NO_x等污染物减少，属高效清洁燃烧技术在开水(蒸汽)锅炉中的突破。

2．大辐射受热面积炉胆的辐射换热、内置烟气扰流片的烟管传热、开水储水箱的余热回收，使锅炉热效率高、锅炉体积小结构紧凑，且锅炉自用风机电耗低。

3．冷、热、开水分开，解决了饮水卫生问题。

4．实现了单供开水、单供蒸汽、开水蒸汽同时供给的标准功能。

5．锅炉内置的与炉体水空间相连的并通向大气的水封管，确保了锅炉运行和停炉时始终均为常压。

6．带连杆机构的前烟箱可左右开启，故锅炉检查、修理及炉房设备布置极为方便。

下面对照“KZ10-YQ”附图实例作进一步说明。

附图1．本实用新型的结构剖视图

附图2．本实用新型的A-A半剖图

附图3．本实用新型的B-B剖面图

大炉胆16设于锅壳25的中部，大炉胆16的前端与锅壳25的前端板3连接、后端通过连接管12与锅壳25的后管板8相连，大炉胆16的前部与锅壳25的后管板8之间架设环形布置的烟管26，烟管26内放置烟气扰流片，锅壳25的顶部设有长条状锥台形的喷嘴6，在锅壳25的下部偏左装有排污管13、偏右装有给水分配管14。

锅炉的前上部装有控制仪表盘2，锅壳25的前部建有带连杆机构17可左右开启的前烟箱1，前烟箱1的中部装有燃烧机18、上部装有观测孔19，锅壳25的后部建有后烟箱11，后烟箱11的上部装有排烟管10，在锅壳25的后部、后烟箱11和排烟管10处设有余热回收的开水储水箱27，在开水储水箱27上装有开水回水管29和开水供水管30，开水储水箱27内装有与炉体水空间相连并通向大气的水封管28。

锅壳25上部的长条状锥台形的喷嘴6的上方左侧装有开水蒸汽箱22、右侧装有冷水箱24，在开水蒸汽箱22的上部装有水位电极4、蒸汽传感器5、易熔安全片7、后侧装有蒸汽管9和流向开水储水箱27的流通口21，开水蒸汽箱22与锅壳25的上部之间装设有水位控制器20，在冷水箱24的后侧装有进水阀23及与锅壳25下部给水分配管14相连的下降管31。

整台锅炉通过前端板3和后管板8支撑并与底架15相连。

使用时，燃料通过炉前燃烧机18送入大炉胆16内呈中心回燃高效燃烧，燃烧产生的高温烟气依次冲刷大炉胆16、装有烟气扰流片的烟管26、后烟箱11及排烟管10，再经过烟囱排向大气。

与此同时，常温水经进水阀23进入锅炉上部的冷水箱24，然后通过下降管31、给水分配管14均匀地进入锅壳25内底部，燃烧产生的高温烟气热量经传热过程，通过大炉胆16、装有烟气扰流片的烟管26等传递给水，使水变成汽水混合物，上升的汽水混合物进入锅壳25顶部的长条状锥台形的喷嘴6，在自身加速增压下，依次高速冲出汽水界面、喷嘴6，膨胀降压至开水蒸汽箱22，一方面开水再经流通口21进入吸收尾气余热的开水储水箱27，以供客户饮用；另一方面开水蒸汽箱22里的蒸汽经蒸汽管9引至客户所需地点。

排污管13用于定期对锅壳25中的炉水排污，用观测孔19观测炉内的燃烧情况，由与炉体水空间相通的并通向大气的内置水封管28定压即常压，水位电极4用于因水位控制器20失灵等失水而切断燃烧的保护装置，液位控制器20用于对进水和汽水界面的控制，蒸汽传感器5用于对燃烧的控制，易熔安全片7用于因水封管28堵塞的保护装置，仪表盘为整个系统的控制总成。

“KZ10-YQ”的输出功率为116瓩(100000千卡／小时)，出口温度为100℃，热效率为91．5％，整台锅炉钢耗为290公斤(2．5吨／兆瓦)，环保达国家一类地区要求。

Claims (2)

1．常压开水蒸汽两用锅炉，由大炉胆(16)、锅壳(25)、带孔的连接管12、装有烟气扰流片的烟管(26)、前烟箱(1)、后烟箱(11)、冷水箱(23)、开水蒸汽箱(22)、开水储水箱(27)、内置的与炉体水空间相连的并通向大气的水封管(28)、长条状锥台形的喷嘴(6)、下降管(31)、给水分配管(14)等所组成。其特征在于：开水蒸汽箱(22)位于长条状锥台形的喷嘴(6)上方，锅壳(25)顶部位于长条状锥台形的喷嘴(6)下方，即：汽水控制平面位于长条状锥台形的喷嘴(6)内的中下部位置。

2．根据权利要求1所述的常压开水蒸汽两用锅炉，其特征在于：锅炉内置的与炉体水空间相连的并通向大气的水封管(28)。

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