一种管式蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种热工装置，特别涉及一种管式蒸汽发生器。

背景技术

中国专利数据库中，公开了一种紧凑小容量大出力生物质颗粒锅炉，其公开号CN104832903A，公开日：20150812，该装置包括智能控制系统、燃烧室、燃烧器、烟气出口、一次风机、二次风机、引风机、除氧器、换热室、布袋除尘器、汽水分离器、分汽缸、锅炉净水器；所述的燃烧室下侧设置燃烧器，燃烧器设一次风进口及进料口，换热室、布袋除尘器上侧分别设有汽水分离器和分汽缸，汽水分离器与分汽缸采用卧式结构，在汽水分离器左侧设置有暖水室；所述的除氧器多面环绕燃烧室，其环绕厚度：侧面环绕厚度介于20mm-40mm之间，顶部环绕厚度介于200mm-300mm之间，除氧器内无压力，其内部水通过锅炉给水泵送入换热室对流管束换热，除氧器下侧布置排污口一、排污口二；布袋除尘器旁布置锅炉净水器；布袋除尘器采用与炉体等高等宽前提下尽量减少其长度方式布置；燃烧室内烟气通过烟气出口进入布袋除尘器，引风机将经布袋除尘器处理后的烟气排出。

换热室采用对流管束换热，换热室自上而下分四区，四区均设有喷吹装置，其中，一区、三区喷吹装置设置于靠燃烧室侧，二区、四区喷吹装置设置于靠布袋除尘器侧；区与区之间采用保温板半隔开，第一区对流管束采用错列布置，后三区对流管束采用错列、两端管道不加鳍片中间管道加鳍片的型式布置，保证管道错列逆流换热，提高换热系数，对流管束内热水容积小于30L；换热室下部设喷水减温口保护布袋除尘器的安全；所述的燃烧室与换热室分开布置，燃烧室采用折返布置方式，经过三段折返后进入换热室与单管对流管束换热，在其第一折返处设有二次风机入风口，所述的一次风机与二次风机支撑于同一钢架上；二次风机入风口与二次风机连接，一次风机入风口与一次风机连接；一次风机、二次风机的风量比例在0.4-0.8之间；

其不足之处在于：目前，作为生物质的燃料主要来源于秸秆，其单位重量的热值相对较低，其用于生产蒸汽时，往往存在升起量小，水吸热不够充分，需要增加循环次数，从而使得该装置结构复杂，造价高，升汽速度慢且升汽量小，换热不够充分，节能效果不够理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种管式蒸汽发生器，使其存水少，升汽快速且量大，换热更充分。

本发明的目的是这样实现的：一种管式蒸汽发生器，包括炉体，炉体内设有燃烧室，所述燃烧室上方设有烟气室，烟气室内设有炉排，炉体侧面还设有排烟道，所述炉排由若干换热单元组成，每一换热单元由换热管一和换热管二组成，换热管一和换热管二分别呈U形往复折弯，换热管一和换热管二上端相连，换热管一和换热管二侧面贴合在一起，换热管一的下端与下联箱相连，换热管二的下端与侧联箱相连，若干换热单元叠合在一起，在换热管外形成多个两端开口的烟气通道；所述炉体内在不同高度方向上间隔且交错设置有若干隔板；所述隔板与烟气通道相配合将烟气室隔离成往复折流的单向流道，单向流道底部连通燃烧室，单向流道顶部连接排烟道；炉体上方设有蒸汽箱，蒸汽箱上设有蒸汽出口，侧联箱向上经上行管与蒸汽箱相连，侧联箱向下经下行管与下集箱相连。

本发明工作时，燃料在燃烧室内燃烧，产生的烟气上行，在隔板的阻挡下，高温的烟气沿单向流道上行时，不断横向穿过所述烟气通道，烟气流程长，可以与换热单元内的水进行充分换热，使得水被加热汽化，形成蒸汽上行进入蒸汽箱，再通过蒸汽出口向外供气，下集箱中的水受热后形成汽水混合物经换热管一上行，再经过换热管二下行进入侧联箱，水的流程长，可以充分换热，部分水通过下行管再次进入下联箱，形成水循环。与现有技术相比，本发明由于侧联箱下方的换热管一中的水已经与高温的烟气进行了换热，使得烟气温度降低，从而使得下联箱及换热单元内不需要充满水也不会出现换热管一和换热管二烧损的问题，其工作水位可以设置在侧联箱下方，其储水量小，升汽速度快，由于烟气和水都经过了反复折流，使得两者换热充分，及时生物质能量密度较低，也能保证升汽速度快，装置体积小且升汽量大。该装置可用于各种需要使用蒸汽的场所。

进一步地，所述下联箱、侧联箱及蒸汽箱分别设有两组，两组之间经连接管道相连；相邻换热单元中的两根换热管一各自与两组下联箱中的一组相连，两根换热管二各自与两组侧联箱中的一组相连。其结构简单，内部管道焊接方便，且内部间隙稳定，易于实现密封。

进一步地，在侧联箱下方，换热管一的横向间隙中设有用于阻挡烟气短路上行的隔流板。隔流板可以阻挡烟气从换热管一的横向间隙中直接短路上行，而是横向流动，从而保证换热更加充分。

进一步地，所述隔板在侧联箱下方和上方各设有两道。所述隔板设置在上下两层烟气通道的交界处。

进一步地，所述排烟道内设有节能器。所述排烟道设置在炉体侧面，排烟道内的烟气流道先向下再向上穿过所述节能器，再连接至排烟口。通过节能器可以进一步回收烟气中的剩余热能，将其用于预热水，达到更加节能的技术效果。

为便于清理灰尘，所述炉体上与所述隔板位置对应设有清灰口。

进一步地，所述炉体外设有料斗，料斗经进料管连接燃烧室。该结构使得本发明可以通过燃烧生物质获得蒸汽，具有高效利用生物质资源的技术效果。当然，其可以设置成燃油、燃气、燃煤的结构，这些变换都是现有技术中常规的改进。

附图说明

图1为本发明主视图，带箭头的导引线为烟气流向。

图2为图1中的本发明的左视图。

图3为图2的局部结构示意图。

图4为换热管组件结构示意图。

图5为换热管一的结构示意图。

图6为换热管二的结构示意图。

图7为图1中A的局部放大图。

图8为炉排局部结构示意图。

图9为下联箱结构示意图。

图中，1下联箱，101下联箱一，102下联箱二，2燃烧室，3 烟气室，4炉排，401换热管一，402换热管二，5下行管，6第一隔板，7水位计，8侧联箱，9第三隔板，10上行管，11炉体，12蒸汽箱，13蒸汽出口，14排烟口，15第四隔板，16节能器，17第二隔板，18排烟道，19隔流板，20进料管，21料斗，22清灰口。

具体实施方式

如图1-9所示，为一种管式蒸汽发生器，包括炉体11，炉体11内设有燃烧室2，炉体11外设有料斗21，料斗21经进料管20连接燃烧室2，燃烧室2上方设有烟气室3，烟气室3内设有炉排4，炉体11侧面还设有排烟道18，炉排4由若干换热单元组成，每一换热单元由换热管一401和换热管二402组成，换热管一401和换热管二402分别呈U形往复折弯，换热管一401和换热管二402上端相连，换热管一401和换热管二402侧面贴合在一起，换热管一401的下端与下联箱1相连，换热管二402的下端与侧联箱8相连，若干换热单元叠合在一起形成多个两端开口的烟气通道；炉体11内在不同高度方向上间隔且交错设置有四道隔板，由下向上分别为第一隔板6，第二隔板17、第三隔板9、第四隔板15，第一隔板6，第二隔板17设置在侧联箱8下方，第三隔板9、第四隔板15设置在侧联箱8上方；第一隔板6，第二隔板17、第三隔板9、第四隔板15设置在上下两层烟气通道的交界处。第一隔板6，第二隔板17、第三隔板9、第四隔板15与烟气通道相配合将烟气室3隔离成往复折流的单向流道，单向流道底部连通燃烧室2，单向流道顶部连接排烟道18；炉体11上方设有蒸汽箱12，蒸汽箱12上设有蒸汽出口13，侧联箱8向上经上行管10与蒸汽箱12相连，侧联箱8向下经下行管5与下集箱相连。

进一步地，所述下联箱1、侧联箱8及蒸汽箱12分别设有两组，两组之间经连接管道相连；如图8、9所示，下联箱1由下联箱一101和下联箱二102两组组成，相邻换热单元中的两根换热管一401中的一根与下联箱一101相连，换热管一401中的另一根与下联箱二102相连，对应的两根换热管二402各自与两组侧联箱8中的一组相连。其结构简单，内部管道焊接方便，且内部间隙稳定，易于实现密封。

进一步地，在侧联箱8下方，换热管一401的横向间隙中设有用于阻挡烟气短路上行的隔流板19。隔流板19可以阻挡烟气从换热管一401的横向间隙中直接短路上行，而是横向流动，从而保证换热更加充分。

进一步地，排烟道18内设有节能器16。排烟道18设置在炉体11侧面，排烟道18内的烟气流道先向下再向上穿过节能器16，再连接至排烟口14。通过节能器16可以进一步回收烟气中的剩余热能，将其用于预热水，达到更加节能的技术效果。

为便于清理灰尘，炉体11上与隔板位置对应设有清灰口22。

在蒸汽箱和下联箱1之间还设有水位计7。

该装置工作时，生物质燃料从料斗21经进料管20供入燃烧室2内燃烧，产生的烟气上行，在隔板的阻挡下，高温的烟气沿单向流道上行时，不断横向穿过烟气通道，烟气流程长，可以与换热单元内的水进行充分换热，使得水被加热汽化，形成蒸汽上行进入蒸汽箱12，再通过蒸汽出口13向外供气，下集箱中的水受热后形成汽水混合物经换热管一401上行，再经过换热管二402下行进入侧联箱8，水的流程长，可以充分换热，部分水通过下行管5再次进入下联箱1，形成水循环。与现有技术相比，本发明由于侧联箱8下方的换热管一401中的水已经与高温的烟气进行了换热，使得烟气温度降低，从而使得下联箱1及换热单元内不需要充满水也不会出现换热管一401和换热管二402烧损的问题，其工作水位可以设置在侧联箱8下方，其储水量小，升汽速度快，由于烟气和水都经过了反复折流，使得两者换热充分，及时生物质能量密度较低，也能保证升汽速度快，装置体积小且升汽量大。该装置可用于各种需要使用蒸汽的场所。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。例如，该装置可以设置成燃油、燃气、燃煤的结构，这些变换都是现有技术中常规的改进，也在本发明的保护范围内。