二次受热蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种热工装置，特别涉及一种蒸汽发生装置。

背景技术

中国专利数据库中，有一种焰压式水管锅炉，其公开号：CN113606566A公开日：20211105；该装置包括立式设置的炉体，炉体内立式设置有列管，所述列管的下端连接在呈圆环形的集水腔上，集水腔与进水管相连，列管的上端连接在蒸汽箱上；所述列管呈同心圆环形阵列设置，列管由内向外设有三层，内层列管形成的圆形空腔中设有焰压板，焰压板下方为炉膛；炉体内在列管阵列的外周还设有螺旋盘管，螺旋盘管可以作为预热水的设备；相邻层的列管之间、外层列管与螺旋盘管之间分别设有挡烟板，所述挡烟板由内层向外层在高度方向上逐层升高，最内层的挡烟板设置在焰压板的周边，在同层的列管之间、同层的列管内侧或外侧设有隔流部件，使得炉膛内的空间在隔流部件、挡烟板之间形成上下往复的折流通道，折流通道的最外侧连接至排烟口。

其工作时，燃料在炉膛内燃烧，由于有焰压板的阻挡，燃烧后的高温烟气，会向周边流动，从而沿折流通道依次绕过内层的列管和中间层的列管向上流动，与内层列管及中间层列管进行换热，然后，烟气再向下绕过中间层列管和外层列管之间的间隙，然后进入螺旋盘管所在空间，烟气上行与螺旋盘管进行热交换后，最终汇集并从排烟口离开，此过程中，列管中的水与烟气形成换热，从而产生蒸汽，螺旋盘管中介质也与烟气进行热交换，产生预热水，如果烟气温度较高时，螺旋盘管也可以作为过热器使用。其不足之处在于：该装置未能进一步有效利用燃气热能，蒸汽中夹带的水较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种二次受热蒸汽发生器，使得烟气的热能可以进一步被利用，产生过热蒸汽，蒸汽中带水量少。

本发明的目的是这样实现的：一种二次受热蒸汽发生器，包括炉体，炉体内立式设置有列管，所述列管的下端连接在集水箱上，集水箱与进水管相连，列管的上端连接在集汽箱上，集水箱与集汽箱均呈圆环形设置；所述列管呈圆环形阵列设置，列管由内向外设有至少一层，内层列管形成的圆形空腔中，在上下不同位置分别设有烟气挡板一和烟气挡板二；烟气挡板一和烟气挡板二之间设有折流挡板，折流挡板外周连接在炉体内壁上，烟气挡板一与炉体内壁之间、烟气挡板二与炉体内壁之间及折流挡板的中心分别留有烟气通道，烟气挡板一的下方为第一烟气室，烟气挡板一和烟气挡板二之间为第二烟气室；集汽箱上侧经立式设置的若干纵向连接管连接有过热蒸汽箱一，过热蒸汽箱一的上侧密封连接有过热蒸汽箱二，过热蒸汽箱二的上口位置设有烟气盖板，过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二整体外周设有预热水套，预热水套设置在炉体上侧，在预热水套顶部设有排烟口，所述过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二之间形成第三烟气室，过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二在第三烟气室内经若干U形连接管相连。

该装置工作时，燃烧的烟气先进入第一烟气室，然后烟气横向向外穿过列管，绕过烟气挡板一后，从折流挡板下方再横向穿过列管，然后绕过折流挡板再次穿过列管，然后绕过烟气挡板二，再绕过U形连接管、纵向连接管进入过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二外侧空腔，然后再向上从排烟口排出。上述过程中，烟气反复折流四次穿过列管，对列管中的水进行加热，使水变为蒸汽或汽水混合物进入集汽箱，烟气穿过U形连接管、纵向连接管时，对蒸汽进一步加热，使其变为过热蒸汽，U形连接管、过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二的设置，使得汽水能更好地分离，同时还能使部分水进一步转变为蒸汽或过热蒸汽。此外，预热水套可以吸收烟气中剩余的热量，将水预热后通过水泵供入集水箱，进一步达到节能的技术效果。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过U形连接管、过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二的设置，使得汽水分离效果更好，同时集汽箱中的蒸汽能进一步获得受热的机会，夹带的水也会进一步汽化。本发明的设计，使得高温的烟气呈梯度分布，列管中不需要充满水，也能正常工作，从而使得本装置实现存水量小，同时产汽量大，本发明可用于各种需要蒸汽的场所。

进一步地，所述U形连接管的底部延伸到烟气挡板二的上方。烟气可以有更多机会穿过U形连接管，从而使得产生的蒸汽过热，U形管也有利于蒸汽中的水下行沉入U形连接管底部，从而达到分离蒸汽和水的效果。

为便于蒸汽排出，所述过热蒸汽箱二的顶部设有多个蒸汽出口。

进一步地，所述列管呈同心圆环形设置有三层。当然，本发明保护的还可以是一层、两层或更多层。

进一步地，所述第一烟气室底部连接有水平设置的燃烧室，燃烧室上设有燃烧机构。

为便于列管吸热，所述列管外周设有螺旋换热翅片。

本发明的进一步改进在于，所述列管内设有芯棒，芯棒外螺旋缠绕有金属丝。列管在受热时，汽水混合物在列管内呈螺旋上行趋势，其流程长，换热机会极大增加，使其换热效果更好。此外，芯棒和金属丝均占据一定体积，使得列管内存水量小，升气速度快。

进一步地，所述烟气挡板一和烟气挡板二中心呈向上凸起的拱形，折流挡板呈倒锥形设置。拱形结构可以使得烟气留存时间长，折流挡板呈倒锥形设置具有同样的技术效果。

为进一步加强换热，过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二的外周设有纵向换热翅片。

进一步地，过热蒸汽箱一与集水箱经连通管道连接有水位计。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明的局部结构示意图。

图3为图2中A的局部放大图。

图4为图2中过热蒸汽箱一的B-B向视图。

图5为列管的结构示意图。

图6为列管的断面图。

图中，1第二烟气室，2炉体，3第三烟气室，4烟气盖板，5蒸汽出口，6排烟口，7过热蒸汽箱二，8预热水套，9过热蒸汽箱一，10U形连接管，11连通管道，12集汽箱，13列管，14烟气挡板二，15折流挡板，16烟气挡板一，17第一烟气室，18水泵，19燃烧机构，20集水箱，21纵向连接管，22燃烧室，23水位计，24螺旋换热翅片，25金属丝，26芯棒，27纵向换热翅片。

具体实施方式

如图1-6所示，为一种二次受热蒸汽发生器，包括炉体2，炉体2内立式设置有列管13，列管13的下端连接在集水箱20上，集水箱20与进水管相连，经水泵向集水箱供水，列管13的上端连接在集汽箱12上，集水箱20与集汽箱12均呈圆环形设置；列管13呈圆环形阵列设置，列管13由内向外呈同心圆环设有三层，内层列管13形成的圆形空腔中，在上下不同位置分别设有烟气挡板一16和烟气挡板二14；烟气挡板一16和烟气挡板二14之间设有折流挡板15，折流挡板15外周连接在炉体2内壁上，烟气挡板一16和烟气挡板二14的外周与炉体2内壁之间留有烟气通道，折流挡板15的中心也留有烟气通道，烟气挡板一16的下方为第一烟气室17，烟气挡板一16和烟气挡板二14之间为第二烟气室1；集汽箱12上侧经立式设置的若干纵向连接管21连接有过热蒸汽箱一9，过热蒸汽箱一9的上侧密封连接有过热蒸汽箱二7，过热蒸汽箱二7的上口位置设有烟气盖板4，过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7整体外周设有预热水套8，预热水套8连接在炉体2上侧，在预热水套8顶部设有排烟口6，过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7之间形成第三烟气室3，过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7在第三烟气室3内经若干U形连接管10相连。

U形连接管10的底部延伸到烟气挡板二14的上方。烟气可以有更多机会穿过U形连接管10，从而使得产生的蒸汽过热，U形管也有利于蒸汽中的水下行沉入U形连接管10底部，从而达到分离蒸汽和水的效果。

为便于蒸汽排出，过热蒸汽箱二7的顶部设有多个蒸汽出口5。

第一烟气室17底部连接有水平设置的燃烧室22，燃烧室22上设有燃烧机构19。

为便于列管13吸热，列管13外周设有螺旋换热翅片24。

列管13内设有芯棒26，芯棒26外螺旋缠绕有金属丝25。列管13在受热时，汽水混合物在列管13内呈螺旋上行趋势，其流程长，换热机会极大增加，使其换热效果更好。此外，芯棒26和金属丝25均占据一定体积，使得列管13内存水量小，升气速度快。

烟气挡板一16和烟气挡板二14中心呈向上凸起的拱形，折流挡板15呈倒锥形设置。拱形结构可以使得烟气留存时间长，折流挡板15呈倒锥形设置具有同样的技术效果。

为进一步加强换热，过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7的外周设有纵向换热翅片27。

进一步地，过热蒸汽箱一9与集水箱20经连通管道11连接有水位计23。

该装置工作时，燃烧的烟气先进入第一烟气室17，然后烟气横向向外穿过列管13，绕过烟气挡板一16后，从折流挡板15下方再横向穿过列管13，然后绕过折流挡板15再次穿过列管13，然后绕过烟气挡板二14，再绕过U形连接管10、纵向连接管21进入过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7外侧空腔，然后再向上从排烟口6排出。上述过程中，烟气反复折流四次穿过列管13，对列管13中的水进行加热，使水变为蒸汽或汽水混合物进入集汽箱12，烟气穿过U形连接管10、纵向连接管21时，对蒸汽进一步加热，使其变为过热蒸汽，U形连接管10、过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7的设置，使得汽水能更好地分离，同时还能使部分水进一步转变为蒸汽或过热蒸汽。此外，预热水套8可以吸收烟气中剩余的热量，将水预热后通过水泵18供入集水箱20，进一步达到节能的技术效果。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过U形连接管10、过热蒸汽箱一9和过热蒸汽箱二7的设置，使得汽水分离效果更好，同时集汽箱12中的蒸汽能进一步获得受热的机会，夹带的水也会进一步汽化。本发明的设计，使得高温的烟气呈梯度分布，列管13中不需要充满水，也能正常工作，从而使得本装置实现存水量小，同时产汽量大，本发明可用于各种需要蒸汽的场所。

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。