一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器的制作方法

1.本发明涉及蒸汽发生器，特别涉及配置平面燃烧器的燃气发生器，属于换热器技术领域。

背景技术：

2.蒸汽发生器（蒸汽锅炉）是常见的换热设备，广泛的用于工业、民用等领域，常见的蒸汽发生器一般结构在后部的出烟部位安装有余热回收换热器，在余热回收换热器的前方具有燃烧室，燃烧室壁采用换热管，换热管下部连接下集箱上，上端通过弯管连接在汽包上，汽包内具有水汽分离板，汽包与下集箱上还连接有供水沉降的沉降管，燃烧室的前方配置燃烧机，为降低设备的体积，目前很多燃烧机采用燃气的平面燃烧器，这种蒸汽发生器一般需要在整个燃烧室长度上配置用于产生蒸汽的蒸发换热管，上部的汽包也需要使用蒸发换热管的布置范围，这造成蒸汽发生器的体积大、单位体积内的换热量偏低，无法适应蒸汽发生器目前小型化、集成化、模块化的发展趋势，而且由于蒸发换热管的前后布置战线长，而燃烧室内的温度分布并非均匀的，所以从微观上来讲，每个蒸发换热管中的蒸发量是不同的，因为这种蒸汽发生器中的液位是集中自动控制的，所以水在下集箱、蒸发换热管内的流动情况复杂，不易精确控制，有的蒸汽发生器上为了降低这一因素的影响，在不同的温区采用不同的换热管以尽量获取平衡，有的锅炉为了提高热效率，还采用了多回程折流方式，还有一个关键的安全问题，目前的这种蒸汽发生器上配置的汽包较大，若监测元件发生故障，会导致汽包内压力急剧升高，这会产生非常大的爆炸当量，会导致整个设备损坏，有些情况下还会导致人身安全事故。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服目前的蒸汽发生器中存在的上述问题，提供一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器。
4.为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，包括燃烧室，燃烧室上具有平面燃烧机接口，燃烧室的底部具有下集箱a、顶部具有上集箱a，在下集箱a和上集箱a之间连接有多行主换热管，每行主换热管由多根主换热管组成，在上集箱a的上方固定安装有两个相互连通的水汽预混室，两个水汽预混室与上集箱a之间均通过多根管路连通；在燃烧室后安装有两行蒸发管，前面一行蒸发管的上端连接在上集管a上、下端连接在下集管a上，上集管a通过喷淋管与其中一个水汽预混室连通，后面一行蒸发管的上端连接在上集管b上、下端连接在下集管a上，蒸汽出口连接在上集管b上；在蒸发管后安装有多行高温换热管，每行高温换热管由多根高温换热管组成，所述的各高温换热管的下端连接在下集箱b上、上端连接在上集箱b上，上集箱b通过管路连接至下集箱a；上集箱a上通过循环下降管连接至循环中枢箱，循环中枢箱出水上连接有循环泵，循环泵的出水管路连接至下集箱b，循环泵连接至控制器控制；
在高温换热管后安装有两行次高温换热管，两行次高温换热管的上端均连接在上集管c上，前面的一行次高温换热管的下端连接在下集管b上、后面的一行次高温换热管的下端连接在下集管c上，下集管b通过管路连接至下集箱a；在次高温换热管后安装有余热换热器，蒸汽发生器的进水连接在余热换热器的进水口上，余热换热器的出水口通过管路连接在下集管c，出烟口位于余热换热器上。
5.进一步的；所述的喷淋管上端靠近水汽预混室顶部。
6.进一步的；位于水汽预混室内的喷淋管其中上边一段周壁上具有多个孔。
7.进一步的；循环泵的出水管路连接至下集箱b的侧面最后端，上集箱b连接至下集箱a的管路连接在上集箱b的侧面最前端。
8.进一步的；所述的上集管b上连接有两个蒸汽出口。
9.进一步的；在两个水汽预混室上均安装有安全阀、压力表、电控阀，压力表、电控阀连接至控制器控制。
10.本发明的积极有益技术效果在于：本蒸汽发生器的显著特点是单位体积的换热量大，能够显著的降低设备体积，降低设备材料用量、降低设备重量，且设备中没有体积庞大的汽包，没有大当量爆炸的风险，蒸汽发生器的热媒流动方向容易精确控制，实现高的换热效率，烟气燃烧后从前到后直线单向流动，没有折流，即使发生停电的情况，也不会导致可燃气在炉体内滞留，有效的降低了发生燃气爆的风险。
附图说明
11.图1是本发明的整体示意图之一。
12.图2是本发明的示意图之二(图2去掉了一个水汽预混室)。
具体实施方式
13.为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
14.结合附图对本发明进一步详细的解释，图中各标记为：1：下集箱a；2：上集箱a；3：主换热管；4：水汽预混室；5：安全阀；6：压力表；7：电控阀；8：循环下降管；9：循环中枢箱；10：上集管a；11：上集管b；12：蒸汽出口；13：下集管a；14：下集箱b；15：上集箱b；16：高温换热管；17：蒸发管；18：次高温换热管；19：上集管c；20：下集管c；21：下集管b；22：余热换热器；23：出烟口；24：循环水泵；25：余热换热器的出水口与下集管c的连接管路；26：下集管b连接至下集箱a的管路；27：喷淋管；28：喷淋管周壁上开孔的一段；29：上集箱b连接至下集箱a的管路。
15.为了清楚的解释本发明，图1、图2中去掉了设备的部分外壳。本发明中一行换热管指左右方向位于一条直线上的换热管。
16.如附图所示，一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，包括燃烧室，燃烧室上具有平面燃烧机接口，燃烧室的底部具有下集箱a1、顶部具有上集箱a2，在下集箱a和上集箱a之间连接有多行主换热管3，每行主换热管由多根主换热管组成，在上集箱a的上方固定安装有两个相互连通的水汽预混室4，两个水汽预混室与上集箱a之间均通过多根管路连通，在两个水汽预混室上均安装有安全阀5、压力表6、电控阀7，压力表、电控阀连接至控制器控
制。安全阀当压力超过设定压力时自动开启。当安全阀发生故障时，系统会通过压力表得到压力值，压力值超过设定值时，系统控制电动阀开启，实现双重保护。
17.在燃烧室后安装有两行蒸发管17，前面一行蒸发管的上端连接在上集管a10上、下端连接在下集管a13上，上集管a通过喷淋管26与其中一个水汽预混室连通，所述的喷淋管上端靠近水汽预混室顶部；位于水汽预混室内的喷淋管其中上边一段周壁上具有多个孔，28所示为喷淋管周壁上开孔的一段。后面一行蒸发管的上端连接在上集管b11上、下端连接在下集管a13上，蒸汽出口连接在上集管b11上；本实施例中，所述的上集管b上连接有两个蒸汽出口，两个蒸汽出口可以同时启用，也可以一用一备。
18.在蒸发管后安装有多行高温换热管16，每行高温换热管由多根高温换热管组成，所述的各高温换热管的下端连接在下集箱b14上、上端连接在上集箱b15上，上集箱b通过管路连接至下集箱a，29所示为上集箱b连接至下集箱a的管路，上集箱a上通过循环下降管8连接至循环中枢箱9，循环中枢箱出水上连接有循环泵24，循环泵的出水管路连接至下集箱b14，本实施例中，循环泵的出水管路连接至下集箱b的侧面最后端，循环泵连接至控制器控制；上集箱b连接至下集箱a的管路连接在上集箱b的侧面最前端。
19.在高温换热管后安装有两行次高温换热管18，两行次高温换热管的上端均连接在上集管c19上，前面的一行次高温换热管的下端连接在下集管b21上、后面的一行次高温换热管的下端连接在下集管c20上，下集管b通过管路连接至下集箱a；26所示为下集管b连接至下集箱a的管路，在次高温换热管后安装有余热换热器22，蒸汽发生器的进水连接在余热换热器的进水口上，余热换热器的出水口通过管路连接在下集管c20，出烟口23位于余热换热器上。
20.与传统的蒸汽发生器相同，本蒸汽发生器可根据需要在不同的部位安装温度监测传感器。
21.本锅炉在使用时，首先从余热换热器的进水口向锅炉内注入设定量的水，开启燃烧机，燃烧机对主换热管内的水加热，同时烟气向后流动先后经过蒸发管、高温换热管、次高温换热管、余热换热器，然后通过出烟口排出，当加热到温度时，主换热管内的水形成蒸汽进入水汽预混室，经过喷淋管从蒸发管中流出，继续加热，形成大量的水汽进入水汽预混室，部分水通过上集箱a、循环下降管流到循环中枢箱，水汽混合物通过喷淋管以喷淋状态进入上集管a，然后通过前面一行蒸发管下行至下级管a，在蒸发管中与烟气快速换热，通过上集管b产生蒸汽输出，循环中枢箱的出水通过循环水泵持续向下集水箱b中注水，换热后升到上集箱b后流道下集箱a中，锅炉的补水通过余热换热器进入次高温换热管，然后流入下集箱a。
22.以本2t蒸汽锅炉为例，本发明的蒸汽发生器的长2770mm；宽120mm；高1690mm（烟囱最高处）；整个体积为传统的同吨位的蒸汽发生器的三分之一左右，主换热管采用7行，高温换热管采用8行，在蒸发管处设定温度传感器，高于300度停止燃烧机。
23.在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

技术特征：

1.一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，包括燃烧室，燃烧室上具有平面燃烧机接口，其特征在于：燃烧室的底部具有下集箱a、顶部具有上集箱a，在下集箱a和上集箱a之间连接有多行主换热管，每行主换热管由多根主换热管组成，在上集箱a的上方固定安装有两个相互连通的水汽预混室，两个水汽预混室与上集箱a之间均通过多根管路连通；在燃烧室后安装有两行蒸发管，前面一行蒸发管的上端连接在上集管a上、下端连接在下集管a上，上集管a通过喷淋管与其中一个水汽预混室连通，后面一行蒸发管的上端连接在上集管b上、下端连接在下集管a上，蒸汽出口连接在上集管b上；在蒸发管后安装有多行高温换热管，每行高温换热管由多根高温换热管组成，所述的各高温换热管的下端连接在下集箱b上、上端连接在上集箱b上，上集箱b通过管路连接至下集箱a；上集箱a上通过循环下降管连接至循环中枢箱，循环中枢箱出水上连接有循环泵，循环泵的出水管路连接至下集箱b，循环泵连接至控制器控制；在高温换热管后安装有两行次高温换热管，两行次高温换热管的上端均连接在上集管c上，前面的一行次高温换热管的下端连接在下集管b上、后面的一行次高温换热管的下端连接在下集管c上，下集管b通过管路连接至下集箱a；在次高温换热管后安装有余热换热器，蒸汽发生器的进水连接在余热换热器的进水口上，余热换热器的出水口通过管路连接在下集管c，出烟口位于余热换热器上。2.根据权利要求1所述的一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，其特征在于：所述的喷淋管上端靠近水汽预混室顶部。3.根据权利要求3所述的一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，其特征在于：位于水汽预混室内的喷淋管其中上边一段周壁上具有多个孔。4.根据权利要求1所述的一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，其特征在于：循环泵的出水管路连接至下集箱b的侧面最后端，上集箱b连接至下集箱a的管路连接在上集箱b的侧面最前端。5.根据权利要求1所述的一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，其特征在于：所述的上集管b上连接有两个蒸汽出口。6.根据权利要求1所述的一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，其特征在于：在两个水汽预混室上均安装有安全阀、压力表、电控阀，压力表、电控阀连接至控制器控制。

技术总结

一种多循环系统喷淋式燃气蒸汽发生器，包括燃烧室，燃烧室上具有平面燃烧机接口，燃烧室的底部具有下集箱A、顶部具有上集箱A，在下集箱A和上集箱A之间连接有多行主换热管，相互连通的水汽预混室，两个水汽预混室与上集箱A之间均通过多根管路连通；在燃烧室后安装有两行蒸发管，在高温换热管后安装有两行次高温换热管，两行次高温换热管的上端均连接在上集管C上，前面的一行次高温换热管的下端连接在下集管B上、后面的一行次高温换热管的下端连接在下集管C上，下集管B通过管路连接至下集箱A；在次高温换热管后安装有余热换热器，蒸汽发生器的进水连接在余热换热器的进水口上，出烟口位于余热换热器上。本蒸汽发生器能够显著的降低设备体积。低设备体积。低设备体积。