技术领域
[0001] 本
发明涉及
蒸汽发生器技术领域,具体为一种可利用烟气加热的蒸汽发生器。
背景技术
[0002] 蒸汽发生器是利用
燃料或其他
能源的
热能将
水加热成蒸汽的机械设备,其广泛应用在各种场合。例如:餐饮、桑拿等,为人们的生活带来了极大的便利。蒸汽
锅炉有时又叫蒸汽发生器,是蒸汽动
力装置的重要组成部分。电站锅炉、
汽轮机和发
电机是火力发电站的主机,因此电站锅炉是生产
电能的重要设备。工业锅炉是在各种工业企业中提供生产和供暖所需的蒸汽的必不可少的设备。工业锅炉数量甚多,需要消耗大量燃料。利用生产过程中高温废气作为热源的
余热锅炉对节能有重要作用。船用锅炉装在各种
船舶上,所产生的蒸汽用于驱动蒸汽动力机械。锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和
机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚
临界压力、超临界压力等锅炉。
[0003] 但现有的蒸汽发生器不能与烟气输送管道进行配合,通过回收烟气余热并辅助加热,蒸汽制备效率低,且
生物质蒸汽发生器排放的烟气
温度通常较高,是设备浪费
能量的主要途径,耗能大约在15%左右,烟气携带大量热量散失而同样不被利用,造成能源浪费,增加资源消耗,加大生产成本。
发明内容
[0004] (一)解决的技术问题
[0005] 针对
现有技术的不足,本发明提供了一种可利用烟气加热的蒸汽发生器,解决了蒸汽发生器不能进行烟气余热回收并辅助加热以及自身排放携带大量热量的烟气造成能源浪费和生产成本增加的问题。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种可利用烟气加热的蒸汽发生器,包括锅炉、烟气输送管道、蒸汽发生器本体、
风机和
烟尘过滤装置,其中,所述锅炉
侧壁顶端的烟气出口与所述烟气输送管道的一端连接,所述蒸汽发生器本体的内部上下分别设有加热腔和
燃烧室,所述蒸汽发生器本体的顶部设有与所述加热腔连通的蒸汽输送管道,所述燃烧室通过导热板与所述加热腔连接,所述加热腔的内部且位于所述导热板的上方固定安装有换热箱,所述加热腔的内部且位于所述换热箱的顶部设有第一
波形换
热管,所述导热板上设有烟气通道,所述烟气通道通过耐热管道与所述换热箱的底部连通,所述换热箱的顶部与所述第一波形换热管的底部连通,所述换热箱的顶部设有若干槽型口,所述烟气输送管道远离所述锅炉的一端贯穿并延伸至所述蒸汽发生器本体内部并与所述第一波形换热管的一端连接,所述蒸汽发生器本体上设有与所述第一波形换热管另一端连通的烟气回收管道,所述烟气回收管道远离所述第一波形换热管的一端连接有余热回收设备,所述蒸汽发生器本体上分别设有与所述燃烧室对应设置的燃料进口、燃料烟气出口和空气进口,所述燃料烟气出口通过燃料烟气输送管道与所述烟气输送管道连接,所述燃料烟气输送管道靠近所述燃料烟气出口的一端内部设有第一隔板组件,所述第一隔板组件是由若干均匀安装于所述燃料烟气输送管道内壁顶部的第一隔板组成,所述燃料烟气输送管道的底部且对应每个所述第一隔板的下方均设有第一烟尘收集斗,所述烟气输送管道的内部从左到右分别设有第二隔板组件、第二波形换热管和第三波形换热管,所述第二隔板组件是由若干均匀安装于所述烟气输送管道内壁顶部的第二隔板组成,所述烟气输送管道的底部且对应每个第二隔板的下方均设有第二烟尘收集斗,所述烟尘过滤装置的顶部设有第三烟尘收集斗,多个所述第二烟尘收集斗的底端均与所述第三烟尘收集斗连接,所述第三烟尘收集斗的侧壁上连接有烟尘料封
泵输送管道,多个所述第一烟尘收集斗均与所述烟尘料封泵输送管道连接,所述烟气输送管道上分别设有与所述第二波形换热管对应设置的第一管道进口和第一管道出口,所述风机通过第一空气输送管道与所述第一管道进口连通,第一管道出口通过第二空气输送管道与所述空气进口连通,所述烟气输送管道上分别设有与所述第三波形换热管对应设置的第二管道进口和第二管道出口,第二管道进口上连通有进水管,所述进水管远离所述烟气输送管道的一端连接有供水设备,所述第二管道出口位于所述加热腔的内部。
[0008] 进一步的,所述烟尘过滤装置包括过滤箱和从上到下依次设置于所述过滤箱内部的烟尘捕捉装置、第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层,所述烟尘捕捉装置包括环形供水管、多个喷头和管道固定件,多个所述喷头沿所述环形供水管的内侧圆周方向均匀安装,所述环形供水管通过管道固定件固定安装于所述过滤箱的内部,所述环形供水管通过输水管与所述蒸汽输送管道连接。
[0009] 进一步的,多个所述喷头对应所述环形供水管的中心呈斜向下30°设置。
[0010] 进一步的,所述输水管上设有汽水分离器。
[0011] 进一步的,所述蒸汽发生器本体的顶部分别设有与所述加热腔对应设置的气压计、
温度计和安全
阀。
[0012] 进一步的,所述第二波形换热管和所述第三波形换热管的外表面均设有不规则设置的扰流子。
[0013] 进一步的,所述蒸汽发生器本体的内壁内部设有隔腔,所述烟气输送管道上设有与所述隔腔连通的出气口,所述蒸汽发生器本体上设有与所述隔腔对应设置的排气口。
[0014] 进一步的,所述蒸汽发生器本体的内部且位于所述隔腔的外表面设有保温层。
[0015] 进一步的,所述烟气输送管道靠近所述锅炉的一端内部和所述燃料烟气输送管道靠近所述燃烧室的一端内部均设有微孔滤网。
[0016] (三)有益效果
[0017] 本发明提供了一种可利用烟气加热的蒸汽发生器,具备以下有益效果:
[0018] (1)、该可利用烟气加热的蒸汽发生器,通过锅炉、烟气输送管道、蒸汽发生器本体、第一波形换热管、第三波形换热管和进水管的配合设置,即通过连接供水设备的进水管向烟气输送管道内部的第三波形换热管内部输送冷水,通过烟气输送管道内部输送的携带大量热量的烟气配合第三波形换热管进行换热,换热后的温水输送至蒸汽发生器本体内部的加热腔内,通过烟气输送管道向蒸汽发生器本体内部的第一波形换热管内部输送带有大量热量的烟气,辅助燃烧室对加热腔内的温水进行加热,能够使烟气余热得到充分
回收利用,有效提高蒸汽的制备效率。
[0019] (2)、该可利用烟气加热的蒸汽发生器,通过烟气输送管道、风机、第一空气输送管道、第二空气输送管道、第二波形换热管、换热箱、燃烧室和燃料烟气输送管道的配合设置,即通过风机及第一空气输送管道向第二波形换热管内部输送空气,与烟气进行换热,换热后的空气通过第二空气输送管道输送至燃烧室内为燃料燃烧供
氧的同时,有效节约了能源,提高燃烧效率,进而提高蒸汽制备效率,通过燃料烟气输送管道将携带大量热量的燃料烟气输送至烟气输送管道进行烟气回收利用,同时,部分燃料烟气进入换热箱及第一波形换热管内,且换热箱顶部设有槽型口的设置,增加了与加热室内水的
接触面积,进一步提高对蒸汽的制备效率,减少能耗和生产成本。
[0020] (3)、该可利用烟气加热的蒸汽发生器,通过烟气输送管道、燃料烟气输送管道、第一隔板组件、第二隔板组件、第一烟尘收集斗、烟气输送管道、第二烟尘收集斗、烟尘过滤装置、第三烟尘收集斗和烟尘料封泵输送管道的配合设置,即通过设置第一隔板组件阻缓高温烟气,利用重力除尘原理将燃料烟尘拦截掉落至第一烟尘收集斗中,并通过烟尘料封泵输送管道输送至第三烟尘收集斗中,第二隔板组件利用相同原理将烟尘经第二烟尘收集斗输送至第三烟尘收集斗中,第三烟尘收集斗统一将烟尘输送至烟尘过滤装置中进行收集过滤,防止烟尘堵塞管道,影响烟气余热回收效果。
[0021] (4)、该可利用烟气加热的蒸汽发生器,通过在第二波形换热管和第三波形换热管的外表面均设置有不规则设置的扰流子,利用扰流子阻缓烟气输送速度,能够充分进行余热回收利用。
[0022] (5)、该可利用烟气加热的蒸汽发生器,通过在烟气输送管道和燃料烟气输送管道的输入端设置微孔滤网,利用微孔滤网阻拦大颗粒烟尘进入管道,有效防止烟堆积在管道内部,影响烟气辅助效率。
附图说明
[0023] 图1为本发明的结构示意图;
[0024] 图2为本发明中烟气输送管道及第二波形换热管的剖视图;
[0025] 图3为本发明中烟气输送管道及第三波形换热管的剖视图;
[0026] 图4为本发明中换热箱的剖视图;
[0027] 图5为本发明中燃料烟气输送管道的部分结构示意图;
[0028] 图6为本发明中烟尘过滤装置的内部结构图示意图;
[0029] 图7为本发明中环形供水管及喷头的结构示意图。
[0030] 图中:1、锅炉;2、烟气输送管道;3、蒸汽发生器本体;4、风机;5、烟尘过滤装置;501、过滤箱;502、烟尘捕捉装置;5021、环形供水管;5022、喷头;5023、管道固定件;503、第一过滤层;504、第二过滤层;505、第三过滤层;6、加热腔;7、燃烧室;8、蒸汽输送管道;9、导热板;10、换热箱;1001、槽型口;11、第一波形换热管;12、烟气通道;13、烟气回收管道;14、燃料进口;15、燃料烟气出口;16、空气进口;17、燃料烟气输送管道;18、第一隔板组件;19、第一烟尘收集斗;20、第二隔板组件;21、第二波形换热管;22、第三波形换热管;23、第二烟尘收集斗;24、第三烟尘收集斗;25、烟尘料封泵输送管道;26、第一空气输送管道;27、第二空气输送管道;28、进水管;29、输水管;30、汽水分离器;31、扰流子;32、隔腔。
具体实施方式
[0031] 下面将结合本发明
实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 如图1-7所示,本发明提供一种技术方案:一种可利用烟气加热的蒸汽发生器,包括锅炉1、烟气输送管道2、蒸汽发生器本体3、风机4和烟尘过滤装置5,其中,所述锅炉1侧壁顶端的烟气出口与所述烟气输送管道2的一端连接,所述蒸汽发生器本体3的内部上下分别设有加热腔6和燃烧室7,所述蒸汽发生器本体3的顶部设有与所述加热腔6连通的蒸汽输送管道8,所述燃烧室7通过导热板9与所述加热腔6连接,所述加热腔6的内部且位于所述导热板9的上方固定安装有换热箱10,所述加热腔6的内部且位于所述换热箱10的顶部设有第一波形换热管11,所述导热板9上设有烟气通道12,所述烟气通道12通过耐热管道与所述换热箱10的底部连通,所述换热箱10的顶部与所述第一波形换热管11的底部连通,所述换热箱10的顶部设有若干槽型口1001,所述烟气输送管道2远离所述锅炉1的一端贯穿并延伸至所述蒸汽发生器本体3内部并与所述第一波形换热管11的一端连接,所述蒸汽发生器本体3上设有与所述第一波形换热管11另一端连通的烟气回收管道13,所述烟气回收管道13远离所述第一波形换热管11的一端连接有余热回收设备,所述蒸汽发生器本体3上分别设有与所述燃烧室7对应设置的燃料进口14、燃料烟气出口15和空气进口16,所述燃料烟气出口15通过燃料烟气输送管道17与所述烟气输送管道2连接,所述燃料烟气输送管道17靠近所述燃料烟气出口15的一端内部设有第一隔板组件18,所述第一隔板组件18是由若干均匀安装于所述燃料烟气输送管道17内壁顶部的第一隔板组成,所述燃料烟气输送管道17的底部且对应每个所述第一隔板的下方均设有第一烟尘收集斗19,所述烟气输送管道2的内部从左到右分别设有第二隔板组件20、第二波形换热管21和第三波形换热管22,所述第二隔板组件
20是由若干均匀安装于所述烟气输送管道2内壁顶部的第二隔板组成,所述烟气输送管道2的底部且对应每个第二隔板的下方均设有第二烟尘收集斗23,所述烟尘过滤装置5的顶部设有第三烟尘收集斗24,多个所述第二烟尘收集斗23的底端均与所述第三烟尘收集斗24连接,所述第三烟尘收集斗24的侧壁上连接有烟尘料封泵输送管道25,多个所述第一烟尘收集斗19均与所述烟尘料封泵输送管道25连接,所述烟气输送管道2上分别设有与所述第二波形换热管21对应设置的第一管道进口和第一管道出口,所述风机4通过第一空气输送管道26与所述第一管道进口连通,第一管道出口通过第二空气输送管道27与所述空气进口16连通,所述烟气输送管道2上分别设有与所述第三波形换热管22对应设置的第二管道进口和第二管道出口,第二管道进口上连通有进水管28,所述进水管28远离所述烟气输送管道2的一端连接有供水设备,所述第二管道出口位于所述加热腔6的内部。
[0033] 另外,在一个实施例中,所述烟尘过滤装置5包括过滤箱501和从上到下依次设置于所述过滤箱501内部的烟尘捕捉装置502、第一过滤层503、第二过滤层504和第三过滤层505,所述烟尘捕捉装置502包括环形供水管5021、多个喷头5022和管道固定件5023,多个所述喷头5022沿所述环形供水管5021的内侧圆周方向均匀安装,所述环形供水管5021通过管道固定件5023固定安装于所述过滤箱501的内部,所述环形供水管5021通过输水管29与所述蒸汽输送管道8连接。
[0034] 另外,在一个实施例中,多个所述喷头5022对应所述环形供水管5021的中心呈斜向下30°设置。
[0035] 另外,在一个实施例中,所述输水管29上设有汽水分离器30。
[0036] 另外,在一个实施例中,所述蒸汽发生器本体3的顶部分别设有与所述加热腔6对应设置的气压计、温度计和
安全阀。
[0037] 另外,在一个实施例中,所述第二波形换热管21和所述第三波形换热管22的外表面均设有不规则设置的扰流子31。
[0038] 另外,在一个实施例中,所述蒸汽发生器本体3的内壁内部设有隔腔32,所述烟气输送管道2上设有与所述隔腔32连通的出气口,所述蒸汽发生器本体3上设有与所述隔腔32对应设置的排气口。
[0039] 另外,在一个实施例中,所述蒸汽发生器本体3的内部且位于所述隔腔32的外表面设有保温层。
[0040] 另外,在一个实施例中,所述烟气输送管道2靠近所述锅炉1的一端内部和所述燃料烟气输送管道17靠近所述燃烧室7的一端内部均设有微孔滤网。
[0041] 具体应用时,通过连接供水设备的进水管28向烟气输送管道2内部的第三波形换热管22内部输送冷水,通过烟气输送管道2内部输送的携带大量热量的烟气配合第三波形换热管22进行换热,换热后的温水输送至蒸汽发生器本体3内部的加热腔6内,通过烟气输送管道2向蒸汽发生器本体3内部的第一波形换热管11内部输送带有大量热量的烟气,辅助燃烧室7对加热腔6内的温水进行加热,能够使烟气余热得到充分回收利用,有效提高蒸汽的制备效率;通过风机4及第一空气输送管道26向第二波形换热管21内部输送空气,与烟气进行换热,换热后的空气通过第二空气输送管道27输送至燃烧室7内为燃料燃烧供氧的同时,有效节约了能源,提高燃烧效率,进而提高蒸汽制备效率,通过燃料烟气输送管道17将携带大量热量的燃料烟气输送至烟气输送管道2进行烟气回收利用,同时,部分燃料烟气进入换热箱10及第一波形换热管11内,且换热箱10顶部设有槽型口1001的设置,增加了与加热室6内水的接触面积,进一步提高对蒸汽的制备效率,减少能耗和生产成本进一步
加速对蒸汽的制备效率,减少能耗和生产成本;通过设置第一隔板组件18阻缓高温烟气,利用重力除尘原理将燃料烟尘拦截掉落至第一烟尘收集斗19中,并通过烟尘料封泵输送管道25输送至第三烟尘收集斗24中,第二隔板组件20利用相同原理将烟尘经第二烟尘收集斗23输送至第三烟尘收集斗24中,第三烟尘收集斗24统一将烟尘输送至烟尘过滤装置5中进行收集过滤,防止烟尘堵塞管道,影响烟气余热回收效果;通过在第二波形换热管21和第三波形换热管22的外表面均设置有不规则设置的扰流子31,利用扰流子31阻缓烟气输送速度,能够充分进行余热回收利用;通过在烟气输送管道2和燃料烟气输送管道17的输入端设置微孔滤网,利用微孔滤网阻拦大颗粒烟尘进入管道,有效防止烟堆积在管道内部,影响烟气辅助者率。
[0042] 在本发明的另一方面,为节约成本,可将烟尘过滤装置5替换成烟尘收集装置。
[0043] 综上可得,本发明能够实现对烟气及自身排放烟气的余热利用和辅助加热,能够提高蒸汽制备效率,减少能耗和生产成本。
[0044] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0045] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型,本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定,需要说明的是,该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接,并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。