一种蒸汽发生器及其蒸汽锅炉的制作方法

本发明涉及换热设备，特别涉及一种蒸汽发生器及其蒸汽锅炉。

背景技术：

1、蒸汽发生器是一种利用高温烟气与水进行换热以使得水汽化产生水蒸汽的换热装置，其主要运用于蒸汽锅炉；现在的蒸汽发生器存在以下问题：

2、1、现有快速式蒸汽发生器使用时换热管多呈水平串联s型布置，其一般多通过监测其内部的整体压力以控制补水，但是由于工作时蒸汽发生器内部多同时存在蒸气和水，监测装置又难以分辨其内部的水、汽比例导致监测失效，从而容易使得蒸汽发生器发生缺水干烧以将蒸汽发生器加热至高温，干烧一段时间后内部蒸汽排出使得内部压力下降，此时冷水补入蒸汽发生器内，如此反复循环使得蒸汽发生器反复受到冷热冲击；同时，水平布置的蒸汽发生器的水汽分离线处于换热区内部,在狭小的管内由于高速不断流动使得水汽分离线不明显,蒸汽发生器管内受热区在有水和无水间不断变换, 如此反复循环使得蒸汽发生器反复受到冷热冲击；综上所述使得现有的蒸汽发生器容易发生泄漏失效；

3、2、现有蒸汽发生器的换热水路多由换热管的端口依次连通配合形成，如此使得换热水路内的蒸汽流速较高，排出时容易带走液态水，使得排出的蒸汽不干燥；

4、3、现有蒸汽发生器换热换呈收尾相连布置，进水口和出蒸汽口的温差极大，每一根换热管在所在温度区间偏差极大，因此每根换热管在热胀冷缩时尺寸变化均不同，因此蒸汽发生器换热管因内部应力不同而发生扭曲、变形、甚至泄露。

技术实现思路

1、本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种蒸汽发生器，以及具有上述蒸汽发生器的蒸锅锅炉。

2、为实现上述目的，本发明提供一种蒸汽发生器，包括依次布置在高温烟气流动路径上的主换热器和副换热器，所述主换热器具有主进液口和蒸汽出口，所述副换热器具有副进液口和副出液口，所述副换热器的副出水口与主换热器的主进液口相连通，所述蒸汽出口对应设置在主换热器的顶部；

3、所述主换热器包括主换热组件，所述主换热组件为管式结构或者管翅式结构，包括若干竖直延伸的主换热管、以及分别设置于主换热管上、下两端的上导流结构和下导流结构，所述上导流结构用于将所有主换热管的上端口相互构造连通，所述下导流结构用于将所有主换热管的下端口构造连通；

4、所述主换热组件根据与高温烟气的接触情况将其分为与高温烟气直接接触传热的换热区、以及位于换热区上方的非换热区，所述主换热组件还包括至少一个用于确保主换热组件内的水位始终位于换热区上方的水位装置。

5、进一步设置为：所述主换热管包括延伸至换热区上方的气液分离管段，所述气液分离管段的相对内壁上竖向间隔设置有呈交错布置的挡流片，所述挡流片之间的投影部分重叠以配合形成蛇形的出蒸汽通道。

6、进一步设置为：所述水位装置包括设置在气液分离管段内的缺水感应探针和满水感应探针，所述满水感应探针的感应位置位于缺水感应探针的感应位置的上方。

7、进一步设置为：所述副换热器包括副换热组件、以及分别设置于副换热组件两端的第一导流结构和第二导流结构，所述副换热组件包括若干副换热管，所述第一导流结构和第二导流结构将若干副换热管的端口依次构造连通以形成可供流体流动连通的通道。

8、进一步设置为：所述上导流结构和下导流结构均包括密封对合相连的主导流端板和主导流罩板，所述主导流端板上设置有供主换热组件的主换热管的端部一一对应插接的主插接孔，所述主导流罩板上设置有将主导流端板上的所有主插接孔整体封罩以实现连通的主导流部。

9、进一步设置为：所述第一导流结构和第二导流结构均包括密封对合相连的副导流端板和副导流罩板，所述副导流端板上设置有供副换热组件的副换热管的端部一一对应插接的副插接孔，所述副导流罩板上设置有若干将两个或者两个以上副插接孔封罩以实现连通的副导流部。

10、进一步设置为：所述副换热器为独立于主换热器的单独部件，所述副换热器的副出液口与主换热器的主进液口之间通过管路相连。

11、进一步设置为：所述副换热器固定连接在主换热器的后端，所述副换热器的副换热管呈竖直布置与主换热器的主换热管平行，所述第一导流结构的副导流端板上还设置有供主换热器的主换热管一一对应插接的第一插接孔，所述第二导流结构的副导流端板与下导流结构的主导流端板一体相连。

12、进一步设置为：所述副换热器固定连接在主换热器的后端，所述副换热管的副换热管呈水平布置与主换热器的主换热管垂直，所述主换热器的主换热管的上部还套接有上端板，所述上端板、下导流结构的主导流端板、第一导流结构的副导流端板和第二导流结构的副导流端板围合形成供烟气依次流经主换热组件和副换热组件的框形结构。

13、本发明还提供了一种蒸汽锅炉，具有上述的蒸汽发生器。

14、与现有技术相比，本发明结构简单、合理，具有以下优点：

15、1、主换热器的主换热管呈竖直布置，利用了水的重力作用达到了水向下流、蒸汽向上流的水汽分离效果, 同时与水位装置配合使用保证了换热区不再发生干烧现象,保证了换热器免受高低温剧烈冲击,从而保证了蒸汽发生器的寿命；

16、2、主换热管竖直布置以使得所有主换热管的受热温度变化区间均相同,保证了在热胀冷缩过程的同步和一致性,有效防止了主换热管的变形和失效；

17、3、由于主换热器的结构特点使得主换热器的排烟温度必须高于蒸汽的沸点，因此通过副换热器有效吸收高温烟气的部分热能，能使得整个蒸汽发生器装置的能效满足国家和市场的能效需求。

技术特征：

1.一种蒸汽发生器，其特征在于，包括依次布置在高温烟气流动路径上的主换热器和副换热器，所述主换热器具有主进液口和蒸汽出口，所述副换热器具有副进液口和副出液口，所述副换热器的副出水口与主换热器的主进液口相连通，所述蒸汽出口对应设置在主换热器的顶部；

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述主换热管包括延伸至换热区上方的气液分离管段，所述气液分离管段的相对内壁上竖向间隔设置有呈交错布置的挡流片，所述挡流片之间的投影部分重叠以配合形成蛇形的出蒸汽通道。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述水位装置包括设置在气液分离管段内的缺水感应探针和满水感应探针，所述满水感应探针的感应位置位于缺水感应探针的感应位置的上方。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述副换热器包括副换热组件、以及分别设置于副换热组件两端的第一导流结构和第二导流结构，所述副换热组件包括若干副换热管，所述第一导流结构和第二导流结构将若干副换热管的端口依次构造连通以形成可供流体流动连通的通道。

5.根据权利要求4所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述上导流结构和下导流结构均包括密封对合相连的主导流端板和主导流罩板，所述主导流端板上设置有供主换热组件的主换热管的端部一一对应插接的主插接孔，所述主导流罩板上设置有将主导流端板上的所有主插接孔整体封罩以实现连通的主导流部。

6.根据权利要求5所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第一导流结构和第二导流结构均包括密封对合相连的副导流端板和副导流罩板，所述副导流端板上设置有供副换热组件的副换热管的端部一一对应插接的副插接孔，所述副导流罩板上设置有若干将两个或者两个以上副插接孔封罩以实现连通的副导流部。

7.根据权利要求4所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述副换热器为独立于主换热器的单独部件，所述副换热器的副出液口与主换热器的主进液口之间通过管路相连。

8.根据权利要求6所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述副换热器固定连接在主换热器的后端，所述副换热器的副换热管呈竖直布置与主换热器的主换热管平行，所述第一导流结构的副导流端板上还设置有供主换热器的主换热管一一对应插接的第一插接孔，所述第二导流结构的副导流端板与下导流结构的主导流端板一体相连。

9.根据权利要求6所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述副换热器固定连接在主换热器的后端，所述副换热管的副换热管呈水平布置与主换热器的主换热管垂直，所述主换热器的主换热管的上部还套接有上端板，所述上端板、下导流结构的主导流端板、第一导流结构的副导流端板和第二导流结构的副导流端板围合形成供烟气依次流经主换热组件和副换热组件的框形结构。

10.一种蒸汽锅炉，其特征在于，具有上述权利要求1至9任一项所述的蒸汽发生器。

技术总结本发明公开了一种蒸汽发生器及其蒸汽锅炉，包括依次布置在高温烟气流动路径上的主换热器和副换热器，副换热器的副出水口与主换热器的主进液口相连通，主换热器的蒸汽出口设置在顶部；主换热器包括主换热组件，主换热组件包括若干竖直延伸的主换热管、以及上导流结构和下导流结构，上导流结构用于将所有主换热管的上端口相互构造连通，下导流结构用于将所有主换热管的下端口构造连通；主换热组件包括与高温烟气直接接触传热的换热区、以及位于换热区上方的非换热区，主换热组件还包括至少一个用于确保主换热组件内的水位始终位于换热区上方的水位装置，如此能够减少排出蒸汽携带的水分，保证干燥度，同时也能够有效避免发生干烧。技术研发人员：胡旭,陈国,王乾受保护的技术使用者：广东省众骋热能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13