蒸汽发生设备的制作方法

本公开涉及蒸汽发生，尤其涉及一种蒸汽发生设备。

背景技术：

1、在国家节能减排的号召下，蒸汽发生设备加速向高效低排放的全预混冷凝式发展。尤其是免监检型/免报检型贯流式燃气蒸汽发生器，相比传统蒸汽锅炉产汽速度更快，更加节能环保，且无需安装报检及锅炉年审，广受市场青睐，被广泛应用于国民生产和生活中，如酒店，宾馆，食品加工，纺织，化工，饲料加工等等行业。

2、但是现有市场上的免监检型贯流式燃气蒸汽发生器普遍存在真实水容积超标，尤其2020版锅规颁布施行后，明确了水容积计算方式，即汽水系统进出口内几何总容积，包含了给水泵出口至设备蒸汽出口的全部承压空间内容积，基于该计算方式，现有市场上绝大多数贯流式燃气蒸汽发生器水容积远超30升，不仅不符合锅规免检标准，而且设备内安装的冷凝器作为承压组件，对其承压要求较高，存在着不小的安全隐患。

3、为解决上述问题，降低蒸汽发生器水容积，热井节能科技提交了公开号cn114508745a的新型贯流式蒸汽发生器或蒸汽锅炉及其换热单元的发明专利申请，采用单圈立管结构配合燃烧器实现小容积蒸汽发生器结构，并进一步提交了公开号cn115614722a的蒸汽发生设备及其运行方法，并在该发明专利中采用双泵运行系统，与缓冲器配合，解决气蚀问题。

4、上述专利所披露的小容积蒸汽发生器虽然能够解决在小容积条件生产足额高品质蒸汽的技术难题，但是在实际使用中，仍然无法达到与传统水管锅炉同样的使用寿命，长时间高温高压连续运行容易在换热器的上部产生干烧损坏的问题。

5、随着进一步的研究发现，小容积贯流式蒸汽锅炉(蒸汽发生器)的立管式的换热单元直接围绕在燃烧器外，立式换热管内部存在汽水分界面，而由于小容积的需求燃烧器与换热管的重合区域较大，存在其汽水分界面无法高于燃烧器的火界的现象，使得换热管一定长度的蒸汽段暴露于燃烧室内，其直接对应于燃烧器的燃烧区。但是，水蒸汽的比热容远小于水的比热容，导致蒸汽段的吸热能力较弱，如此形成持续干烧，导致换热管干烧损坏，降低蒸汽发生器使用寿命。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开的一个目的是提供一种可避免换热管干烧损坏的蒸汽发生设备。

2、为大到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种蒸汽发生设备，其中，包括：

4、燃烧器；

5、配设有用于所述燃烧器燃烧的燃烧室的第一换热组件，限定有第一烟气流道和主换热流道；所述主换热流道的水与所述第一烟气流道的烟气换热升温部分汽化，并输出温度在90℃以上的汽水混合流体；

6、限定有第二烟气流道和蒸汽发生流道的第二换热组件；所述第二烟气流道在烟气流动方向上连通于所述第一烟气流道的下游，所述蒸汽发生流道在水流流动方向上连通于所述主换热流道的下游；所述蒸汽发生流道的汽水混合流体与所述第二烟气流道的烟气换热形成蒸汽；所述第二换热组件具有输出蒸汽的蒸汽输出端。

7、作为一种优选的实施方式，所述第二换热组件配设有锅炉水位计。

8、作为一种优选的实施方式，还设有第三换热组件；所述第三换热组件限定有第三烟气流道和预热流道；所述第三烟气流道在烟气流动方向上连通于第二烟气流道的下游；所述预热流道在水流方向上连通在所述主换热流道的上游；所述预热流道的水与所述第三烟气流道的烟气换热以升温预热。

9、作为一种优选的实施方式，所述第三换热组件为冷凝换热器，其具有第一进水端和第一出水端；所述第一进水端的上游连通有第一水泵；

10、所述第一换热组件具有第二进水端和第二出水端；所述第一进水端和所述第二进水端之间串联有第二水泵；所述第二水泵的扬程大于所述第一水泵的扬程；所述第一水泵的扬程大于第三换热组件的水阻。

11、作为一种优选的实施方式，所述第一换热组件包括筒状壳体、以及筒状壳体内部的第一换热单元；所述第一换热单元连通在第二进水端和第二出水端之间；所述第一换热单元限定有所述主换热流道的多根第一竖直换热管,所述第一竖直换热管围绕于燃烧器进行燃烧的燃烧室外。

12、作为一种优选的实施方式，所述第一换热组件在至少一根所述第一竖直换热管的内部还设有内杆；所述内杆的外壁和所述换热管的内壁之间形成储水空间；所述内杆沿换热管长度方向的长度在20％换热管长度以上。

13、作为一种优选的实施方式，所述第二换热组件包括外壳以及位于外壳内的第二换热单元；所述第二换热单元包括限定有所述蒸汽发生流道的多个第二竖直换热管；所述第二换热组件具有连通第二进水端的第三进水端；所述第三进水端位于在所述第二换热单元的下端。

14、作为一种优选的实施方式，所述第二换热组件上端设有连通蒸汽输出端的上联箱，所述第二换热组件下端设有连通所述第三进水端的下联箱；所述多个第二竖直换热管的上端连通所述上联箱，下端连通所述下联箱。

15、作为一种优选的实施方式，所述第二换热组件在所述至少一根第二竖直换热管的内部在该第二竖直换热管50％高度以上的位置设置有汽水分离组件；所述汽水分离组件被配置为形成对至少部分沿所述换热管长度方向流动的汽水流体阻挡，且具有上端进行流体输出、下端进行流体输入的流体流动路径；所述汽水分离组件沿换热管长度方向的长度在1％换热管长度以上且在30％换热管长度以下，或者，沿换热管长度方向的长度为5mm-500mm。

16、作为一种优选的实施方式，所述主换热流道围绕在燃烧室外；所述蒸汽发生流道位于第一换热组件外。

17、有益效果：

18、本申请一个实施例的蒸汽发生设备增加有在冷凝换热器和第一换热组件(蒸汽发生本体)之间增设第二换热组件，第二换热组件一方面与烟气来流进行换热，形成二次汽化，另一方面提供汽水分离场所。第二换热组件相比于第一换热组件远离高温火焰，其换热管的蒸汽段远离高温火焰，避免高温干烧，既能保证蒸汽品质，又能保证使用寿命。

19、针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

20、应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

技术特征：

1.一种蒸汽发生设备，其中，包括：

2.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第二换热组件配设有锅炉水位计。

3.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，还设有第三换热组件；所述第三换热组件限定有第三烟气流道和预热流道；所述第三烟气流道在烟气流动方向上连通于第二烟气流道的下游；所述预热流道在水流方向上连通在所述主换热流道的上游；所述预热流道的水与所述第三烟气流道的烟气换热以升温预热。

4.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第三换热组件为冷凝换热器，其具有第一进水端和第一出水端；所述第一进水端的上游连通有第一水泵；

5.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第一换热组件包括筒状壳体、以及筒状壳体内部的第一换热单元；所述第一换热单元连通在第二进水端和第二出水端之间；所述第一换热单元限定有所述主换热流道的多根第一竖直换热管,所述第一竖直换热管围绕于燃烧器进行燃烧的燃烧室外。

6.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第一换热组件在至少一根所述第一竖直换热管的内部还设有内杆；所述内杆的外壁和所述换热管的内壁之间形成储水空间；所述内杆沿换热管长度方向的长度在20％换热管长度以上。

7.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第二换热组件包括外壳以及位于外壳内的第二换热单元；所述第二换热单元包括限定有所述蒸汽发生流道的多个第二竖直换热管；所述第二换热组件具有连通第二进水端的第三进水端；所述第三进水端位于在所述第二换热单元的下端。

8.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第二换热组件上端设有连通蒸汽输出端的上联箱，所述第二换热组件下端设有连通所述第三进水端的下联箱；所述多个第二竖直换热管的上端连通所述上联箱，下端连通所述下联箱。

9.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述第二换热组件在所述至少一根第二竖直换热管的内部在该第二竖直换热管50％高度以上的位置设置有汽水分离组件；所述汽水分离组件被配置为形成对至少部分沿所述换热管长度方向流动的汽水流体阻挡，且具有上端进行流体输出、下端进行流体输入的流体流动路径；所述汽水分离组件沿换热管长度方向的长度在1％换热管长度以上且在30％换热管长度以下，或者，沿换热管长度方向的长度为5mm-500mm。

10.如权利要求1所述的蒸汽发生设备，其中，所述主换热流道围绕在燃烧室外；所述蒸汽发生流道位于第一换热组件外。

技术总结公开一种可避免换热管干烧损坏的蒸汽发生设备，包括：燃烧器；配设有用于所述燃烧器燃烧的燃烧室的第一换热组件，限定有第一烟气流道和主换热流道；所述主换热流道的水与所述第一烟气流道的烟气换热升温部分汽化，并输出温度在90℃以上的汽水混合流体；限定有第二烟气流道和蒸汽发生流道的第二换热组件；所述第二烟气流道在烟气流动方向上连通于所述第一烟气流道的下游，所述蒸汽发生流道在水流流动方向上连通于所述主换热流道的下游；所述蒸汽发生流道的汽水混合流体与所述第二烟气流道的烟气换热形成蒸汽；所述第二换热组件具有输出蒸汽的蒸汽输出端。技术研发人员：朱高涛,段毅,袁飞,钱湖涛受保护的技术使用者：安徽热景锅炉有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15