一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，包括蒸汽发生器和设置于蒸汽发生器底部的加热装置，加热装置包括空气管道、燃气管道、四通阀、第一蓄热室、第二蓄热室和燃烧装置，第一蓄热室和第二蓄热室分别设置于蒸汽发生器底部的四周，第一蓄热室由外向内依次设置有第一保温层和第一蓄热层，第二蓄热室由外向内依次设置有第二保温层和第二蓄热层，燃烧装置包括与第一蓄热室连接的第一燃烧室和与第二蓄热室连接的第二燃烧室，第一燃烧室和第二燃烧室之间设置有热管换热区，热管换热区内设置有烟气导流板和由若干根热管组成的热管蔟。本实用新型专利技术提出的蒸汽发生器长期安全可靠的产生蒸汽，并对烟气的热量充分回收利用，减少热损失，提高热效率。

Regenerative combustion type gas heat pipe steam generator

The utility model discloses a regenerative combustion type gas heat pipe steam generator comprises a heating device, steam generator and steam generator is arranged on the bottom of the heating device includes air pipes, gas pipelines, four way valve, the first regenerator, the regenerator and the combustion device second, around the first regenerator and regenerator are respectively arranged on the second the bottom of the steam generator, the first regenerator in turn from outside to inside is provided with a first insulating layer and the first heat storage layer are sequentially arranged from outside to inside the second insulating layer and the second layer second heat regenerator, the combustion device comprises a first regenerator with a first combustion chamber and connected with the second regenerator with second combustion chamber. The heat pipe heat exchanger is arranged between the first combustion chamber and the second combustion chamber, heat pipe heat exchanger is arranged in the guide plate and a plurality of flue gas heat pipe heat pipe Cocooning. The steam generator provided by the utility model has the advantages of long term safety and reliable generation of steam, and full recovery and utilization of the heat of the flue gas, thereby reducing heat loss and improving heat efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器
本技术涉及蒸汽发生器
，特别是一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器。
技术介绍
工业领域对水蒸气的需求量极大，就目前技术而言，蒸汽主要由蒸汽锅炉产生，传统蒸汽锅炉主要依靠燃料在炉膛中燃烧产生热量直接加热锅筒来产生蒸汽，该方法虽然能产生蒸汽，但烟气带走大量热量，排烟温度有几百度，甚至更高，因而热效率较低，即使使用换热器对烟气进行余热回收，最终排烟温度也在150℃左右，仍然有较大部分热量没有回收利用，并且换热器易腐蚀，体积庞大，结构复杂，使用寿命短等缺点。雾霾情况的严重在不少地方提出禁止运行10吨以下的燃煤锅炉来采暖或生产蒸汽，这样，会有大量的燃气锅炉填补这个市场。目前的燃气蒸汽锅炉效率大多不高于90％，排烟温度高，多在150℃以上，余热得不到充分利用。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，烟气的余热首先用于加热助燃空气，然后对烟气余热进一步回收用于加热给水，可以做到烟气余热的极限回收。本技术的蒸汽发生器能长期安全可靠的产生蒸汽，并能对烟气的热量充分回收利用，降低排烟温度，减少热损失，提高热效率。本技术是通过以下技术方案来实现的：一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，包括蒸汽发生器和设置于所述蒸汽发生器底部的加热装置，所述加热装置包括空气管道、燃气管道、四通阀、第一蓄热室、第二蓄热室和燃烧装置，所述第一蓄热室和第二蓄热室分别设置于所述蒸汽发生器底部的四周，所述第一蓄热室由外向内依次设置有第一保温层和第一蓄热层，所述第二蓄热室由外向内依次设置有第二保温层和第二蓄热层，所述燃烧装置包括与所述第一蓄热室连接的第一燃烧室和与所述第二蓄热室连接的第二燃烧室，所述第一燃烧室和所述第二燃烧室通过热管换热区连通，所述热管换热区内设置有烟气导流板和由若干根热管组成的热管蔟。助燃空气依次通过空气管道和四通阀，经第一蓄热室，被已经加热的第一蓄热层加热后进入第一燃烧室，同时燃气通过燃气管道进入第一燃烧室与空气混合在第一燃烧室中燃烧，燃烧后的烟气通过烟气导流板在热管间流动，燃烧后的烟气经第二蓄热层后通过四通阀，经排烟管道排出，排烟管道为热水管道和烟气管道套接，烟气管道设置于热水管道的内部。在一个燃烧周期内，在上半个周期，助燃空气依次通过空气管道和四通阀，经第一蓄热层，被原已经被加热的蓄热材料加热后进入燃烧室，空气被加热的温度约300℃左右，燃气通过燃气管道进入燃烧室与空气混合在燃烧室中燃烧，燃烧后的热烟气1000℃以下，通过燃烧装置内的烟气导流板在热管间流动。经过烟气导流板的折流，可以延长烟气与热管的接触时间，此部分热管外部设置有翅片，可以扩大换热面积，与传统锅炉的光管相比，换热面积可以增加8～10倍，因此，相同功率的设备本技术提出的蒸汽发生器可以做的更紧凑，缩小设备体积，减少占地面积。经过热管区换热后，烟气温度降到350℃左右，然后经第二蓄热室加热内部的蓄热材料，通过四通阀，经排烟风机引出，排烟管道为热水管道和烟气管道套接，烟气管道设置于热水管道的内部，由锅炉给水进一步回收烟气余热，烟气温度可降低到50℃左右；燃烧室内设置有热管蔟，热管蔟由若干个热管组成，热管的上部设置于蒸汽发生器内部，设置于燃烧室内部。本技术提出的蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器的突出特点是：(1)排烟温度低，可以充分回收烟气余热，包括烟气中蒸汽的汽化潜热，从而可以提高热效率到95％以上；(2)热管烟气加热侧增加翅片，可以增加换热面积8～10倍，可以缩小设备体积；(3)热管的换热效率高，且系统中单根热管的损坏不会造成整个系统的停止，设备使用寿命长；(4)火焰温度控制在1000℃左右，热力型NOX的生成受到抑制。四通阀的设置使高温烟气和助燃空气在空气管道和排烟管道中进行自由切换。水和烟气在套管中发生热交换，烟气温度进一步降低，水吸收热量进入蒸汽发生器中。本技术提出的蒸汽发生器能长期安全可靠的产生蒸汽，并能对烟气的热量充分回收利用，降低排烟温度，减少热损失，提高热效率。优选地，所述的第一保温层和所述的第二保温层的厚度分别为150～200mm，所述的第一蓄热层和所述的第二蓄热层的截面宽度分别为100～150mm。第一蓄热层和第二蓄热层的蓄热材料总高度及结构形式根据设备功率的大小分别计算，第一蓄热层和第二蓄热层的比表面积在1000m2/m3左右。优选地，所述的第一蓄热层和所述的第二蓄热层的蓄热材料选自蜂窝陶瓷或金属蜂窝陶瓷中的一种。第一蓄热层和第二蓄热层的蓄热材料可以为相同的蓄热材料或者不同的蓄热材料，只要其能达到相同的蓄热效果即可。空气和烟气在蓄热层中稳定流动，实现蓄热层对空气的加热以及烟气对蓄热层的加热。优选地，所述的烟气导流板在所述热管换热区内交替设置，使烟气的运动轨迹呈S型。烟气导流板的设计延长了烟气与热管的接触时间，使热管吸收更多热量，保证换热充分。优选地，所述的热管下端设置有增大吸热面积的翅片。如果单根热管烟气侧出现问题，不会影响到整个系统的正常运行。优选地，所述的蒸汽发生器顶部设置有将蒸汽排出的蒸汽管道。蒸汽管道用于将蒸汽发生器中产生的蒸汽及时排出。优选地，所述的蒸汽发生器外部设置有用于监测蒸汽发生器内部温度的温度传感器、用于监测蒸汽发生器内部压力的压力传感器和用于确保蒸汽发生器安全的安全阀。热管内部根据加热工艺不同，保持一定的真空度，管内工质经过处理后，可以有效抑制高温高压下氢气等不凝气体的析出，且可以将析出的氢气气化为水，保证内部的真空度，从而可以延长热管的使用寿命。管内工质可以视实际情况选择，只要能达到需要的效果即可。本技术的有益效果是：(1)本技术提出的蒸汽发生器通过热管的高效换热技术提高热效率；热管蒸发段采用翅片增加换热面积和高比表面积的蓄热材料，在保证换热效果的前提下，缩小设备体积，降低生成成本；(2)通过蓄热材料对烟气的热量极限回收利用，降低排烟温度，减少热损失，因而热效率很高，本系统最终热效率可达95％以上，排烟温度比环境温度高不大于30℃，从而达到节能的目的。附图说明图1是本技术的一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器的结构示意图；图2是本技术的一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器的结构示意图；图中：1、鼓风机；2、空气管道；3、二位四通阀；4、第一管道；5、第二管道；6、引风机；7、进水管道；8、热水管道；9、排烟管道；10、热水输送管道；11、第二保温层；12、第二蓄热层；13、第二燃烧器；14、第二阀门；15、燃气管道；16、第一阀门；17、烟气导流板；18、第一燃烧器；19、第一蓄热层；20、温度传感器；21、压力传感器；22、安全阀；23、压力容器；24、热管；25、热管换热区；26、蒸汽管道。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的内容做进一步详细说明。一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，包括蒸汽发生器和设置于所述蒸汽发生器底部的加热装置，所述加热装置包括空气管道、燃气管道、四通阀、第一蓄热室、第二蓄热室和燃烧装置，所述第一蓄热室和第二蓄热室分别设置于所述蒸汽发生器底部的四周，所述第一蓄热室由外向内依次设置有第一保温层和第一蓄热层，所述第二蓄热室由外向内依次设置有第二保温层和第二蓄热层，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，其特征在于：包括蒸汽发生器和设置于所述蒸汽发生器底部的加热装置，所述加热装置包括空气管道、燃气管道、四通阀、第一蓄热室、第二蓄热室和燃烧装置，所述第一蓄热室和第二蓄热室分别设置于所述蒸汽发生器底部的四周，所述第一蓄热室由外向内依次设置有第一保温层和第一蓄热层，所述第二蓄热室由外向内依次设置有第二保温层和第二蓄热层，所述燃烧装置包括与所述第一蓄热室连接的第一燃烧室和与所述第二蓄热室连接的第二燃烧室，所述第一燃烧室和所述第二燃烧室通过热管换热区连通，所述热管换热区内设置有烟气导流板和由若干根热管组成的热管蔟。

【技术特征摘要】
1.一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，其特征在于：包括蒸汽发生器和设置于所述蒸汽发生器底部的加热装置，所述加热装置包括空气管道、燃气管道、四通阀、第一蓄热室、第二蓄热室和燃烧装置，所述第一蓄热室和第二蓄热室分别设置于所述蒸汽发生器底部的四周，所述第一蓄热室由外向内依次设置有第一保温层和第一蓄热层，所述第二蓄热室由外向内依次设置有第二保温层和第二蓄热层，所述燃烧装置包括与所述第一蓄热室连接的第一燃烧室和与所述第二蓄热室连接的第二燃烧室，所述第一燃烧室和所述第二燃烧室通过热管换热区连通，所述热管换热区内设置有烟气导流板和由若干根热管组成的热管蔟。2.根据权利要求1所述的蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器，其特征在于：所述的第一保温层和所述的第二保温层的厚度分别为150～200mm，所述的第一蓄热层和所述的第二蓄热层的截面宽度分别为100...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，朱德明，冯自平，韩颖，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：新型
国别省市：广东,44