[发明专利]一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器及其烟气余热综合回收的方法

说明书

本发明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。本发明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。

技术领域

本发明涉及蒸汽发生器技术领域，特别是一种蓄热燃烧式燃气热管蒸汽发生器及其烟气余热综合回收的方法。

背景技术

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。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。

发明内容

本发明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及其烟气余热综合回收的方法，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。本发明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。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明的一个目的是提供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，相同功率的设备本发明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，下部设置于热管换热区内部。