[实用新型]一种膜式蒸汽发生器

说明书

本实用新型涉及一种膜式蒸汽发生器，主要由给水管道、膜式蒸汽发生管、出汽管道、回水管道组成，给水管道包括给水总管和给水支管，出汽管道包括出汽总管和出汽支管，回水管道包括回水总管和回水支管；膜式蒸汽发生管竖立设置，上端承接给水总管和或给水支管，下端接通回水总管和或回水支管，在膜式蒸汽发生管的底部管壁上开设蒸汽出口，蒸汽出口连接出汽支管，膜式蒸汽发生管受热，液膜升温汽化成饱和蒸汽，蒸汽随液膜一起流动，未汽化的给水作为回水排入回水支管或回水总管内，蒸汽经由蒸汽出口进入出汽支管再汇入出汽总管；回水总管的回水得到补充后实现循环给水。兼顾了汽包式锅炉和直流式锅炉的优点，同时又避免了它们的缺点，具有推广价值。

技术领域

本实用新型属于蒸汽发生设备技术领域，具体涉及一种膜式蒸汽发生器。

背景技术

能源在国民经济生活中具有重要地位，各行各业都离不开能源。工业用水蒸汽(一下简称为蒸汽)是一种主要的能源载体(热能、势能、动能)；蒸汽生产的设备主要是工业锅炉，由工业锅炉将煤炭、燃气、燃油或生物质等各种燃料由化学能转化为热能、势能(动能)，为生产设备、设施和生活设施等提供热能；电厂由锅炉为蒸汽轮机提供势能热能，转化为发电机组的动能发电。所以，作为生产蒸汽的工业锅炉在工业生产中具有重要作用。

现有的工业锅炉以给水受热汽化方式分主要有锅筒式锅炉、自然(或强制) 循环式锅炉、直流式(水平型、垂直型、水平垂直混合型三种形式)锅炉，如附图1至3和附图4至6中所示的五种情况。锅筒式锅炉和自然(或强制)循环式锅炉都带有水汽分离的锅筒，所以统称为汽包式锅炉；汽包式锅炉由于汽包的大直径大长度，要做到高温高压下安全可靠运行就必须加大筒体壁厚，设备造价成本高；锅炉运行时，系统必须保持一定的水量；以一台生产10t/h蒸汽的汽包式锅炉为例，其上下汽包及受热列管总容积为12m³，正常运行时上汽包内液位维持在40～80％，系统持液量约10～11t水，每次停车后冷炉启动到正常供给蒸汽，需要消耗1～2小时先把这10～11t水加热至饱和点在需求蒸汽压力以上，才能正常供汽；停炉则需要18～24小时冷却降压。自然(或强制)循环式锅炉结构复杂，为避免锅炉给水中带入的盐类在联箱内浓缩富集，需要设置多处排放点定期排污。汽包式锅炉在供汽负荷变化时，需要对整体给水进行调节，升降负荷需要一个缓慢的过程。直流锅炉没有汽包，系统持液量仅为汽包式锅炉的1/2～1/4，只需要吸收较少的热量就可以使给水达到供汽压力下的沸点；冷炉点火约40～ 45分钟即可供给额定温度和压力的蒸汽；停炉需要约25分钟。直流锅炉没有循环功能，给水从进入系统到蒸汽出系统一次性通过，在受热管中完成加热、汽化、过热过程，这就要求加热列管需做到足够长度才能实现；需要设置专门的系统，以便在启动锅炉时有足够的给水通过受热管，饱和受热管不会因过热烧坏；直流锅炉在受热管加热流程固定的情况下，若燃料和给水比例失调，直流锅炉就不能保证供给合格蒸汽；因此，直流锅炉对自动调节和控制系统要求较高；由于是一次性通过，直流锅炉不能进行排污，给水中的盐分会在受热管内壁结垢，影响锅炉的经济、安全运行，因此，直流锅炉给水要求高，水处理投资和运行费用较高；由于直流锅炉受热管内是一次性通过，工质(工业软水)完全依靠给水泵的压力流经所有受热面，并且具有较大的质量流量；所以，给水泵出口压力要很较高，消耗功率大。

综合以上所述，现有的工业锅炉有以下不足：

1、汽包式锅炉由于汽包沉重，特种金属用量大；汽包笨重，制造、安装、运输不便；

2、汽包式锅炉系统持液量巨大，开停车时间长；

3、汽包式锅炉升降负荷反应缓慢，开停车能源浪费大；

4、汽包式锅炉结构复杂，系统循环有死角，需要设置多处排放点排污；

5、汽包式锅炉开停车能源浪费大；

6、直流锅炉受热管流程长；

7、直流锅炉需要设置专门系统处理开车时受热管烧管问题；

8、直流锅炉对自动调节和控制系统要求较高；