[發明專利]一種冷凝式燃氣蒸汽發生模塊

在審

• 申請號: 202010841311.6
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111928221A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 劉維
• 申請（專利權）人: 劉維
• 主分類號: F22B1/22
• 分類號: F22B1/22;F22B31/08;F28D7/08;F28F1/12;F23J15/06;F22B37/26
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖云

本發明公開一種冷凝式燃氣蒸汽發生模塊，包括自下而上排布的燃燒器、熱交換器和冷凝換熱器，所述熱交換器設置有第一輸入口和第一輸出口，所述冷凝換熱器設置有第二輸入口和第二輸出口，所述第二輸出口連通第一輸入口，所述第二輸入口連接水源，使得在燃燒器工作時，水流經冷凝換熱器進行預熱后進入熱交換器加熱汽化。本發明中，燃燒器點火產生的高溫煙氣經熱交換器后進入冷凝換熱器，煙氣余熱得到高效回收，最后經匯集煙道排出爐外，和現有蒸汽發生模塊相比，增加了冷凝換熱器，通過高效回收煙氣余熱，將常溫的補給水溫升高，減輕了熱交換器的換熱負擔，提高熱效率。

技術領域

本發明屬于蒸汽鍋爐技術領域，具體涉及一種冷凝式燃氣蒸汽模塊爐中的蒸汽發生模塊。

背景技術

燃氣蒸汽模塊爐是由多個蒸汽發生模塊組成的。現有的蒸汽發生模塊都是由一個非低氮燃燒器和三級換熱器組成，三級換熱器包括兩級高效換熱器和一級高溫換熱器，其中兩級高效換熱器位于模塊的上部，一級高溫換熱器位于模塊的中部，燃燒器位于模塊下方，強排風機位于模塊上方。這種結構形式的蒸汽發生模塊，由于沒有冷凝換熱器，模塊的給水沒有預熱，當燃氣蒸汽發生模塊點火升溫時，要將常溫的進水經過三級換熱加熱到溫度高達150度以上的高溫蒸汽，每級換熱器的進出口溫差可能達到50度，過高的溫差會導致換熱器受熱不均勻，進而影響換熱效率，換熱器也容易變形損壞。現有的燃氣蒸汽模塊爐是將兩個上述的模塊平行并排擺放，兩個模塊同層的換熱器管路串聯起來，然后再自上而下將三組換熱器串聯成一條管路，兩個模塊組成一個功率加倍的蒸汽發生模塊組，由兩個燃燒器和六個換熱器完成將常溫水加熱到蒸發的過程。這種方法雖然解決了每個換熱器溫差過高的問題，但是，控制方面必須確保兩個模塊同步工作。事實上，由于兩個模塊各自都有獨立的控制和保護功能，其中一個模塊點火失敗或故障停機，都會造成模塊組功率減半，導致無法將進水加熱成有用的蒸汽。更為嚴重的是，現有的蒸汽模塊爐的給水方式都是給水泵在高效換熱器的進水口給水，水(工質)是在一根管子內完成加熱到蒸發，因為沒有內循環，當負荷變化時，管壁溫度很難控制，隨時會出現傳熱惡化，產生爆管或疲勞裂紋等問題，換熱器使用壽命和模塊爐安全沒有保障。上述模塊組由于沒有配置能夠收集冷凝水并且能夠長期耐腐蝕的冷凝換熱器，因此，為了確保銅質高效換熱器換熱時不會析出冷凝水，以免冷凝水吸附灰塵影響換熱效果和使用壽命，排煙溫度正常會高于150度，熱效率一般只能達到90％的二級能效。由上述模塊組構成的現有燃氣蒸汽模塊爐的氮氧化物和一氧化碳排放，分別只能達到200mg/立方米和500mg/立方米，顯然和我國最新的環保節能標準差距較大。

發明內容

為了解決上述問題之一，本發明提供一種冷凝式燃氣蒸汽發生模塊。

本發明解決其技術問題所采用的一種技術方案是：

一種冷凝式燃氣蒸汽發生模塊，包括自下而上排布的燃燒器、熱交換器和冷凝換熱器，所述熱交換器設置有第一輸入口和第一輸出口，所述冷凝換熱器設置有第二輸入口和第二輸出口，所述第二輸出口連通第一輸入口，所述第二輸入口連接水源，使得在燃燒器工作時，水流經冷凝換熱器進行預熱后進入熱交換器加熱汽化。

在本發明的一些實施例中，所述熱交換器自下而上設置有三級高溫換熱器和兩級高效換熱器，所述兩級高效換熱器與所述三級高溫換熱器自上而下串聯形成一條管路，所述第一輸入口設置于所述三級高溫換熱器上，所以第一輸出口設置于所述兩級高效換熱器上。

在本發明的一些實施例中，還包括煙氣收集裝置，所述煙氣收集裝置設置于熱交換器的上方并用于收集燃燒器工作產生的燃燒尾氣，所述冷凝換熱器設置于煙氣收集裝置的輸出端。

在本發明的一些實施例中，所述煙氣收集裝置設置有強排風機，所述強排風機與所述冷凝換熱器并排設置于所述熱交換器的上方。