冷凝蒸气锅炉的制作方法

本实用新型涉及一种热交换设备，尤其涉及一种冷凝蒸气锅炉。

背景技术：

锅炉的排烟温度一般为150～250℃，直接将高温烟气排放出去则会造成热能浪费。一般通过烟气冷凝余热回收装置处理，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域， 烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气被加热，实现热能回收利用，提高锅炉热效率。现有蒸气锅炉存在以下技术问题：1、一般采用分体型式对冷凝余热回收装置与锅炉连接，即将冷凝余热回收装置设置在锅炉尾部排烟烟道通路中，但这样的装置占地面积大，结构复杂，使制造成本增加，同时烟道也容易增加烟气的流动阻力，加大了散热损失，热能利用效率低；2、向蒸气压力罐内补充冷水过程中，由于冷水温度较低，降低了蒸气压力罐的蒸气发生效率。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、体积小、提高补充冷水时的蒸气发生效率、可充分提高热能利用效率高的冷凝蒸气锅炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：冷凝蒸气锅炉，包括锅炉本体、蒸气压力罐和补水系统；锅炉本体包括箱体、外筒体和内筒体，箱体顶部敞口，外筒体和内筒体具有同一中心线且该中心线沿垂直方向设置，外筒体位于内筒体外部，外筒体和内筒体均顶部封堵底部敞口，外筒体下端和内筒体下端之间设有环形的密封板，密封板水平固定在箱体顶部，外筒体和内筒体之间形成的水加热腔，外筒体顶部开设有热水出口，内筒体内部空间为炉膛，外筒体和内筒体的前侧设置有与炉膛贯通的燃烧器安装管；

箱体内上部设置有位于内筒体下端开口下方的第一冷凝器，箱体右侧中部设置有与第一冷凝器下部连接的冷水进口，箱体左侧上部设置有与第一冷凝器上部连接的预热水出水管接头，外筒体左侧下部设有与水加热腔连通的预热水进水管接头，预热水出水管接头和预热水进水管接头之间通过弯管连接；箱体左侧部设置有位于第一冷凝器下方的废气出口；

蒸气压力罐的底部通过循环热水管与冷水进口连接，循环热水管上安装有第一循环水泵，蒸气压力罐的上部通过蒸气出管与热水出口连接，蒸气出管上安装有调节阀门；

补水系统包括补水罐和设置在箱体内的第二冷凝器，第二冷凝器位于第一冷凝器下方且位于废气出口上方，补水罐的上部通过第一循环冷水管与第二冷凝器的上部出水口连接，补水罐的下部通过第二循环冷水管与第二冷凝器的下部进水口连接，第二循环冷水管上安装有第二循环水泵；补水罐中上部通过补水管与蒸气压力罐的下部连接，补水管上安装有补水泵和单向阀。

箱体底部呈左低右高倾斜设置。

第一冷凝器和第二冷凝器均包括往复折弯的换热管，换热管的外部设置有若干块换热板，换热管和换热板均由不锈钢材料制成。

蒸气压力罐顶设置有蒸气出口，蒸气压力罐侧部连接有液面检测管，液面检测管上设置有液位计。

采用上述技术方案，锅炉本体和蒸气压力罐的工作原理及过程为：燃烧器安装在燃烧器安装管内，燃烧器喷出的火焰在炉膛内对水加热腔内的水进行加热，高温烟气由内筒体下端排出，在第一循环水泵的作用下，蒸气压力罐底部温度较低的水由循环热水管进入到第一冷凝器内，高温烟气将通过第一冷凝器内的冷水进行预热，高温烟气与冷凝器的换热管和换热板进行热交换后的烟气温度下降到常温后由箱体下部左侧的废气出口排出；预热后的水再依次经预热水出水管接头、弯管和预热水进水管接头进入到水加热腔内，水在水加热腔内被安装在燃烧器安装管内的燃烧器喷出的火焰加热，高温水蒸气经过蒸气出管进入到蒸气压力罐内的上部，高温水蒸气由蒸气出口排出，可为采暖、工业、洗浴等企事业单位提供热能。

随着蒸气的输出，蒸气压力罐内的水位下降，这时就需要向蒸气压力罐内补充水，补水过程为：由于补水罐内存储的水是冷水，开启第二循环水泵，第二循环水泵将补水罐内冷水由第二循环冷水管抽入到第二冷凝器内，对第一冷凝器热交换后的废气还具有较高温度，较高温度的废气对第二冷凝器内的热水进行预热，预热后的水再经第一循环冷水管流入到补水罐内。开启补水泵，补水泵将补水罐内预热后的水经补水管输送到蒸气压力罐内，为蒸气压力罐内补水。

本实用新型将第一冷凝器、第二冷凝器和锅炉本体设置为一体，结构紧凑，体积小；根据热气体向上聚的原理，将冷凝器设置在炉膛下方，这样可充分提升高温烟气的热交换效率。炉膛内产生的高温废气由上向下依次为第一冷凝器和第二冷凝器进行预热，高温废气的热量充分利用，提高热利用效率。由于高温废气与冷凝器内的冷水热交换后温度降低会产生凝结水，因此，将箱体底部设置为左低右高的结构，这样便于排出凝结水。另外，为了避免水加热腔内的热水与外界空气进行热交换，可在外筒体外壁设置保温层。在箱体底部和/或侧部设置支架。通过液位计可时刻监测蒸气压力罐内的液位，当蒸气压力罐内的水位达到最高位时，可关闭补水泵一段时间，单向阀的作用起到避免蒸气压力罐内的水倒流到补水罐内。当蒸气压力罐内的水位落到最低位时，启动补水泵。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的冷凝蒸气锅炉，包括锅炉本体、蒸气压力罐1和补水系统；锅炉本体包括箱体3、外筒体4和内筒体5，箱体3顶部敞口，外筒体4和内筒体5具有同一中心线且该中心线沿垂直方向设置，外筒体4位于内筒体5外部，外筒体4和内筒体5均顶部封堵底部敞口，外筒体4下端和内筒体5下端之间设有环形的密封板6，密封板6水平固定在箱体3顶部，外筒体4和内筒体5之间形成的水加热腔7，外筒体4顶部开设有热水出口8，内筒体5内部空间为炉膛9，外筒体4和内筒体5的前侧设置有与炉膛9贯通的燃烧器安装管10。

箱体3内上部设置有位于内筒体5下端开口下方的第一冷凝器11，箱体3右侧中部设置有与第一冷凝器11下部连接的冷水进口12，箱体3左侧上部设置有与第一冷凝器11上部连接的预热水出水管接头13，外筒体4左侧下部设有与水加热腔7连通的预热水进水管接头14，预热水出水管接头13和预热水进水管接头14之间通过弯管15连接；箱体3左侧部设置有位于第一冷凝器11下方的废气出口22。

蒸气压力罐1的底部通过循环热水管16与冷水进口12连接，循环热水管16上安装有第一循环水泵17，蒸气压力罐1的上部通过蒸气出管18与热水出口8连接，蒸气出管18上安装有调节阀门19，调节阀门19用于调节蒸气输出量。

补水系统包括补水罐20和设置在箱体3内的第二冷凝器21，第二冷凝器21位于第一冷凝器11下方且位于废气出口22上方，补水罐20的上部通过第一循环冷水管23与第二冷凝器21的上部出水口连接，补水罐20的下部通过第二循环冷水管24与第二冷凝器21的下部进水口连接，第二循环冷水管24上安装有第二循环水泵25；补水罐20中上部通过补水管26与蒸气压力罐1的下部连接，补水管26上安装有补水泵27和单向阀28。

箱体3底部呈左低右高倾斜设置。

第一冷凝器11和第二冷凝器21均包括往复折弯的换热管，换热管的外部设置有若干块换热板，换热管和换热板均由不锈钢材料制成。

蒸气压力罐1顶设置有蒸气出口29，蒸气压力罐1侧部连接有液面检测管30，液面检测管30上设置有液位计31。

锅炉本体和蒸气压力罐1的工作原理及过程为：燃烧器安装在燃烧器安装管10内，燃烧器喷出的火焰在炉膛9内对水加热腔7内的水进行加热，高温烟气由内筒体5下端排出，在第一循环水泵17的作用下，蒸气压力罐1底部温度较低的水由循环热水管16进入到第一冷凝器11内，高温烟气将通过第一冷凝器11内的冷水进行预热，高温烟气与冷凝器的换热管和换热板进行热交换后的烟气温度下降到常温后由箱体3下部左侧的废气出口22排出；预热后的水再依次经预热水出水管接头13、弯管15和预热水进水管接头14进入到水加热腔7内，水在水加热腔7内被安装在燃烧器安装管10内的燃烧器喷出的火焰加热，高温水蒸气经过蒸气出管18进入到蒸气压力罐1内的上部，高温水蒸气由蒸气出口29排出，可为采暖、工业、洗浴等企事业单位提供热能。

随着蒸气的输出，蒸气压力罐1内的水位下降，这时就需要向蒸气压力罐1内补充水，补水过程为：由于补水罐20内存储的水是冷水，开启第二循环水泵25，第二循环水泵25将补水罐20内冷水由第二循环冷水管24抽入到第二冷凝器21内，对第一冷凝器11热交换后的废气还具有较高温度，较高温度的废气对第二冷凝器21内的热水进行预热，预热后的水再经第一循环冷水管23流入到补水罐20内。开启补水泵27，补水泵27将补水罐20内预热后的水经补水管26输送到蒸气压力罐1内，为蒸气压力罐1内补水。

本实用新型将第一冷凝器11、第二冷凝器21和锅炉本体设置为一体，结构紧凑，体积小；根据热气体向上聚的原理，将冷凝器设置在炉膛9下方，这样可充分提升高温烟气的热交换效率。炉膛9内产生的高温废气由上向下依次为第一冷凝器11和第二冷凝器21进行预热，高温废气的热量充分利用，提高热利用效率。由于高温废气与冷凝器内的冷水热交换后温度降低会产生凝结水，因此，将箱体3底部设置为左低右高的结构，这样便于排出凝结水。另外，为了避免水加热腔7内的热水与外界空气进行热交换，可在外筒体4外壁设置保温层。在箱体3底部和/或侧部设置支架。通过液位计31可时刻监测蒸气压力罐1内的液位，当蒸气压力罐1内的水位达到最高位时，可关闭补水泵27一段时间，单向阀28的作用起到避免蒸气压力罐1内的水倒流到补水罐20内。当蒸气压力罐1内的水位落到最低位时，启动补水泵27。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。