一种多回程蒸汽锅炉及其系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业设备技术领域，具体而言，涉及一种多回程节能蒸汽锅炉及其系统。


背景技术：

2.锅炉是一种能量转换设备。锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
3.传统锅炉是将钢板围成一个圆筒，上面焊接一个排烟口，圆筒下面焊接一个燃烧机喷火圆筒，在燃烧室圆筒的中下部有几根水管穿过燃烧室圆筒。在燃烧室的构成外面利用钢板围城一个圆筒，该圆筒与燃烧室圆筒之间留有空间作为水的空间，两个圆筒的底部连接、顶部连接，装上排气管即可。该结构燃料消耗大，热传递效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构简单，热效率高，耗能小的多回程节能蒸汽锅炉及其系统。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.一种多回程蒸汽锅炉，包括：
7.炉体，所述炉体内设有主燃烧室和副燃烧室，所述副燃烧室与所述主燃烧室连通且位于所述主燃烧室的上方，所述主燃烧室和所述副燃烧室的外层设有水层，所述主燃烧室连通有燃烧管；
8.所述副燃烧室内从上至下分布设有多个火焰通道分隔板，所述火焰通道分隔板与所述副燃烧室的内壁之间有间隔，上下相邻的两个火焰通道分隔板在水平面的投影不重合，从而使各个间隔上下错开；各所述火焰通道分隔板上分布设有安装孔，多个换热管分别对应从各个火焰通道分隔板的安装孔穿过从而贯穿固定于各火焰通道分隔板，各所述换热管分别与所述水层连通。
9.进一步的，还包括过热器，设于所述炉体外侧且与所述主燃烧室、副燃烧室相连通，所述过热器的蒸汽进气端与所述水层顶部的蒸汽排气管通过过热器进气管连接，所述过热器的高温蒸汽排气管用于连接用气设备。
10.进一步的，还包括液位检测装置，竖直设置于所述炉体的外侧且与所述水层相连通，用于检测所述炉体内水的高度位置。
11.进一步的，还包括水泵，所述水泵的一端与水箱相连通，另一端通过输水管连通至所述水层。
12.进一步的，还包括蒸汽湿度调节管，所述蒸汽湿度调节管的两端分别连接至所述液位检测装置和所述过热器进气管，且所述蒸汽湿度调节管上设有蒸汽湿度调节阀门，所
述蒸汽湿度调节阀门可打开以供所述液位检测装置中的水经所述蒸汽湿度调节管输至所述过热器进气管并进入所述过热器。
13.进一步的，所述炉体的顶部设有检测管，所述检测管上设有安全阀、压力表及电接点压力表，所述电接点压力表与锅炉自动控制器电连接。
14.进一步的，所述炉体上设有废气排气管通道，所述废气排气管通道与所述副燃烧室相连通。
15.进一步的，还包括设置于所述炉体外的水污清除口，所述水污清除口与所述水层连通。
16.一种多回程蒸汽锅炉系统，包括燃烧机和以上任一项所述的多回程蒸汽锅炉，所述燃烧机与所述多回程蒸汽锅炉的燃烧管连接，用于燃烧产生火焰并通过所述燃烧管向主燃烧室传递热量。
17.本实用新型具有如下有益效果：
18.在本实施例中，燃烧管设置于炉体的下部，火焰自然由下往上运动，有利于增加火焰与主燃烧室的接触面积和热量的传输，且主燃烧室空旷设置有利于为燃烧机喷出的火焰提供低氮燃烧环境。
19.火焰通道分隔板起到固定换热管的作用，换热管的安装位置稳固可靠；不需要在副燃烧室内单独设置其他的安装支架，便于设备的制造和降低设备成本，也节约了内部的换热空间。上下相邻的两个火焰通道分隔板在水平面的投影不重合，且各个间隔上下错开，可以使副燃烧室中的燃烧通道形成折线形，增长火焰在副燃烧炉内的燃烧路线，火焰在换热管间多回程不断穿插，从而延长火焰与换热管中水的换热时间，增多了与同一换热管之间的传热次数，换热充分。
20.在本实施例中，火焰刚进入主燃烧室时的温度最高，由下至上进入副燃烧室中，换热管内充满水，增加水的受热面积，提高传热效率。换热管的长度方向垂直于副燃烧室的底部，由于换热管的长度方向与火焰的运动方向垂直，可充分利用火焰，增大与换热管内的水的热交换时间，提高传热效率；各换热管并列设置的结构可合理利用副燃烧室内的空间，使得火焰在换热管之间穿插，增大换热管内水的受热面积，同时密布的换热管一定程度上也阻碍了火焰的运动，延长火焰在副燃烧室内的停留时间，提高和保持副燃烧室内的温度，从而最大化利用火焰进行传热，提高换热效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的多回程蒸汽锅炉的立体结构示意图；
23.图2为图1多回程蒸汽锅炉的主视图；
24.图3为图2的左侧视图；
25.图4为图2的俯视图；
26.图5为图1多回程蒸汽锅炉的内部透视图；
27.图中，100、炉体；101、蒸汽排气管；102、安全阀；103、压力表；104、电接点压力表；105、水污清除口；106、锅炉自动控制器；110、主燃烧室；120、副燃烧室；121、火焰通道分隔板；122、安装孔；130、水层；140、燃烧管；150、过热器；151、过热器进气管；152、高温蒸汽排气管；161、小排污管；162、水位传感器箱；163、水位传感器；170、水泵；171、水箱；1711、浮球阀；172、输水管；180、蒸汽湿度调节管；181、蒸汽湿度调节阀门；190、废气排气管通道；200、燃烧机。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
29.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型权利要求所限定的各种实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例，其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。
30.对本领域技术人员显而易见的是，提供对本实用新型的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本实用新型。
31.贯穿本技术文件的说明书和权利要求，词语“包括”和“包含”以及词语的变型，例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”，而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。结合本实用新型的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。
32.应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本实用新型中所使用的表述“包含”和/或“可以包含”意在表示相对应的功能、操作或元件的存在，而非意在限制一个或多个功能、操作和/或元件的存在。此外，在本实用新型中，术语“包含”和/或“具有”意在表示申请文件中公开的特性、数量、操作、元件和部件，或它们的组合的存在。因此，术语“包含”和/或“具有”应当被理解为，存在一个或多个其他特性、数量、操作、元件和部件、或它们的组合的额外的可能性。
33.在本实用新型中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如，“a或b”可以包含a或者b，或可以包含a和b两者。
34.应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”或“耦合”另一个元件，它可以是直接连接或耦合到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
35.文中提到的“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员所通常理解的含义相同。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。本文所使用的术语“及/或”包
括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.参考图1-图5，一种多回程蒸汽锅炉，包括：
38.炉体100，所述炉体100内设有主燃烧室110和副燃烧室120，所述副燃烧室120与所述主燃烧室110连通且位于所述主燃烧室110的上方，所述主燃烧室110和所述副燃烧室120的外层设有水层130，所述主燃烧室110连通有燃烧管140；
39.所述副燃烧室120内从上至下分布设有多个火焰通道分隔板121，所述火焰通道分隔板121与所述副燃烧室120的内壁之间有间隔，上下相邻的两个火焰通道分隔板121在水平面的投影不重合，从而使各个间隔上下错开；各所述火焰通道分隔板121上分布设有安装孔122，多个换热管，分别对应从各个火焰通道分隔板121的安装孔122穿过从而贯穿固定于各火焰通道分隔板121，各所述换热管分别与所述水层130连通。
40.参考图2，本实施例中，燃烧机200喷射出的火焰通过燃烧管140进入主燃烧室110，火焰由下向上运动进入副燃烧室120，副燃烧室120内多个换热管为垂直排列，密布的多个换热管一定程度上也阻碍了火焰的运动，可延长火焰的停留时间从而提高和保持副燃烧室120内的温度，对水层130及换热管内的水进行持续加热，增加了有效发热面积，换热效率得到有效提高。
41.在本实施例中，燃烧管140设置于主炉的下部，火焰自然由下往上运动，有利于增加火焰与主燃烧室110、副燃烧室120的接触面积和热量的传输，且主燃烧室110空旷设置有利于为燃烧机喷出的火焰提供低氮燃烧环境。
42.设置的火焰通道分隔板121起到固定换热管的作用，换热管的安装位置稳固可靠；不需要在副燃烧室120内单独设置其他的安装支架，便于设备的制造和降低设备成本，也节约了内部的换热空间。上下相邻的两个火焰通道分隔板121在水平面的投影不重合，且各个间隔上下错开，可以使副燃烧室120中的燃烧通道形成折线形，增长火焰在副燃烧炉内的燃烧路线，火焰在换热管间多回程不断穿插，从而延长火焰与换热管中水的换热时间，增多了与同一换热管之间的传热次数，换热充分。
43.在本实施例中，火焰刚进入主燃烧室110时的温度最高，由下至上进入副燃烧室120中，换热管中充满水，增加水的受热面积，提高传热效率。换热管的长度方向垂直于副燃烧室120的底部，由于换热管的长度方向与火焰的运动方向垂直，可充分利用火焰，增大与换热管内的水的热交换时间，提高传热效率；各换热管并列设置的结构可合理利用副燃烧室120内的空间，使得火焰在换热管之间穿插，增大换热管内水的受热面积，同时密布的换热管一定程度上也阻碍了火焰的运动，延长火焰在副燃烧室120内的停留时间，提高和保持主副燃烧室内的温度，从而最大化利用火焰进行传热，提高换热效率。其中，上述换热管可以为截面是圆形、方形等多种形状的管路，此处不做限制。
44.参考图2，在一些实施例中，还包括过热器150，设于所述炉体100外侧且与所述主燃烧室110、副燃烧室120相连通，所述过热器150的蒸汽进气端与所述水层130顶部的蒸汽排气管101通过过热器进气管151连接，所述过热器150的高温蒸汽排气管152用于连接用气设备。水层130中的蒸汽从顶部蒸汽排气管101输出，并通过过热器进气管151输送至过热器150，由于过热器150与主燃烧室110保持连通，从而可以对进入其中的蒸汽进一步加热，并最终供给用气设备。设置的过热器150能够对到达用气设备之前的蒸汽进行再加热，保证最终供给的蒸汽具有稳定的热量和温度。
45.参考图3，在一些实施例中，还包括液位检测装置，竖直设置于所述炉体100的外侧且与所述水层130相连通，用于检测所述炉体100内水的高度位置。具体的，液位检测装置的结构可以是水位传感器箱162，水位传感器箱162内放置水位传感器163，将水位传感器163所检测的数值传输至锅炉自动控制器106，锅炉自动控制器106根据接收的信号进行相应的控制，当水位低于预设值时，锅炉自动控制器106控制水泵170启动向锅炉中加水，当水位达到预设值时，锅炉自动控制器106控制与其电连接的水泵170停止加水。
46.进一步的，水位传感器箱162的下部连接有一根布置在炉体100外侧的排污管路161，定期打开排污管路161的阀门可将水位传感器箱162中的污水通过排污管路161排出，避免污物堆积在水位传感器箱162中影响正常监测水位。
47.参考图2，在一些实施例中，还包括燃烧机200，与所述燃烧管140连接，用于燃烧产生火焰并通过燃烧管140向主燃烧室110传递热量。
48.参考图3和图4，在一些实施例中，还包括水泵170，所述水泵170的一端与水箱171相连通，另一端通过输水管172与水层130相连通。具体的，输水管172可连接水污清除口105，正常工作状态下水污清除口105不排水，水泵170将水箱171中的水泵170出，进而通过输水管172、水污清除口105向水层130中注水。进一步的，可通过供水装置持续向水箱171中加水，当水箱171中水加满时水箱171内的浮球浮起、浮球阀1711关闭，供水装置接收浮球阀1711发出的信号后停止向水箱171中注水。
49.过热器150可以对从过热器进气管151进入其中的蒸汽进一步加热，并最终供给用气设备，保证最终供给的蒸汽具有稳定的热量和温度。但是蒸汽被过热器150过度加热后湿度会下降，无法满足使用需求。参考图3，在一些实施例中，还包括蒸汽湿度调节管180，所述蒸汽湿度调节管180的两端分别连接至所述液位检测装置和所述过热器进气管151，且所述蒸汽湿度调节管180上设有蒸汽湿度调节阀门181，所述蒸汽湿度调节阀门181可打开以供所述液位检测装置中的水经所述蒸汽湿度调节管180输至所述过热器进气管151并进入所述过热器150。具体的，蒸汽湿度调节管180的一端可连接至液位检测装置中的水位传感器箱162，打开蒸汽湿度调节阀门181后水位传感器箱162中的水经蒸汽湿度调节管180输至过热器进气管151并进入过热器150，从而可提升对过热器进气管151及过热器150中的蒸汽的湿度水平，保证过热器150最终供给的蒸汽具有稳定的湿度，可以满足正常的使用需求；也能够避免过热器150内湿度过低导致干烧引起过热器150损坏。
50.在一些实施例中，所述锅炉整体水层130的外表面设有保温材料。保温材料能避免水中热量的散失，使加热的水保持高的温度，让热能充分利用，减少燃烧损耗。
51.参考图2，在一些实施例中，所述炉体100的顶部设有检测管，检测管上设有安全阀102、压力表103及电接点压力表104。水在水层130中受到火焰的加热温度升高，水沸腾后蒸发为水蒸汽，当水蒸汽的量增大时压力增大。当水层130内压力达到安全阀102设定值时，安全阀102自动排气，避免压力过大。
52.电接点压力表104、燃烧机200分别与锅炉自动控制器106电连接，电接点压力表104测得水层130内的压力并传输至锅炉自动控制器106，当水层130内压力达到设定值时，锅炉自动控制器106控制燃烧机200自动关闭，避免压力进一步增高发生安全事故。
53.参考图2，在一些实施例中，所述炉体100连通有废气排气管通道190。废气排气管通道190与副燃烧室120相连通，用于将从主燃烧室110进入副燃烧室120并换热完成的低温
火焰废气(温度60-70℃)排出炉体100。
54.参考图3，在一些实施例中，还包括设置于所述水层130外的水污清除口105。打开水污清除口105上的阀门可将水层130中的水排出，方便清除水层130中的污物。
55.一种多回程蒸汽锅炉系统，包括燃烧机200和以上的多回程蒸汽锅炉，所述燃烧机200与所述多回程蒸汽锅炉的燃烧管140连接，用于燃烧产生火焰并通过所述燃烧管140向主燃烧室110传递热量。
56.本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语仅是为了描述特定的实施例的目的，而并非意在限制本实用新型。单数的表述包含复数的表述，除非在其间存在语境、方案上的显著差异。
57.以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
58.本领域技术人员可以理解的是，以上所述实施例的各技术特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，并且，本领域技术人员能够想到的简单变换方式以及对现有技术做出适应性和功能性的结构变换的方案，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，虽然已经参考各种实施例示出和描述了本实用新型，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干形式和细节上的各种变形和改进，而不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。