[发明专利]热管式蒸汽锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽锅炉技术领域，特别是涉及一种新型热管式蒸汽锅炉，带有预热段，可以充分吸收热流体的能量，节能效率高，所需动力消耗小，且结构紧凑。

背景技术

目前各种余热锅炉是烟气热量回收的主要装置，为提高热能的回收效率，多在锅炉中使用热管，但这些热管锅炉都存在着利用效率较低，烟气排烟温度高等问题，热能不能得以充分利用，被加热的流体具有的能量品位不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热管式蒸汽锅炉，以克服现有技术存在的问题，增加了带有套管式热管的预热段，用于生产蒸汽时，对锅炉给水进行了充分预热，使蒸汽腔体积变小，承压能力提高，锅炉整体结构紧凑，安全性高，同时大大提高了锅炉的效率，降低热流体排出温度。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种热管式蒸汽锅炉，包括传统热管、隔板、锅炉筒体及进、出口法兰；锅炉筒体上端为锅炉出口，以法兰密封固接；锅炉筒体内腔沿轴向设有多根相互平行的传统热管组成的热管管束，锅炉筒体内腔中上部水平设有隔板，隔板周缘与锅炉筒体内壁密封固接，将锅炉筒体内腔分为上下两部分，上部为蒸汽腔，下部为热流体通道，传统热管管束穿过隔板，且在与隔板相接处密封固接，热管的两端在锅炉筒体内腔中悬空设置；其还包括预热段，预热段位于锅炉筒体外的一侧，轴向设置，与锅炉筒体相接的侧面共用锅炉筒体侧壁，预热段轴向长度大于热流体通道的长度；

预热段包括外壳、上下隔板、套管式热管束、入口，上、下隔板分别水平设置于外壳内腔的上、下端，上、下隔板周缘分别与外壳内壁密封固接，上隔板距外壳内腔顶侧壁有间隙，形成上连箱，下隔板距外壳内腔底侧壁有间隙，形成下连箱；上连箱与锅炉筒体相接处，在预热段外壳内，位于锅炉筒体侧壁上设有蒸汽腔接口；上隔板与锅炉筒体内隔板在同一水平面，外壳底壁与锅炉筒体底壁在同一水平面；

上、下隔板之间围成的部分径向与热流体通道相通连；

套管式热管束轴向相互平行的设于预热段外壳内腔，每一个套管式热管的两端外周缘分别与上、下隔板密封固接，每一个套管式热管的内管分别与上、下连箱内腔相通连；

预热段外壳底壁上设有锅炉给水入口。

所述的热管式蒸汽锅炉，其所述上、下连箱内，还各设有上、下加隔板；上、下加隔板轴向垂直设于上、下连箱内，上、下加隔板相对位置错开设置，上、下加隔板周缘与外壳内壁、上、下隔板表面密封固接，将上、下连箱内腔径向分成两个密封腔体；

套管式热管束分成几组，两个密封腔体分别与不同的套管式热管束组相通连，由外壳底壁上入口进入的锅炉给水S形流过套管式热管束组后，经蒸汽腔接口进入蒸汽腔。

所述的热管式蒸汽锅炉，其所述套管式热管，包括内管、外管及上下堵头，内外管之间空间以上下堵头封闭，封闭空间内充有工质，工质根据需要确定；传统热管及套管式热管，管外壁为光管，或设有翅片。

所述的热管式蒸汽锅炉，其所述隔板、加隔板，具有隔断流道的作用，并起到支撑作用。

所述的热管式蒸汽锅炉，其所述套管式热管束组数目，根据需要确定。

所述的热管式蒸汽锅炉，其工艺流程为：

a)热流体由锅炉筒体一侧径向进入热流体通道，横掠传统热管管束下段，热管管束上段插入蒸汽腔，锅炉给水在蒸汽腔内的热管管束表面以大空间池沸腾的方式产生饱和水蒸汽；

b)锅炉给水由外壳底壁上的入口进入预热段，经下连箱内腔、一组套管式热管束、上连箱内腔、另一组套管式热管束、下连箱内腔、第三组套管式热管束、上连箱内腔做S形流动后，经蒸汽腔接口进入蒸汽腔；

c)热流体再由锅炉筒体另一侧径向进入预热段的上、下隔板之间，先横掠过热管束后，再横掠过套管式热管束，预热将要进入蒸汽腔的锅炉给水后，从预热段的另一侧流出；

d)被预热的锅炉给水经过套管式热管束内管流过，并先后经过下、上连箱内腔，最后进入蒸汽腔；

e)进入蒸汽腔的锅炉给水，由传统热管管束上部进一步加热成蒸汽后，由锅炉筒体上端的锅炉出口排出，供后续工艺使用。

本发明的热管式蒸汽锅炉优点在于：使蒸汽腔体积变小，承压能力提高，锅炉整体结构紧凑，安全性高，同时大大提高了锅炉的效率，降低热流体排出温度。

附图说明

图1为本发明的热管式蒸汽锅炉结构示意图。

图中标记：

1-出口      2-锅炉筒体      3-热管

4-隔板      5-蒸汽腔接口    6-套管式热管