[发明专利]一种冷凝式燃气蒸汽模块炉

说明书

本发明公开了一种冷凝式燃气蒸汽模块炉，设置有汽水分离器和多个蒸汽发生模块，每个所述蒸汽发生模块均设置有燃烧器和热交换器，用于将水加热为蒸汽，所述汽水分离器连接所述热交换器，用于进行汽、水分离，并将蒸汽输出，同时将分离后的水重新送入所述热交换器。本发明中的蒸汽炉设置有多个蒸汽发生模块以及汽水分离器，蒸汽发生模块产生的蒸汽进入汽水分离器，分离后的饱和蒸汽经过稳压调节恒压输出，负荷变化对压力没有影响，不影响蒸汽发生模块内的水量补给，可以防干烧，实用性强。

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种冷凝式燃气蒸汽模块炉。

背景技术

蒸汽锅炉指的是生产蒸汽的热能转换设备，分类复杂，燃气蒸汽锅炉是其中的一个分支。传统的燃气蒸汽锅炉又分立式两回程锅炉和卧式三回程锅炉。它们都有一个共同的特点：不论吨位大小，只有一个燃烧室(炉膛)，锅炉工作时，燃料燃烧产生高温，将炉膛里水冷壁的水加热，使其沸腾汽化，产生一定参数(压力和温度)的蒸汽，进入汽包进行汽水分离，然后输出饱和蒸汽，分离的水进入再循环。汽包也叫锅筒，有一定的水位高度，给水系统在汽包低水位时给汽包补水，汽包达到高水位时停止补水，这种间歇给水方式会造成炉水温度的周期变化，饱和蒸汽的温度也会随之波动。上述燃气蒸汽锅炉在最经济运行工况下，热效率最高可达到90％，但在实际的使用中，为了满足蒸汽需求的变化，锅炉经常在低负荷工况下运行，此时的热效率可能还不到80％。例如目前在用的大多数天然气蒸汽锅炉，出厂标定的每吨蒸汽的耗气量为75～80立方米，这是指锅炉在最经济运行工况下恒定工作时的耗气量，但实际运行的耗气量可能高达到85～90立方米，甚至更高，这对于对蒸汽需求依赖度较高的行业无疑是巨大的成本。

这几年随着燃气模块炉的兴起，市场上出现了多个燃气蒸汽模块炉品牌。除了发电以外的大部分对蒸汽有需求的工业领域和服务行业，采用燃气蒸汽模块炉提供蒸汽确实有很多优点，例如：体积小、重量轻、安装方便，多台炉并联运行时，可以实现炉内模块化组合和炉间积木化组合，功率调节多样化，节能方面优于传统锅炉，安全也是重要优点之一。但是现有的燃气蒸汽模块炉都没有汽水分离器，工作原理类似于传统的贯流锅炉，所不同的是燃气蒸汽模块炉每个模块的蒸汽出口都位于炉膛的温度最高处，而传统的贯流锅炉的蒸汽出口位于烟道中温段的过热器上，这里有本质的区别；另外由于成本的原因，现有的燃气蒸汽模块炉不可能具备传统贯流锅炉的给水和火力调节紧密跟随负荷变化的控制能力。因此，其蒸汽压力和温度的稳定性很难保证，蒸汽温度过高，容易发生干烧，会造成关键的换热器损坏，相反蒸汽温度过低，输出的蒸汽热能减少，热效率会大大降低。现有的燃气蒸汽模块炉均缺少冷凝换热，最高热效率都达不到一级能效。

发明内容

为了解决上述问题之一，本发明提供一种冷凝式燃气蒸汽模块炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种冷凝式燃气蒸汽模块炉，设置有汽水分离器和多个蒸汽发生模块，每个所述蒸汽发生模块均设置有燃烧器和热交换器，用于将水加热为蒸汽，所述汽水分离器连接所述热交换器，用于进行汽、水分离，并将蒸汽输出，同时将分离后的水重新送入所述热交换器。

优选的，所述蒸汽发生模块还设置有冷凝换热器，所述热交换器设置于所述燃烧器上方并设置有第一输入口和第一输出口，所述冷凝换热器设置于所述热交换器的上方并设置有第二输入口和第二输出口，所述第二输出口连通所述第一输入口，所述第二输入口连接水源，使得在所述燃烧器工作时，水流经所述冷凝换热器进行预热后进入所述热交换器加热汽化。

优选的，所述蒸汽发生模块还设置有烟气收集装置，所述烟气收集装置设置于所述热交换器的上方并用于收集所述燃烧器工作产生的燃烧尾气，所述冷凝换热器设置于所述烟气收集装置的输出端。