一種管狀模塊組式燃氣或燃油產蒸汽或飽和水循環加熱裝置的制作方法

本發明涉及蒸汽(飽和水)循環加熱的能源加熱設備技術領域，特別涉及一種管狀模塊組式燃氣或燃油產蒸汽或飽和水循環加熱裝置。

背景技術：

傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐，只有一面的受熱面被加熱，受熱面積有限，加熱速率也受局限。蒸汽送到用熱設備后，降溫的蒸汽和凝結水混和物通過疏水器進行汽水分離后進行余熱排放。存在蒸汽放空損失，凝結水在常壓下溫度降至100℃以下。如果回收這部分凝結水只能回收80℃左右的熱水，只占供熱熱能的10％。總之，傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐所產生的蒸汽供熱不能循環加熱，存在余熱排放的熱能損失。傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐只能產生飽和水蒸汽，不能產生飽和水。傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐為靜態加熱，存在安全隱患，需單獨建鍋爐房，同供熱設備保持一定距離，需要基建投資。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于針對現有燃氣(油)蒸汽鍋爐所存在的上述技術問題而提供一種管狀模塊組式燃氣或燃油產蒸汽或飽和水循環加熱裝置，其蒸汽(飽和水)的循環加熱，是預熱加熱和溫差加熱。沒有余熱排放損失，比傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐大幅度節能高達50％及以上。

本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：

一種管狀模塊組式燃氣或燃油產蒸汽或飽和水循環加熱裝置，包括：

一機體，所述機體內設置有一燃燒室、余熱回收室并在所述機體上配置有燃油燃燒器或燃氣燃燒器以及排煙口；

設置在所述機體內的燃燒室和余熱回收室之間中的若干管狀式模塊和所述余熱回收室內的余熱回收器，若干管狀式模塊、余熱回收器、儲氣缸或儲飽和水缸、內循環泵、熱交換器的管程通過連接管道相互連接形成一內循環加熱結構；每一管狀式模塊內還通煙氣和水；所述內循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和水；所述內循環加熱結構通過供水泵以及連接管道連接第一供水箱；所述熱交換器的殼程、外循環泵、用熱設備通過連接管道相互連接形成一外循環加熱結構，所述外循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和蒸汽或100℃以上的飽和水；所述外循環加熱結構上還連接有一第二供水箱。

在本發明的一個優選實施例中，在所述內循環加熱結構上設置有第一排空氣口。

在本發明的一個優選實施例中，在所述蒸汽或飽和水外循環加熱結構上設置有第二排空氣口。

在本發明的一個優選實施例中，在所述熱交換器的殼程中控制一定高度的液位，留有一定產生飽和蒸汽的空間，以產生飽和蒸汽。

在本發明的一個優選實施例中，每一管狀式模塊組由同軸的內管、中間套管和外套管組合而成，所述外套管的外壁和內管的內孔通煙氣，所述內管的外壁與中間套管的內壁之間和所述中間套管的外壁與所述外套管的內壁之間通水。

在本發明的一個優選實施例中，在所述內管的外壁與中間套管的內壁之間設置有第一螺旋導流結構，在所述中間套管的外壁與所述外套管的內壁之間設置有第二螺旋導流結構。

在本發明的一個優選實施例中，所述內管的外壁與中間套管的內壁之間的容積小于0.03m³,所述中間套管的外壁與外套管的內壁之間的容積小于0.03m³；所述儲氣缸或儲飽和水缸的容積小于0.03m³，所述連接管道的內徑小于50mm，所述熱交換器由若干內徑小于150mm的熱交換器器并聯組成。

在本發明的一個優選實施例中，所述燃油燃燒器使用的燃料為柴油、甲醇、水或醇乳化柴油、富氧燃燒乳化重油中的一種或任意兩種以上的混合。

在本發明的一個優選實施例中，所述燃氣燃燒器使用的燃料為石油液化氣、天然氣、煤制氣中的一種或任意兩種以上的混合。

在本發明的一個優選實施例中，所述余熱回收器位于所述若干管狀式模塊與所述排煙口之間。

在本發明的一個優選實施例中，所述內循環泵為磁力泵或柱塞泵。

在本發明的一個優選實施例中，當所述外循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和水時，所述外循環泵為磁力泵或柱塞泵。

在本發明的一個優選實施例中，當所述外循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和蒸汽時，所述外循環泵為單級低壓沖動式汽輪機式蒸汽循環泵、單級低壓中間再熱式汽輪機式蒸汽循環泵、單級背壓式汽輪機式蒸汽循環泵、蒸汽壓縮機式蒸汽循環泵中的一種。

由于采用了如上的技術方案，本發明與現有燃氣(油)蒸汽鍋爐相比，具有如下優點：

一、受熱裝置為管狀式模塊組中的管狀式模塊由同軸的內管、中間套管和外套管組合而成，外套管的外壁和直徑最小的內管走熱煙氣，受熱面為外套管的外壁和內管的壁二面受熱。受熱面積比傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐的受熱面積提高到200％。內管的外壁與中間套管的內壁之間、中間套管的外壁與外套管的內壁之間設置有螺旋導流結構，增加傳熱面積。使加熱速率大幅度提高。

二、本發明既能產生飽和蒸汽又能產生飽和水。

三、本發明的蒸汽(飽和水)的循環加熱，是預熱加熱和溫差加熱。沒有余熱排放損失，比傳統燃氣(油)蒸汽鍋爐大幅度節能高達50％及以上。

四、本發明不屬于“特種壓力容器安全技術監察規程”(TSG21-2016)中的適用范圍，非常安全，不用單獨設置鍋爐房，節省了基建投資。自動化程度較高，可無人值守，節省了人力資源成本。

附圖說明

圖1為本發明管狀模塊組式燃氣或燃油產蒸汽或飽和水循環加熱裝置的示意圖。

圖2為本發明管狀式模塊的徑向示意圖。

圖3為本發明管狀式模塊的軸向剖視圖。

圖4為本發明第一螺旋導流結構和第二螺旋導流結構展開示意圖。

具體實施方式

參見圖1，圖中給出的管狀模塊組式燃氣或燃油產蒸汽或飽和水循環加熱裝置，包括一機體100，機體100內設置有一燃燒室110、余熱回收室130并在機體100上配置有燃油燃燒器或燃氣燃燒器200以及排煙口120。

在機體100內的燃燒室110和余熱回收室130之間設置有若干管狀式模塊310，在余熱回收室130中設置有余熱回收器320，若干管狀式模塊310、儲氣缸或儲飽和水缸330、內循環泵340、熱交換器350的管程通過連接管道相互連接形成一內循環加熱結構；若干管狀式模塊310進行串并聯，每一管狀式模塊310內還通煙氣和水。

內循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和水；另外內循環加熱結構通過供水泵410以及連接管道連接一供水箱420。余熱回收器320位于若干管狀式模塊310與排煙口120之間。

熱交換器350的殼程、外循環泵360、用熱設備370通過連接管道相互連接形成一外循環加熱結構，外循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和蒸汽或100℃以上的飽和水；外循環加熱結構上還連接有一供水箱430。

在內循環加熱結構上設置有排空氣口380，在蒸汽或飽和水外循環加熱結構上設置有排空氣口390。在熱交換器350的殼程中控制一定液位高度，留有一定產生飽和蒸汽的空間，以產生飽和蒸汽。

參見圖2至圖4，每一管狀式模塊310由同軸的內管311、中間套管312和外套管313組合而成，內管311的內孔通煙氣，內管311的外壁與中間套管312的內壁之間和中間套管312的外壁與外套管313的內壁之間通水。在內管311的外壁與中間套管312的內壁之間設置有螺旋導流結構314，在中間套管312的外壁與外套管313的內壁之間設置有螺旋導流結構315。

內管311的外壁與中間套管312的內壁之間的容積小于0.03m³,中間套管312的外壁與外套管313的內壁之間的容積小于0.03m³；外套管313的內徑小于150mm。

儲氣缸或儲飽和水缸330單個的容積小于0.03m³，2個或2個以上并聯使用。連接管道的內徑小于50mm，熱交換器350由若干內徑小于150mm的熱交換器器并聯組成。

本發明的燃油燃燒器使用的燃料為柴油、甲醇、水或醇乳化柴油、富氧燃燒乳化重油中的一種或任意兩種以上的混合。燃氣燃燒器使用的燃料為石油液化氣、天然氣、煤制氣中的一種或任意兩種以上的混合。

本發明的內循環泵340為磁力泵或柱塞泵。當外循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和水時，外循環泵360為磁力泵或柱塞泵。當外循環加熱結構產生的加熱介質為100℃以上的飽和蒸汽時，外循環泵360為單級低壓沖動式汽輪機式蒸汽循環泵、單級低壓中間再熱式汽輪機式蒸汽循環泵、單級背壓式汽輪機式蒸汽循環泵、蒸汽壓縮機式蒸汽循環泵中的一種。

本發明可以通過調整管狀模塊組310中的單元管狀模塊數量,來調整產蒸汽(飽和水)數量。

本發明的工作原理如下：首先開啟供水泵410，向若干管狀式模塊310中的內管311的外壁與中間套管312的內壁之間和中間套管312的外壁與外套管313的內壁之間、余熱回收器320、儲氣缸或儲飽和水缸330、內循環泵340、熱交換器350的管程充滿水，同時開啟排空氣口380排盡內循環加熱結構中的空氣，形成密閉的內循環加熱結構。

再開啟供水箱430上的供水閥，向熱交換器350的殼程、用熱設備370的夾層或盤管或列管以及外循環泵360充滿水，同時開啟排空氣口380排盡外循環加熱結構中的空氣，形成密閉的外循環加熱結構。如果在熱交換器350的殼程中控制一定高度的液位，留有一定產生飽和蒸汽的空間，以產生飽和蒸汽。

啟動燃油燃燒器或燃氣燃燒器200，加熱內循環加熱結構中的水，直至形成100℃以上的飽和水，100℃以上的飽和水循環至熱交換器350的管程與殼程中的水進行熱交換，將熱交換器350殼程中的水加熱至100℃以上的飽和水或100℃以上的飽和蒸汽，100℃以上的飽和水或100℃以上的飽和蒸汽通過外循環泵360送至用熱設備370的夾層或盤管或列管并循環加熱，不再通過疏水器進行汽水分離式的余熱排放。

本發明采用10個管狀式模塊310串、并聯來調整產飽和水產量為0.25t/h。內管311的外壁與中間套管312的內壁之間的容積同中間套管312的外壁與外套管313的內壁之間的容積之和為0.025m³，外套管313的內徑為148mm。

儲氣缸或儲飽和水缸330為0.025m³兩臺并聯，連接管道的內徑為48mm，熱交換器350為內直徑148mm長6m的熱交換器6臺組合并聯。燃氣燃燒器200所用燃料為天然氣，內循環泵340和外循環泵360都采用耐高溫的柱塞泵。