本實用新型屬于蒸汽發(fā)生裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種蒸汽發(fā)生器，尤其涉及一種立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器。

背景技術(shù)：

目前，在我國蒸汽發(fā)生器一般指小型、微型蒸汽鍋爐，設(shè)計正常水位水容量小于30L的蒸汽發(fā)生器不屬于特種設(shè)備范圍，可免特檢，蒸汽發(fā)生器主要是以煤、生物質(zhì)、油、氣、電作為燃料，煤作燃料的蒸汽發(fā)生器熱效率低、污染嚴(yán)重，屬于淘汰產(chǎn)品，以油、氣、電作為燃料的熱效率雖然高，具有環(huán)保性好等優(yōu)點，但屬于不可再生能源，易受供油、氣源、配電功率影響，運行成本高，經(jīng)濟(jì)效益差，也難以讓用戶接受。

生物質(zhì)屬于清潔、低碳可再生的能源，以生物質(zhì)顆粒作燃料的蒸汽發(fā)生器具有熱效率高，最高可達(dá)85％以上，環(huán)保性好、運行成本低，經(jīng)濟(jì)效益高等特點。然而現(xiàn)有的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器大多采用鍋殼和爐膽的鍋爐結(jié)構(gòu)，熱效率較低，相同額定蒸發(fā)量的蒸汽發(fā)生器鍋殼式的水容積是水管式的數(shù)倍；同理，相同水容積的蒸發(fā)器，水管式的蒸發(fā)量、爐膛空間、受熱面積遠(yuǎn)大于鍋殼式；由于以上原因，目前市場上的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器要么水容量超過30L，屬于特種設(shè)備范疇；要么為了限制水容量，額定蒸發(fā)量很小；要么在限制水容量的同時，要達(dá)到較大的額定蒸發(fā)量，由于換熱面積小，排煙溫度嚴(yán)重超標(biāo)，熱損失大，熱效率低下?，F(xiàn)有的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器不能很好的滿足生物質(zhì)顆粒燃燒和市場需求。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，以便克服現(xiàn)有生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器存在的上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，具有安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、整體結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝快捷、自動化程度 高、操作簡單、運行成本低等優(yōu)點。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，所述蒸汽發(fā)生器包括：下部底座、上部本體，下部底座和上部本體內(nèi)部連通構(gòu)成爐膛；

所述上部本體上部及下部分別設(shè)有環(huán)形的上集箱、下集箱，上集箱、下集箱之間設(shè)有至少兩圈水管，至少兩圈水管構(gòu)成的對流煙道上部裝有吹灰裝置。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，至少兩圈水管包括內(nèi)圈水管、外圈水管；大部分內(nèi)圈水管之間通過鰭片連接，大部分外圈水管之間通過鰭片連接，構(gòu)成膜式壁結(jié)構(gòu)，即鰭片管結(jié)構(gòu)；

所述內(nèi)圈水管至少有一個位置未設(shè)鰭片，其相反方向煙箱處的外圈水管也未設(shè)鰭片。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述上集箱的主汽管位置裝有汽水分離器，上集箱和下集箱之間經(jīng)管子連接有水位控制裝置。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)形成至少3路風(fēng)道，分別通向下部底座的下部、下部底座的上部、爐膛上部。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述下部底座連有進(jìn)料管、進(jìn)風(fēng)管，所述下部底座設(shè)有爐排；

所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)形成的至少3路風(fēng)道包括一次風(fēng)道、二次風(fēng)道、三次風(fēng)道；所述一次風(fēng)道的一端連接爐排底部，二次風(fēng)道的一端連接爐排上部；三次風(fēng)道的一端連接爐膛上部；

所述三次風(fēng)道主要通過三次風(fēng)管形成，所述三次風(fēng)管由外筒體通向爐膛上部。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述底座由內(nèi)筒體、外筒體組成配風(fēng)室，內(nèi)筒體的中部是爐排，爐排下部有清灰門、一次風(fēng)孔，爐排上部有爐門、二次風(fēng)管、進(jìn)料管、點火管，外筒體的偏心位置有進(jìn)風(fēng)管；進(jìn)風(fēng)管上有分風(fēng)支管到點火裝置上，外筒體上連接布風(fēng)管路觀火孔吹風(fēng)管、三次風(fēng)管。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述上部本體采用多水管結(jié)構(gòu)，由環(huán)形的上集箱、下集箱之間通過中部的內(nèi)圈水管、外圈水管連接，內(nèi)圈水管、外圈水管 與鰭片采用焊接，構(gòu)成膜式壁結(jié)構(gòu)，即鰭片管結(jié)構(gòu)；

所述內(nèi)圈水管有一個位置未焊鰭片，其相反方向煙箱處的外圈水管也未焊鰭片；上集箱的主汽管位置裝有汽水分離器，上集箱和下集箱之間經(jīng)管子連接有水位控制裝置。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述蒸汽發(fā)生器還包括觀火孔、耐火層、保溫層；

所述觀火孔在底座上部，與外筒體之間連接有觀火孔吹風(fēng)管；

所述下部底座和上部本體內(nèi)部連通構(gòu)成爐膛，其上部和下部有耐火層，上部本體外部包有保溫層。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述吹灰裝置在環(huán)形的對流煙道內(nèi)均布有數(shù)個方向朝下的小噴管。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述外圈水管的外側(cè)裝有數(shù)個門封裝置和檢查孔門，檢查孔連通到對流煙道內(nèi)。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提出的立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，具有安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、整體結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝快捷、自動化程度高、操作簡單、運行成本低等優(yōu)點。

所述的本體采用多水管結(jié)構(gòu)，水容積小，破壞威力小，安全性高。爐膛輻射面積、對流面積大，爐膛溫度較低，產(chǎn)生的氮氧化物少，排煙溫度低，采用的生物質(zhì)顆粒燃料可再生、環(huán)保性好，蒸汽發(fā)生器具有熱效率高、節(jié)能、環(huán)保的特點。

啟動后在10分鐘左右就能出汽，出汽快，效率高。整體結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝快捷，可將各種輔機(jī)和控制系統(tǒng)一體化集成在一個方柜內(nèi)，接通水電就可使用。

控制系統(tǒng)可采用電腦控制器控制，自動化程度高，只需一鍵啟停，操作簡單。生物質(zhì)顆粒燃料價格遠(yuǎn)低于電、油、氣燃料，運行成本低。

本實用新型的立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器底座由內(nèi)筒體、外筒體組成配風(fēng)室，內(nèi)筒體的中部是爐排，爐排下部有清灰門、數(shù)個一次風(fēng)孔，爐排上部有爐門、數(shù)個二次風(fēng)管、進(jìn)料管、點火管，進(jìn)料管經(jīng)過配風(fēng)室的位置開有數(shù)圈沿進(jìn)料方向的送 風(fēng)小孔，外筒體的偏心位置有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管上有分風(fēng)支管到點火裝置上，外筒體上可連接布風(fēng)管路觀火孔吹風(fēng)管、三次風(fēng)管，所述的底座具有以下優(yōu)點：

所述底座具有多功能性，可滿足配風(fēng)、進(jìn)料、點火、燃燒、預(yù)熱空氣、風(fēng)冷底座外殼、清理爐渣、清理灰燼等功能。底座的配風(fēng)合理，可按需要調(diào)整一、二、三次風(fēng)開孔的數(shù)量和大小，二次風(fēng)均布在爐排上部的圓周方向上，布風(fēng)均勻；進(jìn)料管經(jīng)過配風(fēng)室的位置開有數(shù)圈沿進(jìn)料方向的送風(fēng)小孔，配風(fēng)室內(nèi)的風(fēng)經(jīng)小孔進(jìn)入進(jìn)料管后到爐膛內(nèi)，可防止燃料管回火，也有推料和補(bǔ)風(fēng)作用，小孔方向沿進(jìn)料方向偏轉(zhuǎn)可防止從小孔漏料；進(jìn)風(fēng)管位置偏心，使配風(fēng)室內(nèi)的空氣旋流，可使空氣充分吸收底座內(nèi)筒上的熱量，起到預(yù)熱空氣、風(fēng)冷底座外殼的作用；外筒體上可連接各種需要的配風(fēng)管，且開孔位置靈活；爐排上部的爐門可清理爐渣；爐排下部的清灰門可清理灰燼。所述的底座可應(yīng)用于其他爐型的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器。

所述的底座結(jié)構(gòu)緊湊，材料省，燃燒充分。

本實用新型的立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器本體采用多水管結(jié)構(gòu)，由環(huán)形的上集箱、下集箱之間通過中部的內(nèi)圈水管、外圈水管連接，內(nèi)圈水管、外圈水管與鰭片采用焊接，構(gòu)成膜式壁(鰭片管)結(jié)構(gòu)，內(nèi)圈水管有一個位置未焊鰭片，其相反方向煙箱處的外圈水管也未焊鰭片，上集箱的主汽管位置裝有汽水分離器，上集箱和下集箱之間經(jīng)管子連接有水位控制裝置。

所述的上集箱或下集箱由內(nèi)圈筒體、外圈筒體、環(huán)形端板和環(huán)形管板組成；集箱也可用鋼管卷成環(huán)管，或進(jìn)一步稍壓篇制成橢圓截面；集箱也可用環(huán)形鋼板沖壓成的U型圈對焊后制作；上集箱用鋼管或U形圈制作時，需配置外置的汽水分離器。

所述的內(nèi)圈水管和外圈水管錯列，煙氣橫向沖刷水管，并在對流煙道內(nèi)橫向走S形，充分?jǐn)_動，換熱效率提高，不易積灰。

所述的內(nèi)圈水管、外圈水管與鰭片采用焊接，構(gòu)成膜式壁(鰭片管)結(jié)構(gòu)，使對流煙道不漏風(fēng)，熱損失??；內(nèi)圈水管也可不焊鰭片，采用緊密排列的密集管結(jié)構(gòu)；外圈水管也可不焊鰭片，用外殼或耐火層包圍外圈水管，使其不漏煙；必要時，對流煙道可布置2圈以上的多圈水管設(shè)計。

所述的內(nèi)圈水管有一個位置未焊鰭片，作為爐膛煙氣出口，其相反方向煙箱處的外圈水管也未焊鰭片，作為對流煙道的煙氣出口。

所述的內(nèi)圈水管、外圈水管間的對流煙道采用相等煙速設(shè)計，煙氣分等距離的左、右兩半周流動，使煙氣流速在10m/s左右，使對流煙道之間不易積灰。

所述的煙箱在外圈水管煙氣出口處，高度接近水管長度，起集煙作用，煙氣出口在煙箱的最低處，使煙灰不容易堆積。

所述的水位控制裝置裝有水位控制電極和目視水位計，可自動控制蒸汽發(fā)生器水位在正常范圍內(nèi)，也可人工觀察水位。

所述的上集箱上裝有各種安全示控接管，包括安全閥、壓力表、壓力控制器等，壓力控制器能根據(jù)設(shè)定的壓力工作。

所述的觀火孔在底座上部，并穿過下集箱，底座高度足夠時，觀火孔也可裝在爐門上部的底座上或爐門上，觀火孔連接有觀火孔吹風(fēng)管，起冷卻作用，防止視鏡被火焰熏黑。

所述的下部底座和上部本體內(nèi)部連通構(gòu)成爐膛，上集箱是氣相空間，其內(nèi)圈處及下部底座爐排上側(cè)有耐火層，燃燒時防止這些沒有水冷部位的金屬壁溫過高，造成金屬強(qiáng)度降低，本體外部包有保溫層，使散熱損失減小。

所述的三次風(fēng)管橫向穿過上集箱壁通向爐膛上部，也可從爐膛頂部進(jìn)入爐膛上部，根據(jù)有關(guān)研究，合理分配一、二、三次風(fēng)的比例，可有效降低氮氧化物污染物的排放，并使?fàn)t膛各個位置都有配風(fēng)，燃燒更充分，提高熱效率，而一般生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器未配置三次風(fēng)，生成的氮氧化物多，燃燒不充分。

所述的內(nèi)圈水管、外圈水管構(gòu)成的對流煙道上部裝有吹灰裝置，吹灰裝置在環(huán)形的對流煙道內(nèi)均布有數(shù)個噴口方向朝下的小噴管；小噴管穿過鰭片進(jìn)入對流煙道，內(nèi)圈水管、外圈水管間距夠時，吹灰噴管可從上集箱頂部穿過上集箱進(jìn)入對流煙道；本吹灰裝置使用立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器自帶的蒸汽作為吹灰汽源，蒸汽經(jīng)過電磁閥控制每隔一段時間定時吹灰數(shù)十秒，蒸汽通過吹灰裝置的小噴管吹掃對流煙道，可有效清理對流煙道內(nèi)的積灰，提高換熱效果；吹灰裝置每天的蒸汽耗量約為產(chǎn)汽量的1‰，成本極低。有壓縮空氣時，也可用壓縮空氣作為吹灰裝置的氣源。

所述的外圈水管的外側(cè)裝有數(shù)個門封裝置和檢查孔門，檢查孔連通到對流煙道內(nèi)。門封裝置為一個密封盒，與外圈水管模式壁焊接，其外端是通孔，通孔內(nèi)側(cè)的外圈水管膜式壁鰭片是空缺的，經(jīng)過通孔可到達(dá)對流煙道內(nèi)部，通孔與密封盒四周壁之間澆注有耐火層，可防止密封盒高溫過熱，密封盒為方形，也可做成圓形。檢查孔門為圓形，也可做成方形，插在通孔內(nèi)，檢修時可拆下來，檢查內(nèi)部對流管和積灰情況，積灰嚴(yán)重時可用壓縮空氣清理內(nèi)部對流煙道。

所述的外圈水管膜式壁上或煙氣出口管上可安裝溫度傳感器或選用合適的溫度開關(guān)，當(dāng)水位控制失靈，出現(xiàn)缺水干燒，或水管內(nèi)水垢嚴(yán)重時就會出現(xiàn)溫度超標(biāo)，蒸汽發(fā)生器就會啟動自動保護(hù)，停止燃燒，等解除故障后才能再運行。

附圖說明

圖1是本實用新型立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器的剖視結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1的A-A向剖視圖。

圖3是圖1的B-B向剖視圖。

圖中：

1-底座(燃燒設(shè)備) 2-清灰門 3-一次風(fēng)孔

4-爐排 5-爐門 6-二次風(fēng)管

7-下集箱 8-觀火孔 9-內(nèi)圈水管

10-外圈水管 11-本體 12-上集箱

13-耐火層 14-保溫層 15-主汽管

16-汽水分離器 17-三次風(fēng)管 18-煙箱

19-吹灰裝置 20-鰭片(扁鋼) 21-水位控制裝置

22-門封裝置 23-檢查孔門 24-觀火孔吹風(fēng)管

25-爐膛 26-進(jìn)料管 27-點火管

28-進(jìn)風(fēng)管 29-內(nèi)筒體 30-外筒體

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的優(yōu)選實施例。

實施例一

請參閱圖1至圖3，本實用新型揭示了一種立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，包括下部底座1、上部本體11、觀火孔8、耐火層13、保溫層14、三次風(fēng)管17、煙箱18、吹灰裝置19、檢查孔23等；所述的下部底座1和上部本體11內(nèi)部連通構(gòu)成爐膛25，其上部和下部有耐火層13，本體11外部包有保溫層14；所述的三次風(fēng)管17由外筒體30通向爐膛25上部；所述的內(nèi)圈水管9、外圈水管10構(gòu)成的對流煙道上部裝有吹灰裝置19；所述的外圈水管10的外側(cè)裝有門封裝置22和檢查孔門23，檢查孔連通到對流煙道內(nèi)。

所述底座1由內(nèi)筒體29、外筒體30組成配風(fēng)室，內(nèi)筒體29的中部是爐排4，爐排4下部有清灰門2、數(shù)個一次風(fēng)孔3，爐排4上部有爐門5、數(shù)個二次風(fēng)管6、進(jìn)料管26、點火管27，進(jìn)料管26經(jīng)過配風(fēng)室的位置開有數(shù)圈沿進(jìn)料方向的送風(fēng)小孔，外筒體30的偏心位置有進(jìn)風(fēng)管28，進(jìn)風(fēng)管28上有分風(fēng)支管到點火裝置上，外筒體30上可連接布風(fēng)管路觀火孔吹風(fēng)管24、三次風(fēng)管17。

所述本體11采用多水管結(jié)構(gòu)，由環(huán)形的上集箱12、下集箱7之間通過中部的內(nèi)圈水管9、外圈水管10連接，內(nèi)圈水管9、外圈水管10與鰭片20采用焊接，構(gòu)成膜式壁(鰭片管)結(jié)構(gòu)，內(nèi)圈水管9有一個位置未焊鰭片20，其相反方向煙箱18處的外圈水管10也未焊鰭片20，上集箱12的主汽管15位置裝有汽水分離器16，上集箱12和下集箱7之間經(jīng)管子連接有水位控制裝置21。所述觀火孔8在底座1上部，連接有觀火孔吹風(fēng)管24。

所述下部底座1和上部本體11內(nèi)部連通構(gòu)成爐膛25，其上部和下部有耐火層13，本體11外部包有保溫層14。所述三次風(fēng)管17通向爐膛25上部。

所述內(nèi)圈水管9、外圈水管10構(gòu)成的對流煙道上部裝有吹灰裝置19，吹灰裝置19在環(huán)形的對流煙道內(nèi)均布有數(shù)個方向朝下的小噴管。所述外圈水管10的外側(cè)裝有數(shù)個門封裝置22和檢查孔門23，檢查孔連通到對流煙道內(nèi)。

本實用新型的工作原理如下：

生物質(zhì)顆粒燃料由螺旋送料裝置從底座1上的進(jìn)料管26送入爐排4，在點火管27附近堆積后由進(jìn)風(fēng)管28支管送來得風(fēng)將電加熱點火裝置產(chǎn)生的熱量和火 星送到燃料上點火，點著火的燃料在鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)進(jìn)風(fēng)管28進(jìn)入的爐排4底部一次風(fēng)、爐排4上部二次風(fēng)、爐膛25上部三次風(fēng)的合理配合下在爐膛25內(nèi)充分燃燒，爐膛25內(nèi)充分燃燒后形成的高溫?zé)煔鈴臓t膛25出口進(jìn)入2圈錯列水管排列的內(nèi)圈水管9膜式壁和外圈水管10膜式壁組成的對流受熱面，煙氣橫向沖刷水管，高效換熱后從煙箱18出口排出，排出的煙氣可再經(jīng)余熱器充分吸熱降低煙溫，出來的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)、除塵裝置除塵后，干凈的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣，產(chǎn)生的少量爐渣、灰燼可從底座1上的爐門5、清灰孔2清出。

汽水系統(tǒng)的流程是：經(jīng)過處理的軟水注入余熱器預(yù)熱后，經(jīng)水泵送入本體11下集箱7，下集箱7的水在受爐膛25輻射熱和對流煙道對流熱的內(nèi)圈水管9、外圈水管10內(nèi)上升而成為氣液二相流狀態(tài),帶液的蒸汽進(jìn)入上集箱12，在上集箱12的汽水分離器16中對蒸汽中所帶的水分進(jìn)行分離后從主汽管15出口獲得蒸汽。

立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器采用鼓、引風(fēng)機(jī)平衡通風(fēng)，爐膛微負(fù)壓燃燒，負(fù)壓燃燒打開爐門時可以避免火往外噴產(chǎn)生的威脅，同時防止往外冒煙，工作環(huán)境干凈。生物質(zhì)顆粒燃料燃燒時焦油成分較多，煙氣中的飛灰容易粘在對流煙道內(nèi)，降低換熱效率，同時容易堵塞對流煙道，使?fàn)t膛燃燒困難，因此除了選用較高的對流煙速帶走飛灰外，需用吹灰裝置經(jīng)常吹灰，蒸汽小噴管吹灰裝置結(jié)構(gòu)簡單，布點靈活，吹灰時間可調(diào)，耗汽量小，清灰能力強(qiáng)。在對流煙道上有多個通向外側(cè)的檢查孔，打開檢查門，可以觀察對流煙道內(nèi)積灰和水管情況，必要時可經(jīng)過檢查孔清理對流煙道內(nèi)的積灰。

本實用新型采用先進(jìn)的一體化全自動設(shè)計，將蒸汽發(fā)生器和輔機(jī)、管路閥門儀表、控制系統(tǒng)集成在一個方柜內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小、美觀。產(chǎn)品具備爐膛前吹掃、尾吹掃，自動進(jìn)水，缺水保護(hù)，爐體壁超溫保護(hù)，自動給料，自動點火，蒸汽超壓保護(hù)，自動吹灰，缺水、超溫、超壓聯(lián)鎖并報警，運行參數(shù)可在顯示屏上查看，自動化程度高，只需一鍵啟動或停機(jī)，操作簡單，安全性高。

實施例二

一種立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，所述蒸汽發(fā)生器包括：下部底座、上部本體， 下部底座和上部本體內(nèi)部連通構(gòu)成爐膛。

所述上部本體上部及下部分別設(shè)有環(huán)形的上集箱、下集箱，上集箱、下集箱之間設(shè)有至少兩圈水管，至少兩圈水管構(gòu)成的對流煙道上部裝有吹灰裝置。

綜上所述，本實用新型提出的立式生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器，具有安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、整體結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝快捷、自動化程度高、操作簡單、運行成本低等優(yōu)點。

這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進(jìn)行其它變形和改變。