本發(fā)明涉及蒸汽(飽和水)循環(huán)加熱的能源加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種管狀模塊組式燃?xì)饣蛉加彤a(chǎn)蒸汽或飽和水循環(huán)加熱裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)燃?xì)?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(shè)備后，降溫的蒸汽和凝結(jié)水混和物通過疏水器進(jìn)行汽水分離后進(jìn)行余熱排放。存在蒸汽放空損失，凝結(jié)水在常壓下溫度降至100℃以下。如果回收這部分凝結(jié)水只能回收80℃左右的熱水，只占供熱熱能的10％?？傊?，傳統(tǒng)燃?xì)?油)蒸汽鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽供熱不能循環(huán)加熱，存在余熱排放的熱能損失。傳統(tǒng)燃?xì)?油)蒸汽鍋爐只能產(chǎn)生飽和水蒸汽，不能產(chǎn)生飽和水。傳統(tǒng)燃?xì)?油)蒸汽鍋爐為靜態(tài)加熱，存在安全隱患，需單獨建鍋爐房，同供熱設(shè)備保持一定距離，需要基建投資。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有燃?xì)?油)蒸汽鍋爐所存在的上述技術(shù)問題而提供一種管狀模塊組式燃?xì)饣蛉加彤a(chǎn)蒸汽或飽和水循環(huán)加熱裝置，其蒸汽(飽和水)的循環(huán)加熱，是預(yù)熱加熱和溫差加熱。沒有余熱排放損失，比傳統(tǒng)燃?xì)?油)蒸汽鍋爐大幅度節(jié)能高達(dá)50％及以上。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種管狀模塊組式燃?xì)饣蛉加彤a(chǎn)蒸汽或飽和水循環(huán)加熱裝置，包括：

一機(jī)體，所述機(jī)體內(nèi)設(shè)置有一燃燒室、余熱回收室并在所述機(jī)體上配置有燃油燃燒器或燃?xì)馊紵饕约芭艧熆冢?/p>

設(shè)置在所述機(jī)體內(nèi)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(nèi)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(nèi)循環(huán)泵、熱交換器的管程通過連接管道相互連接形成一內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)；每一管狀式模塊內(nèi)還通煙氣和水；所述內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和水；所述內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)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(huán)泵、用熱設(shè)備通過連接管道相互連接形成一外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)，所述外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和蒸汽或100℃以上的飽和水；所述外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)上還連接有一第二供水箱。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第一排空氣口。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述蒸汽或飽和水外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)上設(shè)置有第二排空氣口。

在本發(fā)明的一個優(yōu)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(chǎn)生飽和蒸汽的空間，以產(chǎn)生飽和蒸汽。

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

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述內(nèi)管的外壁與中間套管的內(nèi)壁之間設(shè)置有第一螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，在所述中間套管的外壁與所述外套管的內(nèi)壁之間設(shè)置有第二螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述內(nèi)管的外壁與中間套管的內(nèi)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(nèi)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(nèi)徑小于50mm，所述熱交換器由若干內(nèi)徑小于150mm的熱交換器器并聯(lián)組成。

在本發(fā)明的一個優(yōu)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(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述燃?xì)馊紵魇褂玫娜剂蠟槭鸵夯瘹?、天然氣、煤制氣中的一種或任意兩種以上的混合。

在本發(fā)明的一個優(yōu)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(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述內(nèi)循環(huán)泵為磁力泵或柱塞泵。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)所述外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和水時，所述外循環(huán)泵為磁力泵或柱塞泵。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)所述外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和蒸汽時，所述外循環(huán)泵為單級低壓沖動式汽輪機(jī)式蒸汽循環(huán)泵、單級低壓中間再熱式汽輪機(jī)式蒸汽循環(huán)泵、單級背壓式汽輪機(jī)式蒸汽循環(huán)泵、蒸汽壓縮機(jī)式蒸汽循環(huán)泵中的一種。

由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有燃?xì)?油)蒸汽鍋爐相比，具有如下優(yōu)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(nèi)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(nèi)管走熱煙氣，受熱面為外套管的外壁和內(nèi)管的壁二面受熱。受熱面積比傳統(tǒng)燃?xì)?油)蒸汽鍋爐的受熱面積提高到200％。內(nèi)管的外壁與中間套管的內(nèi)壁之間、中間套管的外壁與外套管的內(nèi)壁之間設(shè)置有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，增加傳熱面積。使加熱速率大幅度提高。

二、本發(fā)明既能產(chǎn)生飽和蒸汽又能產(chǎn)生飽和水。

三、本發(fā)明的蒸汽(飽和水)的循環(huán)加熱，是預(yù)熱加熱和溫差加熱。沒有余熱排放損失，比傳統(tǒng)燃?xì)?油)蒸汽鍋爐大幅度節(jié)能高達(dá)50％及以上。

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

附圖說明

圖1為本發(fā)明管狀模塊組式燃?xì)饣蛉加彤a(chǎn)蒸汽或飽和水循環(huán)加熱裝置的示意圖。

圖2為本發(fā)明管狀式模塊的徑向示意圖。

圖3為本發(fā)明管狀式模塊的軸向剖視圖。

圖4為本發(fā)明第一螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和第二螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)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?xì)饣蛉加彤a(chǎn)蒸汽或飽和水循環(huán)加熱裝置，包括一機(jī)體100，機(jī)體100內(nèi)設(shè)置有一燃燒室110、余熱回收室130并在機(jī)體100上配置有燃油燃燒器或燃?xì)馊紵?00以及排煙口120。

在機(jī)體100內(nèi)的燃燒室110和余熱回收室130之間設(shè)置有若干管狀式模塊310，在余熱回收室130中設(shè)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(nèi)循環(huán)泵340、熱交換器350的管程通過連接管道相互連接形成一內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)；若干管狀式模塊310進(jìn)行串并聯(lián)，每一管狀式模塊310內(nèi)還通煙氣和水。

內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和水；另外內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)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(huán)泵360、用熱設(shè)備370通過連接管道相互連接形成一外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)，外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和蒸汽或100℃以上的飽和水；外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)上還連接有一供水箱430。

在內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)上設(shè)置有排空氣口380，在蒸汽或飽和水外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)上設(shè)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(chǎn)生飽和蒸汽的空間，以產(chǎn)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(nèi)管311、中間套管312和外套管313組合而成，內(nèi)管311的內(nèi)孔通煙氣，內(nèi)管311的外壁與中間套管312的內(nèi)壁之間和中間套管312的外壁與外套管313的內(nèi)壁之間通水。在內(nèi)管311的外壁與中間套管312的內(nèi)壁之間設(shè)置有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)314，在中間套管312的外壁與外套管313的內(nèi)壁之間設(shè)置有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)315。

內(nèi)管311的外壁與中間套管312的內(nèi)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(nèi)壁之間的容積小于0.03m³；外套管313的內(nèi)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(lián)使用。連接管道的內(nèi)徑小于50mm，熱交換器350由若干內(nèi)徑小于150mm的熱交換器器并聯(lián)組成。

本發(fā)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?xì)馊紵魇褂玫娜剂蠟槭鸵夯瘹?、天然氣、煤制氣中的一種或任意兩種以上的混合。

本發(fā)明的內(nèi)循環(huán)泵340為磁力泵或柱塞泵。當(dāng)外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和水時，外循環(huán)泵360為磁力泵或柱塞泵。當(dāng)外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加熱介質(zhì)為100℃以上的飽和蒸汽時，外循環(huán)泵360為單級低壓沖動式汽輪機(jī)式蒸汽循環(huán)泵、單級低壓中間再熱式汽輪機(jī)式蒸汽循環(huán)泵、單級背壓式汽輪機(jī)式蒸汽循環(huán)泵、蒸汽壓縮機(jī)式蒸汽循環(huán)泵中的一種。

本發(fā)明可以通過調(diào)整管狀模塊組310中的單元管狀模塊數(shù)量,來調(diào)整產(chǎn)蒸汽(飽和水)數(shù)量。

本發(fā)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(nèi)管311的外壁與中間套管312的內(nèi)壁之間和中間套管312的外壁與外套管313的內(nèi)壁之間、余熱回收器320、儲氣缸或儲飽和水缸330、內(nèi)循環(huán)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(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)中的空氣，形成密閉的內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)。

再開啟供水箱430上的供水閥，向熱交換器350的殼程、用熱設(shè)備370的夾層或盤管或列管以及外循環(huán)泵360充滿水，同時開啟排空氣口380排盡外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)中的空氣，形成密閉的外循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)。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(chǎn)生飽和蒸汽的空間，以產(chǎn)生飽和蒸汽。

啟動燃油燃燒器或燃?xì)馊紵?00，加熱內(nèi)循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)中的水，直至形成100℃以上的飽和水，100℃以上的飽和水循環(huán)至熱交換器350的管程與殼程中的水進(jìn)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(huán)泵360送至用熱設(shè)備370的夾層或盤管或列管并循環(huán)加熱，不再通過疏水器進(jìn)行汽水分離式的余熱排放。

本發(fā)明采用10個管狀式模塊310串、并聯(lián)來調(diào)整產(chǎn)飽和水產(chǎn)量為0.25t/h。內(nèi)管311的外壁與中間套管312的內(nèi)壁之間的容積同中間套管312的外壁與外套管313的內(nèi)壁之間的容積之和為0.025m³，外套管313的內(nèi)徑為148mm。

儲氣缸或儲飽和水缸330為0.025m³兩臺并聯(lián)，連接管道的內(nèi)徑為48mm，熱交換器350為內(nèi)直徑148mm長6m的熱交換器6臺組合并聯(lián)。燃?xì)馊紵?00所用燃料為天然氣，內(nèi)循環(huán)泵340和外循環(huán)泵360都采用耐高溫的柱塞泵。