江蘇德克沃熱力設(shè)備有限公司燃氣蒸汽發(fā)生器是一種通過燃燒燃氣(如天 然氣、液化石油氣等)產(chǎn)生熱 能,進而將水加熱轉(zhuǎn)化為蒸汽的設(shè)備。其工作原理主要圍繞 “燃料燃燒 - 熱量傳遞 - 水汽轉(zhuǎn)化” 這一核心流程展開,具體可從以下幾個方面詳細解析:

一、核心組成結(jié)構(gòu)

燃氣蒸汽發(fā)生器的基本構(gòu)造由以下關(guān)鍵部件組成,各部件協(xié)同實現(xiàn)能 量轉(zhuǎn)換:

燃燒系統(tǒng)

燃燒器:負責燃氣與空氣的混合及點火燃燒,通過調(diào)節(jié)燃氣流量和空氣配比,控制燃燒效率和熱量輸出。

點火裝置:如電子點火器,觸發(fā)燃氣燃燒。

燃氣控制閥:調(diào)節(jié)燃氣輸入量,確保燃燒穩(wěn)定,常見類型有電磁閥、比例閥等。

換熱系統(tǒng)

蒸發(fā)器(鍋爐本體):內(nèi)部包含水管、火管或盤管等結(jié)構(gòu),燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣通過管壁與水進行熱交換。

換熱器材質(zhì):多采用不銹鋼、銅或優(yōu) 質(zhì)碳鋼,需具備耐高溫、抗腐蝕性能,確保換熱效率和設(shè)備壽命。

水循環(huán)系統(tǒng)

給水泵:將軟 化水輸送至蒸發(fā)器內(nèi),維持水位穩(wěn)定。

水位控 制器:實時監(jiān)測蒸發(fā)器內(nèi)水位,低于設(shè)定值時自動啟動補水,防止干燒。

安全與控制系統(tǒng)

安全閥:當蒸汽壓力超過額定值時自動泄壓,保障設(shè)備安全。

壓力傳感器 / 控 制器:監(jiān)測蒸汽壓力,聯(lián)動燃燒器調(diào)節(jié)功率,維持壓力穩(wěn)定。

PLC 控制系統(tǒng):集成自動化控制模塊,實現(xiàn)點火、燃燒、補水、報 警等全流程智能管理。

二、工作原理流程

1. 燃料供應(yīng)與燃燒階段

燃氣通過管道經(jīng)控制閥進入燃燒器,與風機送入的空氣按一定比例混合(空燃比通常需精 確調(diào)節(jié),如天 然氣燃燒空燃比約為 1:10),形成可燃混合氣。

點火裝置產(chǎn)生電火花,點燃混合氣,燃燒器釋放高溫火焰(溫度可達 800-1200℃),將化學能轉(zhuǎn)化為熱 能。

2. 熱量傳遞與水汽轉(zhuǎn)化階段

燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣通過蒸發(fā)器的管壁(如盤管、火管)與管外(或管內(nèi))的水進行熱交換。

水吸收熱量后溫度升高,達到沸點(與壓力相關(guān),如 0.7MPa 壓力下沸點約 170℃)后開始汽化,形成飽和蒸汽。

蒸汽在蒸發(fā)器內(nèi)積聚,壓力逐漸上升,通過蒸汽出口管道輸送至用汽設(shè)備。

3. 水循環(huán)與壓力控制階段

系統(tǒng)通過給水泵持續(xù)向蒸發(fā)器內(nèi)補充軟 化水(避免結(jié)垢),水位控 制器實時監(jiān)測水位,確保蒸發(fā)器內(nèi)水量充足。

壓力控 制器根據(jù)設(shè)定壓力值(如 0.3-1.0MPa)調(diào)節(jié)燃燒器功率:當壓力接近上限時,減少燃氣輸入,降低燃燒強度;壓力低于下限時,增 大燃氣輸入,提升產(chǎn)汽量,維持壓力穩(wěn)定。

4. 安全與排放階段

安全閥在蒸汽壓力超過額定值(如超過設(shè)定壓力 10%)時自動開啟,釋放蒸汽泄壓,防止設(shè)備超壓運行。

燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙道排出,部分設(shè)備配備余熱回收裝置(如省煤器),利用煙氣余熱預熱補水,提高熱效率(可達 90% 以上)。

三、關(guān)鍵技術(shù)原理補充

熱效率提升機制

通過優(yōu)化換熱器結(jié)構(gòu)(如采用螺旋盤管、翅片管)增 大換熱面積,或采用 “多回程” 設(shè)計(煙氣多次流經(jīng)換熱面),減少熱量損失。

部分高 端設(shè)備配備冷凝式換熱器,回收煙氣中的水蒸氣潛熱,進一步提高熱效率(可達 98% 以上)。

蒸汽品質(zhì)控制

蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置汽水分離器,分離蒸汽中的水分,確保輸出蒸汽的干度(如醫(yī) 療行業(yè)要求干度≥95%)。

壓力穩(wěn)定控制直接影響蒸汽溫度,如精 密工藝需精 確控制蒸汽參數(shù)(如溫度 ±5℃)。

四、與其他蒸汽設(shè)備的原理差異

與電加熱蒸汽發(fā)生器對比:燃氣蒸汽發(fā)生器通過燃燒燃氣供熱,運行成本較低(燃氣價 格通常低于電價),但需配備燃氣管道和燃燒系統(tǒng),適合有燃氣供應(yīng)的場景;電加熱設(shè)備則通過電阻絲發(fā)熱,結(jié)構(gòu)更簡單,無 污染,但運行成本高。

與燃煤蒸汽鍋爐對比:燃氣燃燒更充分,無粉塵排放,環(huán)保性更強;且燃氣設(shè)備自動化程度高,無需人工加煤,運維更便捷,但依賴燃氣供應(yīng)。

五、典型應(yīng)用場景原理適配

醫(yī) 療行業(yè):需高溫高壓蒸汽(如 134℃、0.22MPa)用于滅 菌,設(shè)備需配備高精度壓力和溫度控制,確保蒸汽品質(zhì)符合滅 菌標準(如 ISO 17665)。

食品加工:要求蒸汽潔凈無異味,因此換熱器材質(zhì)需為食 品級不銹鋼,且燃燒系統(tǒng)需穩(wěn)定控制蒸汽溫度(如 80-120℃),避免影響食品口感。

       通過以上原理可知,燃氣蒸汽發(fā)生器的核心優(yōu)勢在于高 效節(jié)能、自動化程度高,且相比傳統(tǒng)燃煤設(shè)備更環(huán)保,但其運行依賴燃氣供應(yīng)和安全控制,適用于對蒸汽品質(zhì)、效率有較高要求的工業(yè)場景。