蒸汽发生器是一种利用外部能源(如电能、燃料燃烧等)将水加热至沸点,使其吸收热量发生相变,从而产生蒸汽的设备。其基本工作原理基于热力学中的汽化过程:水在受热达到饱和温度后,继续吸收热量突破液态与气态的相变临界点,分子动能增大并脱离液态束缚,最终转化为气态蒸汽。核心是通过能源输入提供汽化潜热,实现液态水到蒸汽的能量形态转换。
蒸汽发生器的工作过程可分为水路和气路两大循环系统:
预处理阶段:原水先经过纯水系统处理后得到纯水。
预热阶段:纯水经循环水泵输送至冷凝器内与高温烟气(气路末端)进行换热,回收烟气余热后温度升高。
除氧阶段:预热后的水流经除氧水罐,避免炉体氧腐蚀。
汽化阶段:除氧水在主水泵的作用下进入炉体进行“多级强化换热”后形成蒸汽,从蒸汽出口排出。
空气处理阶段:在风机的抽吸作用下,空气流经空气燃气混合器,并且在与燃气阀连接的文丘里喉口位置产生负压。
燃料处理阶段:带压天然气经过燃气零压阀后变成零压状态,在文丘里喉口负压的作用下,处于零压状态的天然气被引射入空气燃气混合器中。
混合燃烧阶段:天然气与空气经空气燃气混合器风机叶轮搅拌均匀后,进入金属纤维表面燃烧器充分燃烧。(同时可以降低助燃空气量、排烟量和排烟热损失。)
烟气换热阶段:燃烧生成的高温烟气流经冷凝器与给水进行换热,以低温烟气(≤60℃)的状态排出。
蒸汽发生器通常由以下核心部件构成,具体参照图例:
燃烧系统:包括燃气阀组、燃气过滤器、燃烧器等
水循环系统:包括主水泵、循环水泵等
传热系统:包括冷凝器等
控制系统:包括压力、温度、水位监测调节装置等
安全系统:包括安全阀、超压保护、低水位保护等