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

一、核心組成結構

燃氣蒸汽發生器的基本構造由以下關鍵部件組成,各部件協同實現能 量轉換:

燃燒系統

燃燒器:負責燃氣與空氣的混合及點火燃燒,通過調節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,觸發燃氣燃燒。

燃氣控制閥:調節燃氣輸入量,確保燃燒穩定,常見類型有電磁閥、比例閥等。

換熱系統

蒸發器(鍋爐本體):內部包含水管、火管或盤管等結構,燃燒產生的高溫煙氣通過管壁與水進行熱交換。

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

水循環系統

給水泵:將軟 化水輸送至蒸發器內,維持水位穩定。

水位控 制器:實時監測蒸發器內水位,低于設定值時自動啟動補水,防止干燒。

安全與控制系統

安全閥:當蒸汽壓力超過額定值時自動泄壓,保障設備安全。

壓力傳感器 / 控 制器:監測蒸汽壓力,聯動燃燒器調節功率,維持壓力穩定。

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

二、工作原理流程

1. 燃料供應與燃燒階段

燃氣通過管道經控制閥進入燃燒器,與風機送入的空氣按一定比例混合(空燃比通常需精 確調節,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℃),將化學能轉化為熱 能。

2. 熱量傳遞與水汽轉化階段

燃燒產生的高溫煙氣通過蒸發器的管壁(如盤管、火管)與管外(或管內)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,如 0.7MPa 壓力下沸點約 170℃)后開始汽化,形成飽和蒸汽。

蒸汽在蒸發器內積聚,壓力逐漸上升,通過蒸汽出口管道輸送至用汽設備。

3. 水循環與壓力控制階段

系統通過給水泵持續向蒸發器內補充軟 化水(避免結垢),水位控 制器實時監測水位,確保蒸發器內水量充足。

壓力控 制器根據設定壓力值(如 0.3-1.0MPa)調節燃燒器功率: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,提升產汽量,維持壓力穩定。

4. 安全與排放階段

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

燃燒產生的煙氣經煙道排出,部分設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、關鍵技術原理補充

熱效率提升機制

通過優化換熱器結構(如采用螺旋盤管、翅片管)增 大換熱面積,或采用 “多回程” 設計(煙氣多次流經換熱面),減少熱量損失。

部分高 端設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)。

蒸汽品質控制

蒸發器內設置汽水分離器,分離蒸汽中的水分,確保輸出蒸汽的干度(如醫 療行業要求干度≥95%)。

壓力穩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(如溫度 ±5℃)。

四、與其他蒸汽設備的原理差異

與電加熱蒸汽發生器對比:燃氣蒸汽發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,適合有燃氣供應的場景;電加熱設備則通過電阻絲發熱,結構更簡單,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,環保性更強;且燃氣設備自動化程度高,無需人工加煤,運維更便捷,但依賴燃氣供應。

五、典型應用場景原理適配

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

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

       通過以上原理可知,燃氣蒸汽發生器的核心優勢在于高 效節能、自動化程度高,且相比傳統燃煤設備更環保,但其運行依賴燃氣供應和安全控制,適用于對蒸汽品質、效率有較高要求的工業場景。