專利名稱：粗灰分收集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于插入例如煤發(fā)電站、廢物焚化設(shè)備之類的發(fā)電站的 煙氣通道中或設(shè)置在此類發(fā)電站的煙氣通道上的粗灰分收集器。
背景技術(shù)：
在上述類型的發(fā)電站的焚燒處理中，產(chǎn)生灰分顆粒，這些灰分顆粒一部 分直接經(jīng)由灰分漏斗從焚燒空間排出， 一部分由焚燒產(chǎn)生的廢氣或煙氣流一 起帶走。由所述廢氣或煙氣流一起帶走的大體積灰分顆粒也稱為大顆?；曳?br> (Large Particle Ash， LPA)或爆米花灰分(Popcorn Ash)，它們可能引起 例如催化劑、再生工作空氣預(yù)加熱器之類的下游設(shè)備組件的阻塞，因此可能 損害相應(yīng)組件發(fā)揮作用，并且可能引起不希望有的壓力損失。于是必須相應(yīng) 地清洗或更換相關(guān)組件以便恢復(fù)發(fā)電站的正常操作。在最不利的情況下，發(fā) 電站的點火單元必須完全停下來進(jìn)行清洗或更換堵塞的設(shè)備組件，這樣會導(dǎo) 致重大的經(jīng)濟(jì)損失。
為了防止大體積灰分顆粒進(jìn)入易于阻塞的設(shè)備組件，已知的是在發(fā)電站 的煙氣通道中設(shè)置所謂的粗灰分收集器，該粗灰分收集器在大體積灰分顆粒 可能到達(dá)相應(yīng)設(shè)備組件之前收集這些大體積灰分顆粒。此類粗灰分收集器例 如可為格柵、網(wǎng)或其它適合于從煙氣流除去灰分顆粒的流控嵌件。利用粗灰 分收集器收集的大體積灰分顆粒最后通過適當(dāng)?shù)呐懦鲅b置例如灰分漏斗除 去。
例如，在文獻(xiàn)WO-A-2004/001290中描述了上述類型的粗灰分收集器。 這種粗灰分收集器在煙氣通道的部分中置于催化劑上游，并且包括基本上在 煙氣通道的整個橫截面上延伸的篩網(wǎng)，其中篩網(wǎng)可相對于煙氣通道的延伸部 分豎直地設(shè)置或者也可相對所述延伸部分傾斜。篩網(wǎng)包括多個表面部分，這 些表面部分基本上相互平行，指向上游并設(shè)置成褶狀，使篩網(wǎng)表面擴(kuò)大，由 此提高粗灰分收集器的收集能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是改進(jìn)上述類型的粗灰分收集器。根據(jù)本發(fā)明，這個 目的通過權(quán)利要求1所述的粗灰分收集器來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明 的各個實施例。
根據(jù)本發(fā)明的粗灰分收集器將被插入煙氣通道中或設(shè)置在所述煙氣通 道上，并包括篩網(wǎng)組件，所述篩網(wǎng)組件具有第一篩網(wǎng)部分，所述第一篩網(wǎng)部 分在預(yù)定插入條件中基本上垂直于在下游側(cè)的煙氣通道的延伸部分延伸。根 據(jù)本發(fā)明，篩網(wǎng)組件還包括第二篩網(wǎng)部分，所述第二篩網(wǎng)部分在預(yù)定插入條 件下在第一篩網(wǎng)部分上方連接至第一篩網(wǎng)部分，第二篩網(wǎng)部分相對于第一篩 網(wǎng)部分傾斜。這種各部分相互傾斜的、多部件的篩網(wǎng)組件考慮了粗灰分收集 器中主要的流控條件，從而將會優(yōu)化灰分顆粒的收集，隨后將參考圖1對此 進(jìn)行更詳細(xì)的描述。己經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，大體積灰分顆?？苫旧习磧煞N方式進(jìn) 入煙氣通道，即一方面由流體直接帶走，另一方面由設(shè)置于粗灰分收集器上 游側(cè)的灰分漏斗帶走。根據(jù)本發(fā)明的篩網(wǎng)組件的第二篩網(wǎng)部分基本上防止發(fā) 生直接被流體帶走的情況。灰分顆粒撞擊在第二篩網(wǎng)部分上并且沿著傾斜的 該篩網(wǎng)部分滑動以被進(jìn)一步輸送至灰分漏斗中。然而，根據(jù)本發(fā)明的篩網(wǎng)組 件的第一篩網(wǎng)部分基本上防止比由灰分漏斗夾帶而進(jìn)入煙氣通道中的灰分 顆粒數(shù)量更多的灰分顆粒進(jìn)入。
第一篩網(wǎng)部分和第二篩網(wǎng)部分之間的傾斜角優(yōu)選地為小于等于40°，小 于等于30°更好，由此可靠地防止在第二篩網(wǎng)部分上產(chǎn)生沉積，進(jìn)而可靠地 防止堵塞粗灰分收集器。
這種篩網(wǎng)組件優(yōu)選地包括至少一個條狀篩，其篩選作用由眾多相互平行 設(shè)置的條來實現(xiàn)。在此，條的取向限定了撞擊在條狀篩上的灰分顆?；涞?方向。各個條之間的距離根據(jù)待利用粗灰分收集器收集的灰分顆粒的尺寸確 定。例如，如果將要收集具有6.5mm粒度的灰分顆粒，則條狀篩的各個條之 間的距離必須相應(yīng)地選擇成更小，例如6mm。
第一篩網(wǎng)部分優(yōu)選地包括若干相互成角度的可透氣的褶狀表面部分，其 中在所述褶狀表面部分之間形成有角形空間，所述角形空間交替地位于篩網(wǎng) 組件的上游側(cè)和下游側(cè)。按這種方式形成的第一篩網(wǎng)部分的褶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的
流動表面，由此提高了收集能力。同時，第一篩網(wǎng)部分的表面部分主要位于 低流動速率的環(huán)境中，這對粗灰分收集器的收集性能也具有積極的效果。由 于腐蝕顯著減少，所以篩網(wǎng)區(qū)域中的低煙氣速度可能也特別地影響使用壽 命。
第二篩網(wǎng)部分優(yōu)選地以齊平方式連接至褶狀表面部分的上緣，其中第二 篩網(wǎng)部分優(yōu)選地在流入側(cè)伸出到所述褶狀表面部分上方并且部分地覆蓋著 它們。按這種方式，保證了根據(jù)本發(fā)明的粗灰分收集器正常地發(fā)揮作用。
在上游側(cè)的后轉(zhuǎn)向位置處，褶狀表面部分有利地通過封閉凹槽分別相互 連接，其中封閉凹槽用作收集的灰分顆粒的收集凹槽。由于褶狀部分是傾斜 的，灰分顆粒由流體攜帶進(jìn)入封閉凹槽，并不穿過而是置于每個角形空間的 端部。由于缺少流動力，于是顆粒隨重力經(jīng)凹槽引入位于粗灰分收集器上游 側(cè)的灰分漏斗中。如果褶狀表面部分形成為條狀篩，則條狀篩的條優(yōu)選地沿 封閉凹槽的方向取向，由此增加經(jīng)過封閉凹槽的排放作用。
第一篩網(wǎng)部分和/或第二篩網(wǎng)部分優(yōu)選地包括穿孔的金屬片。替代地，條 狀篩的條當(dāng)然也可焊接或以另外的方式生產(chǎn)。
最后，根據(jù)本發(fā)明的粗灰分收集器優(yōu)選地包括攪動處于預(yù)定插入條件的 粗灰分收集器或篩網(wǎng)組件的搖動或晃動裝置。篩網(wǎng)組件的運動使得粘在篩網(wǎng) 表面上的灰分顆粒被震掉。搖動裝置例如可設(shè)置成使得篩網(wǎng)組件以適當(dāng)頻率 振動的振動裝置的形式。在預(yù)定插入條件中，篩網(wǎng)組件或整個粗灰分收集器 也可保持?jǐn)[動，以便在流動力的影響下，篩網(wǎng)組件克服止動器等而運動，由 此粘著至篩網(wǎng)組件的灰分顆粒被晃掉。在必要的時候，也可設(shè)置呈彈簧之類 形式的再調(diào)整裝置，以便實現(xiàn)顫動。但是清潔優(yōu)選地通過晃動裝置來實現(xiàn)。


在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的粗灰分收集器的優(yōu)選實施 例。其中-
圖1是具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的粗灰分收集器的發(fā)電站的局部示意
圖2為根據(jù)圖1的粗灰分收集器的放大圖，其示意性地示出了在灰分收 集器區(qū)域中的氣流和灰分顆粒流；
圖3為粗灰分收集器的立體圖；以及 圖4為粗灰分收集器的側(cè)視圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下-
10鍋爐 12灰分漏斗
16熱交換器 18灰分漏斗
22粗灰分收集器 24箭頭
14焚燒室 20煙氣通道 26箭頭
28箭頭 30圓
32第一篩網(wǎng)部分
34第二篩網(wǎng)部分 36表面部分 40凹槽 42前方構(gòu)件
46線 48底板
38角形空間 44箭頭
具體實施例方式
圖1示意性地示出了帶有鍋爐10的發(fā)電站的一部分，該鍋爐IO包括具 有灰分漏斗12的焚燒室14和多個熱交換器16。另一個灰分漏斗18設(shè)置在 熱交換器下游，煙氣通道20沿流體方向連接至該另一個灰分漏斗18，該煙 氣通道通向未示出的、用于除去氮氣的催化劑。在灰分漏斗18與煙氣通道 20之間的過渡區(qū)域中，設(shè)有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的粗灰分收集器22。
在發(fā)電站操作期間，焚燒室14內(nèi)的焚燒過程中會產(chǎn)生灰分顆粒，這些 灰分顆粒很大程度上由灰分漏斗12直接除去，這在圖1中由箭頭24示意性 地表示。然而， 一部分灰分顆粒由焚燒產(chǎn)生的煙氣流沿箭頭26的方向帶向 煙氣通道20。為了防止大體積灰分顆粒經(jīng)過煙氣通道20到達(dá)用于除去氮氣 的催化劑并且阻塞煙氣通道20，利用粗灰分收集器來收集這些大體積灰分顆 粒，這些大體積灰分顆粒收集于灰分漏斗18中然后被排出，這在圖1中由 箭頭28示意性地表示。如果用于除去氮氣的催化劑的催化劑通道例如包括 6.5mm的自由直徑，則粗灰分收集器22將收集所有此類最大尺寸超過6mm 的顆粒，從而保證用于除去氮氣的催化劑發(fā)揮作用。
在圖1中由圓30表示的區(qū)域的放大圖示于圖2中。粗灰分收集器22的 立體圖示于圖3中，而粗灰分收集器22的側(cè)視圖示于圖4中。粗灰分收集 器22包括篩網(wǎng)組件，其具有第一篩網(wǎng)部分32和第二篩網(wǎng)部分34。第一篩網(wǎng) 部分32包括相對于彼此成角度設(shè)置的多個表面部分36，在本實施例中該第
一篩網(wǎng)部分32基本上沿豎直方向延伸并且相應(yīng)地垂直于煙氣通道20的延伸 部分延伸，并且在第一篩網(wǎng)部分32這些延伸部分之間形成角形空間(gusset space) 38，這些角形空間交替地位于粗灰分收集器22的上游側(cè)和下游側(cè)。 為了在上游側(cè)形成角形空間38，相應(yīng)的表面部分36經(jīng)由封閉凹槽40而相互 連接，其中凹槽開口朝向粗灰分收集器22的上游側(cè)。然而，為了在下游側(cè) 形成角形空間38，相應(yīng)的表面部分36經(jīng)由板狀前方構(gòu)件42 (plate-like front element)而相互連接。所述前方構(gòu)件既可形成為篩網(wǎng)又可形成為封閉金屬片 或板。在這種情況下，表面部分36為條狀篩，其分別包括多個相互平行放 置的條。各個條均沿凹槽40的方向指向，在該情況下為沿水平方向指向， 以便有利于灰分顆粒沿凹槽40的方向滑落，在下文中將對此進(jìn)一步詳細(xì)說 明。在粗灰分收集器22的預(yù)定插入條件下，第二篩網(wǎng)部分34上方連接至第 一篩網(wǎng)部分32，并且相對于第一篩網(wǎng)部分32向下游方向傾斜角度a，其中 角度a小于等于40。， a小于等于30。更好。第二篩網(wǎng)部分34伸出到表面部 分36上方以及前方構(gòu)件42上方，由此形成一種至少部分地覆蓋上游側(cè)的角 形空間38及下游側(cè)的角形空間的覆蓋物。第二篩網(wǎng)部分34也形成為條狀篩，
其中構(gòu)成條狀篩的條相互平行放置并且基本上自下向上地延伸。由于這種取 向，撞擊在第二篩網(wǎng)部分34上的灰分顆粒就被自動地沿灰分漏斗18的方向 運輸，在下文中將對此進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2示意性地示出了順序地進(jìn)入粗灰分收集器22的區(qū)域中的氣流和灰 分顆粒路徑，其中箭頭44表示氣流而連續(xù)線46表示灰分顆粒路徑。除了在 最上部的流動向量還包括傾斜下降的力分量之外，氣流基本上相對于第二篩 網(wǎng)部分的幾乎所有區(qū)域垂直。另一方面，由于近似豎直的運動方向，灰分顆 粒以明確的角度(clear angle; deutlichen Winkel)撞擊于第二篩網(wǎng)部分34上， 并且從那里彈回，進(jìn)而被運輸入灰分漏斗18中，形成第二篩網(wǎng)部分34的網(wǎng) 篩板的條的取向有利于此。這樣，第二篩網(wǎng)部分34基本上用于收集由流體 帶走的顆粒。
然而，基本上豎直地延伸并且具有褶狀結(jié)構(gòu)的第一篩網(wǎng)部分32基本上 用于收集沿?zé)煔馔ǖ?0的方向經(jīng)由灰分漏斗18引入的灰分顆粒。由于表面 部分36的傾斜和形成表面部分36的網(wǎng)篩板的條的取向，灰分顆粒撞擊在上 游側(cè)的角形空間38的表面部分36上，并通過流體從那里運輸至凹槽40中， 所述凹槽設(shè)置在上游側(cè)的各角形空間38的端部處。由于凹槽40中缺少流動 力，于是灰分顆粒隨重力引入到灰分漏斗18中。優(yōu)選地，粗灰分收集器22 的底板48是封閉的，因此沒有灰分顆粒能經(jīng)由這些底板而進(jìn)入煙氣通道22。
在這一點，必須指出的是第一篩網(wǎng)部分32的取向根據(jù)煙氣通道20的取 向選擇，即基本上垂直于煙氣通道20的取向。在這種情況下，煙氣通道20 的取向為水平，這就是第一篩網(wǎng)部分32的表面部分36基本上豎直地向上延 伸的原因。然而，如果煙氣通道20相對于水平線成角度設(shè)置，則第一篩網(wǎng) 部分的表面部分36的延伸部分的方向優(yōu)選地相應(yīng)改變。
有利地，粗灰分收集器具有未示出的搖動或晃動裝置，利用該搖動或晃 動裝置使粗灰分收集器22運動以便分離粘在篩網(wǎng)部分32和34上的灰分顆 粒。例如，搖動裝置可由使粗灰分收集器22以預(yù)定頻率振動的振動裝置來 實現(xiàn)。替代地，位于純機(jī)械式基座上的晃動裝置可利用粗灰分收集器22的 回轉(zhuǎn)懸架，最后通過呈彈簧之類和止動器之類形式的相應(yīng)的再調(diào)整裝置來實 現(xiàn)，其中粗灰分收集器22在主流體作用下運動并且撞擊于止動器上。
必須理解，根據(jù)本發(fā)明的粗灰分收集器22的前述實施例并非是限制性 的。在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，可以做出 多種變型和改變。因此，底板48不必一定封閉。它們還可形成為篩網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種粗灰分收集器(22)，其將被插入煙氣通道(20)中或設(shè)置在所述煙氣通道(20)上并包括篩網(wǎng)組件，所述篩網(wǎng)組件具有第一篩網(wǎng)部分(32)，所述第一篩網(wǎng)部分(32)在預(yù)定插入條件下基本上垂直于在下游側(cè)的所述煙氣通道(20)的延伸部分延伸；以及第二篩網(wǎng)部分(34)，所述第二篩網(wǎng)部分(34)在所述預(yù)定插入條件下在所述第一篩網(wǎng)部分(32)上方連接至所述第一篩網(wǎng)部分(32)，所述第二篩網(wǎng)部分相對于所述第一篩網(wǎng)部分(32)向下游方向傾斜并形成傾斜角(α)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗灰分收集器(22)，其中所述傾斜角(a) 小于等于40°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗灰分收集器(22)，其中所述傾斜角(a) 小于等于30。。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粗灰分收集器(22)，其中所述篩 網(wǎng)組件至少包括一個條狀篩。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粗灰分收集器(22)，其中所述第 一篩網(wǎng)部分包括多個相互成角度的可透氣的褶狀表面部分(36)，在所述褶 狀表面部分(36)之間形成角形空間(38)，所述角形空間交替地位于所述 篩網(wǎng)組件的上游側(cè)和下游側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的粗灰分收集器(22)，其中所述第二篩網(wǎng)部分 (34)基本上以齊平的方式連接至所述褶狀表面部分(36)的上緣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的粗灰分收集器(22)，其中所述第二篩網(wǎng) 部分(34)在流入側(cè)伸出到所述褶狀表面部分(36)上方。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的粗灰分收集器(22)，其中在所 述上游側(cè)的后轉(zhuǎn)向位置處，所述褶狀表面部分(36)通過封閉凹槽(40)相 互連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的粗灰分收集器(22)，其中所述 第一篩網(wǎng)部分(32)和/或所述第二篩網(wǎng)部分(34)包括穿孔的金屬片。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的粗灰分收集器(22)，其中所述 粗灰分收集器包括搖動或晃動裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的粗灰分收集器(22)，其中所述篩網(wǎng)組件在所述預(yù)定插入條件中保持可動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粗灰分收集器。這種粗灰分收集器將被插入到煙氣通道中或設(shè)置在所述煙氣通道上并包括篩網(wǎng)組件，所述篩網(wǎng)組件具有第一篩網(wǎng)部分，所述第一篩網(wǎng)部分在預(yù)定插入條件下基本上垂直于在下游側(cè)的煙氣通道的延伸部分延伸；以及第二篩網(wǎng)部分，所述第二篩網(wǎng)部分在所述預(yù)定插入條件下在第一篩網(wǎng)部分上方連接至所述第一篩網(wǎng)部分，第二篩網(wǎng)部分相對于第一篩網(wǎng)部分向下游方向傾斜。
文檔編號F23J15/02GK101104125SQ200710101188
公開日2008年1月16日 申請日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者拉爾夫·費爾德霍夫 申請人:能捷斯有限責(zé)任公司