專利名稱：一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤粉鍋爐尾部煙道的除灰技術(shù)，特別是用于尾部煙道受熱面有黏結(jié)性積灰或者積灰嚴(yán)重的煤粉鍋爐。
背景技術(shù)：
受熱面積灰不但會(huì)降低鍋爐受熱面的傳熱效果，使蒸汽溫度降低，排煙溫度升高，排煙熱損失增加，而且會(huì)增加煙氣的流通阻力，使引風(fēng)機(jī)電耗增加，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)限制鍋爐出力。目前，電站煤粉鍋爐通常采用蒸汽吹灰，利用高速蒸汽射流沖刷受熱面，使受熱面上的積灰脫落。當(dāng)尾部煙道受熱面上出現(xiàn)黏結(jié)性積灰或者積灰嚴(yán)重時(shí)，蒸汽吹灰的效果不明顯。案例分析準(zhǔn)東煤田是2005年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)儲(chǔ)量豐富的整裝煤田，準(zhǔn)東煤中堿金屬含量高，堿金屬及堿土金屬的氯化物、硫酸鹽熔點(diǎn)低，高溫下可能呈氣態(tài)或者液態(tài)。此外，堿金屬在燃燒過程中還易于與Si02、Al2O3等形成低溫共熔體。在一定的溫度區(qū)間范圍內(nèi)，氣態(tài)的堿金屬化合物或者低溫共熔物，遇冷黏結(jié)在受熱面上，煙氣中的灰顆粒也逐漸被粘附在對(duì)流受熱面的表面，形成積灰，如不及時(shí)清除，將影響鍋爐的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。準(zhǔn)東煤嚴(yán)重結(jié)渣和積灰特性給已建電廠鍋爐的安全運(yùn)行帶來了很大困難。就現(xiàn)階段而言，準(zhǔn)東煤在已建電廠的大量使用受結(jié)渣、積灰的影響，不能長(zhǎng)期安全高效運(yùn)行。初步研究表明燃燒準(zhǔn)東煤的鍋爐的尾部煙道不僅積灰嚴(yán)重，而且是一種黏結(jié)性積灰，蒸汽吹灰的效果不明顯。鋼珠除灰也是一種用于清除鍋爐尾部煙道受熱面積灰的一種除灰方法，其工作原理是利用鋼珠下落過程中與受熱面的碰撞作用將積灰從受熱面上擊落剝離，而達(dá)到清除積灰的目的，通常用于易產(chǎn)生黏結(jié)性積灰和牢固性積灰的燃油鍋爐中。鮮有用于電站煤粉鍋爐的案例?，F(xiàn)有的鋼珠除灰系統(tǒng)主要存在三個(gè)問題一是，在燃油鍋爐鋼珠除灰系統(tǒng)中鋼珠和灰的分離是通過分離器實(shí)現(xiàn)的，分離器分離效率低，系統(tǒng)的可靠性不高。其次，存珠斗內(nèi)的鋼珠容易銹結(jié)成塊，堵塞鋼珠輸送管，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這是因?yàn)闊煔庵衧o2、so3S與水蒸氣結(jié)合生成H2SO4蒸汽，當(dāng)溫度低于酸露點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生凝結(jié)。鋼珠表面的灰中可能含有硫酸蒸汽或者硫酸，受大氣中水分的影響，形成稀硫酸，腐蝕鋼珠，造成鋼珠銹蝕成塊，影響除灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，鋼珠在下落過程中，由于受熱面或者灰斗壁面的彈射作用，可能被彈入煙氣出口管，或者由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，鋼珠會(huì)被煙氣攜帶進(jìn)入煙氣出口管，影響后續(xù)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)尾部煙道受熱面出現(xiàn)黏結(jié)性積灰或者積灰嚴(yán)重的煤粉鍋爐，提出一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)，包括蒸汽引射器、鋼珠捕捉與撒播系統(tǒng)、鎖氣器、鋼珠分離與存儲(chǔ)系統(tǒng)、供珠器和鋼珠輸送管。鋼珠捕捉與散播系統(tǒng)布置在鍋爐尾部煙道的上部，包括鋼珠捕捉器、錐形鎖氣器、小斗、分配器、緩沖器和撒播器等。鋼珠輸送管的一端與供珠器連接，另一端與鋼珠捕捉器連接。其特征在于在鎖氣器與供珠器之間依次布置磁力分選器和存珠斗，磁力分選器的進(jìn)口與鎖氣器相連，存珠斗的進(jìn)口與磁力分選器的出口連接，出口與供珠器連接，在所述的存珠斗中設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉片；在尾部煙道煙氣出口管進(jìn)口處的上部設(shè)有可調(diào)節(jié)擋板。上述技術(shù)方案中，所述的尾部煙道灰斗的壁面與水平面的夾角為45 60° ;尾部煙道煙氣出口管的進(jìn)口段向下傾斜，且與水平面的夾角為5 10°。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和突出性效果磁力分選器分離效率高，可靠性好，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼珠和灰的有效分離。存珠斗用于存放鋼珠，受煙氣中酸性氣體以及水蒸氣的影響，鋼珠易銹蝕結(jié)團(tuán)，在存珠斗內(nèi)設(shè)置了旋轉(zhuǎn)葉片，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)緩慢旋轉(zhuǎn)，有效防止鋼珠結(jié)團(tuán)?；叶?、可調(diào)節(jié)擋板以及煙氣出口管的設(shè)計(jì)，能夠保證合理的煙氣流場(chǎng)和足夠的鋼珠緩沖空間，防止鋼珠被氣流攜帶進(jìn)入或者被彈入煙氣出口管影響后續(xù)設(shè)備的可靠運(yùn)行。采用本實(shí)用新型提供的鋼珠除灰系統(tǒng)，能夠有效的清除煤粉鍋爐尾部煙道受熱面出現(xiàn)的黏結(jié)性積灰。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型提供的存珠斗的結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。圖3為圖2的俯視圖。圖中1_尾部煙道；2_蒸汽引射器；3_供珠器；4_鋼珠輸送管；5_鋼珠捕捉器；6-錐形鎖氣器；7_小斗；8_分配器；9_緩沖器；10-撒播器；11_灰斗；12-鎖氣器；13_磁力分選器；14-存珠斗；15-存灰斗；16_擋板；17-煙氣出口管；18-旋轉(zhuǎn)葉片；19_轉(zhuǎn)軸；20-電動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步說明。圖1為本實(shí)用新型提供的一種燃煤鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該系統(tǒng)包括蒸汽引射器2、鋼珠捕捉與撒播系統(tǒng)、鎖氣器12、鋼珠分離與存儲(chǔ)系統(tǒng)、供珠器3和鋼珠輸送管4。鋼珠捕捉與散播系統(tǒng)布置在鍋爐尾部煙道的上部，包括鋼珠捕捉器5、錐形鎖氣器6、小斗7、分配器8、緩沖器9和撒播器10。鋼珠輸送管4的一端與供珠器3連接，另一端與鋼珠捕捉器5連接。在鎖氣器12與供珠器3之間依次布置磁力分選器13和存珠斗14，構(gòu)成了鋼珠分離與存儲(chǔ)系統(tǒng)；磁力分選器13的進(jìn)口與鎖氣器12相連，存珠斗14的進(jìn)口與磁力分選器13的出口連接，存珠斗14的出口與供珠器3連接，在所述的存珠斗14中設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉片18 ;在尾部煙道I的煙氣出口管17進(jìn)口處的上部設(shè)有可調(diào)節(jié)擋板16。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的鋼珠除灰系統(tǒng)的工作流程大致如下首先蒸汽引射器2中通入蒸汽，在鋼珠捕捉器5內(nèi)形成負(fù)壓，在空氣作用下，鋼珠由存珠斗14經(jīng)供珠器3進(jìn)入鋼珠輸送管4。鋼珠在鋼珠輸送管4中隨空氣一起進(jìn)入布置在鍋爐尾部煙道頂部的鋼珠捕捉器5中，在鋼珠捕捉器5中進(jìn)行鋼珠與空氣的分離。然后，鋼珠經(jīng)管道進(jìn)入到錐形鎖氣器6中，當(dāng)管道中的鋼珠堆積到一定高度時(shí)，錐形鎖氣器在鋼珠的重力作用下打開，鋼珠經(jīng)小斗7進(jìn)入分配器8中，分成多路進(jìn)入緩沖器9，最后經(jīng)撒播器10均勻落入尾部煙道中。鋼珠在下落的過程中撞擊受熱面上的積灰，使其松動(dòng)脫落，大塊積灰與鋼珠一起沉積到灰斗11中，細(xì)小的積灰則隨著煙氣繼續(xù)流動(dòng)進(jìn)入后續(xù)的裝置中。當(dāng)灰斗中的積灰和鋼珠堆積到一定高度時(shí)，鎖氣器12打開，鋼珠和積灰的混合物進(jìn)入磁力分選器13。分離出來的鋼珠進(jìn)入存珠斗14，進(jìn)入下一次循環(huán)。分離出來的積灰則進(jìn)入存灰斗15。鋼珠除灰系統(tǒng)停運(yùn)期間，存放在存珠斗14內(nèi)的鋼珠，由于S02、SO3、水蒸氣等的作用容易發(fā)生銹蝕，堆積的鋼珠受銹蝕作用的影響可能團(tuán)聚成塊，堵塞鋼珠輸送通道，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本實(shí)用新型對(duì)存珠斗14進(jìn)行了改進(jìn)，如圖2和圖3所示，在存珠斗內(nèi)部設(shè)置了攪拌裝置，攪拌裝置由旋轉(zhuǎn)葉片18、轉(zhuǎn)軸19和電動(dòng)機(jī)20組成。在鋼珠除灰系統(tǒng)停運(yùn)期間，電動(dòng)機(jī)20驅(qū)動(dòng)攪拌器，在轉(zhuǎn)軸19帶動(dòng)下，通過旋轉(zhuǎn)葉片18攪動(dòng)存珠斗14內(nèi)的鋼珠，保證鋼珠的流動(dòng)，防止結(jié)團(tuán)。煙道出口，鋼珠易被氣流攜帶進(jìn)入空氣預(yù)熱器，除塵器等后續(xù)裝置，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。為此，需要通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整和設(shè)計(jì)，防止鋼珠被攜帶進(jìn)入后續(xù)裝置中。如圖1所示，灰斗11需要保證足夠的深度，其壁面與水平面的夾角α —般為45 60°，防止下落的鋼珠被彈入水平煙道。此外，建議在煙氣出口管17進(jìn)口的上部安裝擋板16，擋板16與尾部煙道垂直壁面的夾角β可通過轉(zhuǎn)軸進(jìn)行調(diào)節(jié)，β角的調(diào)節(jié)既能防止鋼珠彈入水平煙道，又能適當(dāng)減少煙氣流通阻力的增加。煙氣出口管17的進(jìn)口段(即靠近灰斗的一端)向下傾斜一定的角度Y，Y 一般為5 10 °，若鋼珠被意外攜帶進(jìn)入煙氣出口管17，鋼珠能夠在重力作用下重新返回到灰斗中。
權(quán)利要求1.一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蒸汽引射器(2)、設(shè)置在鍋爐尾部煙道上部的鋼珠捕捉與撒播系統(tǒng)、設(shè)置在尾部煙道灰斗下方的鎖氣器(12)、鋼珠分離與存儲(chǔ)系統(tǒng)、供珠器(3)和鋼珠輸送管(4)，鋼珠輸送管(4)的一端連接供珠器(3)，另一端連接鋼珠捕捉與撒播系統(tǒng)；其特征在于在鎖氣器(12)與供珠器(3)之間依次布置磁力分選器(13) 和存珠斗(14)，磁力分選器(13)的進(jìn)口與鎖氣器(12)相連；所述的存珠斗(14)的進(jìn)口與磁力分選器(13 )的出口連接，存珠斗出口與供珠器(3 )連接，存珠斗(14 )內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉片 (18);在尾部煙道(I)煙氣出口管(17)進(jìn)口處的上部設(shè)有可調(diào)節(jié)擋板(16)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)，其特征在于所述的尾部煙道灰斗的壁面與水平面的夾角為45 60°。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)，其特征在于尾部煙道煙氣出口管(17)的進(jìn)口段向下傾斜，且與水平面的夾角為5 10°。
專利摘要一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統(tǒng)，屬于鍋爐尾部煙道除灰裝置的一種。該系統(tǒng)包括蒸汽引射器、鋼珠捕捉與撒播系統(tǒng)、鎖氣器、鋼珠分離與存儲(chǔ)系統(tǒng)、供珠器和鋼珠輸送管。在鎖氣器與供珠器之間依次設(shè)置磁力分選器和存珠斗。磁力分選器能夠?qū)崿F(xiàn)鋼珠與灰的有效分離，系統(tǒng)可靠性好。存珠斗用于儲(chǔ)存下落的鋼珠，為防止鋼珠銹蝕結(jié)團(tuán)，在存珠斗內(nèi)部設(shè)置旋轉(zhuǎn)葉片?；叶繁诿媾c水平面夾角約為45~60℃，煙氣出口管進(jìn)口處的上方布置了可調(diào)節(jié)擋板，煙氣出口管的下部向灰斗內(nèi)側(cè)傾斜5~10°，以防止鋼珠隨氣流進(jìn)入煙氣出口管中。采用本實(shí)用新型提出的鋼珠除灰系統(tǒng)能夠有效的清除鍋爐尾部煙道受熱面上的黏結(jié)性積灰，系統(tǒng)的穩(wěn)定性高可靠性好。
文檔編號(hào)F23J3/02GK202884949SQ20122053468
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者楊燕梅, 呂俊復(fù), 張海, 吳玉新 申請(qǐng)人:清華大學(xué)