CN103256612A - 带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，属于燃煤锅炉技术领域。包括热交换器、多对母管和多个声波吹灰器；多对母管沿锅炉横截面均布，每对母管的一个端部相互相对并处于锅炉的中心，每对母管的另一端部各自伸出锅炉壁，伸出锅炉壁的母管端部与锅炉外的供汽母管通过焊接相连。热交换器和多对母管相互间隔安装在竖井烟道中，母管通过母管支架与热交换器相对固定。多个声波吹灰器通过底座管安装在母管上。本燃煤锅炉竖井烟道，具有高效、安全、节能的特点；提高了锅炉的安全性，可以免去繁琐的日常维护工作；其中的声波吹灰器采用炉内布置，无转动部件，密封可靠。

Description

带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道

技术领域

本发明涉及一种带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，属于燃煤锅炉技术领域。

背景技术

发电厂燃煤锅炉燃烧煤粉产生大量的粉尘，这些粉尘随烟气在锅炉的烟道中流动，锅炉的烟道中布置有大量的热交换器，这些热交换器吸收烟气中的热量加热其中的水或水蒸气、空气等。热交换器成排成组密集布置在烟道中，当携带粉尘的烟气流经这些热交换器时就会在其上形成大量的积灰，积灰的大量存在将导致热交换器的交换效率下降，烟气中的热量将不能被充分吸收，这将直接导致锅炉排烟温度上升，造成锅炉燃烧效率下降，发电成本增加，因此发电厂锅炉必须安装吹灰设备。传统的吹灰设备是长杆、短杆吹灰器，这种设备是机械式蒸汽吹灰器，吹灰时长杆或短杆吹灰器靠机械传动装置旋入锅炉中喷出大量的高压、高温蒸汽直接清扫热交换器上的积灰，这种吹灰设备具有很大的弊端不能克服，给发电厂带来了一些运行上的经济性、安全性问题。主要缺点有以下几个方面，一是管理不善会卡死、吹漏热交换器。由于长杆吹灰器，伸入锅炉呈悬臂状，因此在吹灰的过程中杆变形大，电机在长杆变形太大的情况下，不能保证长杆顺利旋进旋出，经常发生卡死故障或造成热继保护动作,使吹灰器电机停止工作，有时吹灰器无法退回，吹灰蒸汽不能及时切断，造成吹漏换热器管道的停炉事故。二是检修维护工作量大。由于环境温度高，现场灰尘较多，需要及时润滑吹灰器的各个加油点，并且这种工作隔段时间就得重复检查，检修维护工作量比较繁重。三是吹损热交换器。一般长杆蒸汽吹灰器的压力比较高，蒸汽流量比较大，在吹损防磨瓦后就会直接吹损热交换器，吹损减薄后的热交换器比较容易发生爆管的危险，特别是上下纵深的热交换器侧面没有防磨瓦，吹损减薄后的管道必须切割更换，工作量和成本比较大。四是吹灰耗蒸气量大，运行成本高。对1025t/h的锅炉，300MW的锅炉机组，每天吹灰两次，所有吹灰器耗气量年运行成本折价格110多万，吹灰耗气运行成本是非常大的。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，采用已有的阵列式声波吹灰器，将其布置于燃煤锅炉烟道热交换器上，促使积灰与管道脱离、剥落后随烟气流走，达到清除热交换器上积灰的目的，以实现燃煤锅炉的高效、节能和安全。

本发明提出的带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，包括热交换器、多对母管和多个声波吹灰器；多对母管沿锅炉横截面均布，每对母管的一个端部相互相对并处于锅炉的中心，每对母管的另一端部各自伸出锅炉壁，伸出锅炉壁的母管端部与锅炉外的供汽母管通过焊接相连；所述的热交换器和多对母管相互间隔安装在竖井烟道中，母管通过母管支架与热交换器相对固定；所述的多个声波吹灰器通过底座管安装在母管上。

上述燃煤锅炉竖井烟道中，所述的声波吹灰器成对布置，每一对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的距离为M，M的取值范围为0.2-1米，相邻两对声波吹灰器之间的距离为N，N的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为L，L的取值范围0.5-4米。每对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的夹角为θ，θ的取值范围为0–180度。

上述燃煤锅炉竖井烟道，声波吹灰器在母管上成等距离布置，相邻两个声波吹灰器之间的距离为U，U的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为V，V的取值范围为0.2-1米。

本发明提出的带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，与传统的机械式蒸汽吹灰器相比，具有高效、安全、节能的特点。阵列式声波吹灰器采用蒸汽或压缩空气驱动，产生叠加的高声强声波。高声强声波可迫使积在管道上的积灰振动，破坏积灰的动态平衡，从而促使积灰与管道脱离、剥落后随烟气流走，有效清除热交换器上积灰。其优点是：

1、本发明的竖井烟道，由于采用声波的方式吹灰，因此不会吹损锅炉管道，与锅炉传统蒸汽吹灰器相比，避免了锅炉管道爆管的可能性，大大提高了锅炉的安全性。

2、本发明的竖井烟道，可以免去繁琐的日常维护工作。传统的机械式吹灰器维护工作量大、投入使用效率低，需要有专人维护。而本发明的竖井烟道中高声强声阵列式声波吹灰器***无需机械转动部件，在***运行期间基本不需要维护，工作效率为100%。

3、本发明的竖井烟道，炉墙吹灰孔的密封非常好。本声波吹灰器组母管布置于炉内，穿过炉墙与外部吹灰蒸汽管道焊接，穿过锅炉炉墙部分通过密封盘完全与锅炉炉墙密封焊接，解决了传统吹灰器与锅炉炉墙密封不严的问题，达到了清洁生产目的，这种声波吹灰器采用炉内布置，无转动部件，密封可靠。

4、本发明的竖井烟道，降低了大、小修锅炉安全检查中的工作量。而传统蒸汽吹灰器由于吹损管道，每次锅炉检修检查时，加装防磨瓦是大、小修的工作重点，采用阵列式声波吹灰器***后可以省去此项繁重的工作。

5、本发明的竖井烟道，运行成本极低。与传统的长杆吹灰器相比，蒸汽耗量是其5-10%，大大节约了运行成本，在达到最佳吹灰效果的同时，可以节能降耗。

附图说明

图1是本发明提出带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道的结构示意图。

图2是图1中母管与声波吹灰器的装配关系示意图，其中的声波吹灰器成对布置，每一对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的距离为M，M的取值范围为0.2-1米，相邻两对声波吹灰器之间的距离为N，N的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为L，L的取值范围0.5-4米。

图3是图2的左视图，表示一对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的夹角示意图，两个声波吹灰器的角为θ，θ的取值范围为0–180度。

图4是母管与声波吹灰器的另一种装配关系示意图，其中的声波吹灰器在母管上成等距离布置，其中，相邻两个声波吹灰器之间的距离为U，U的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为V，V的取值范围为0.2-1米。

图1-图4中，1是竖井烟道，2是热交换器，3是母管，4是底座管，5是声波吹灰器，6是母管支架，7是炉内母管穿过锅炉外的密封盘，8是锅炉外供汽母管，与穿出炉墙的炉内母管焊接联接。

具体实施方式

本发明提出的带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，其结构如图1所示，包括热交换器2、多对母管3和多个声波吹灰器5。多对母管3沿锅炉横截面均布，每对母管的一个端部相互相对并处于锅炉的中心，每对母管的另一端部各自伸出锅炉壁，伸出锅炉壁的母管端部与锅炉外的供汽母管8通过焊接相连。热交换器2和多对母管3相互间隔安装在竖井烟道1中，母管3通过母管支架6与热交换器2相对固定。多个声波吹灰器5通过底座管4安装在母管3上。

本发明的燃煤锅炉竖井烟道中的声波吹灰器在母管上可以成对布置，如图2所示，每一对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的距离为M，M的取值范围为0.2-1米，相邻两对声波吹灰器之间的距离为N，N的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为L，L的取值范围0.5-3米，本发明的一个实施例中，M的取值为0.3米，N的取值为1.5米。每对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间，可以有夹角，如图3所示，夹角为θ，θ的取值范围为0–180度，本发明的一个实施例中，θ的取值为90度，当夹角θ为0时，表示所有声波吹灰器朝向一个方向，但声波吹灰器之间相互不等距。

本发明的燃煤锅炉竖井烟道中的声波吹灰器在母管上也可以成等距离布置，如图4所示，相邻两个声波吹灰器之间的距离为U，U的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为V，V的取值范围为0.2-1米，本发明的一个实施例中，U的取值为1.5米，V的取值范围为0.5米。

本发明的燃煤锅炉竖井烟道中，横截面上每层对称布置有二对到六对母管，母管上安装有声波吹灰器组，形成声波吹灰器陈列，满足锅炉烟道横截面上对声波器的分布要求。

本发明的实施例中，使用的声波吹灰器由北京华唐众电电力科技发展有限公司生产，产品型号为SG-60。

本发明提出的带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，采用阵列式声波吹灰器，布置于燃煤锅炉烟道热交换器上，阵列式声波吹灰器采用蒸汽或压缩空气驱动，产生叠加的高声强声波。高声强声波可迫使积在管道上的积灰振动，破坏积灰的动态平衡，从而促使其与管道脱离、剥落随烟气流走，达到清除热交换器上积灰的目的。

本燃煤锅炉竖井烟道中的母管，可以由耐高温合金钢管制成，耐温范围-50℃--1000℃，该母管长度根据燃煤锅炉热交换器布置的面积大小而确定长度，耐高温合金母管3的直径范围为φ40-φ102，壁厚厚度3-10mm，该母管上开孔。在该母管上的开孔成直列均布排列或对称交错排列，如上面图2、图4。在开孔中嵌入连接底座管并焊接，用来安装高频高声强声波吹灰器，管道两端开口或一端的开口采用圆弧堵头焊接堵死，焊接工艺要求一级焊接。每根母管上安装若干个声波吹灰器，构成声波器组，该声波器组通过母管连接，在母管的一端通入压缩空气或过热蒸汽，来驱动声波器组发出叠加式高声强声波，该高强度声波通过声场的作用来清除燃煤锅炉热交换器上的积灰，提高锅炉热交换效率。

母管作为一种专用的声波器组联接管，布置安装于燃煤锅炉烟道热交换器上，每个母管上安装2-20个声波吹灰器，构成一组，在燃煤锅炉烟道热交换器上根据声场分布的需要，对称或不对称布置若干组声波器组，每组声波器采用专用的支撑架来支撑。

发电厂燃煤锅炉热交换器有高温过热器、低温过热器、省煤器、空预器，本发明中的母管布置于各热交换器之间的空间中，根据声场分布的原理，合理布置组数的多少。母管及母管上的声波器布置方式是一种特有的声波吹灰器安装方式，将其用于发电厂燃煤锅炉热交换器，可以清除锅炉积灰，提高了锅炉的热交换效率，达到节能的目的。

Claims (4)

1.一种带有声波吹灰器的燃煤锅炉竖井烟道，其特征在于该竖井烟道包括热交换器、多对母管和多个声波吹灰器；多对母管沿锅炉横截面均布，每对母管的一个端部相互相对并处于锅炉的中心，每对母管的另一端部各自伸出锅炉壁，伸出锅炉壁的母管端部与锅炉外的供汽母管通过焊接相连；所述的热交换器和多对母管相互间隔安装在竖井烟道中，母管通过母管支架与热交换器相对固定；所述的多个声波吹灰器通过底座管安装在母管上。

2.如权利要求1所述的燃煤锅炉竖井烟道，其特征在于其中所述的声波吹灰器成对布置，每一对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的距离为M，M的取值范围为0.2-1米，相邻两对声波吹灰器之间的距离为N，N的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为L，L的取值范围0.5-3米。

3.如权利要求2所述的竖井烟道，其特征在于每对声波吹灰器中的两个声波吹灰器之间的夹角为θ，θ的取值范围为0–180度。

4.如权利要求1所述的燃煤锅炉竖井烟道，其特征在于声波吹灰器在母管上成等距离布置，相邻两个声波吹灰器之间的距离为U，U的取值范围为1.5-5米，端部声波吹灰器距母管管端的距离为V，V的取值范围为0.2-1米。

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