CN101776415B - 一种锅炉的复合清灰防磨装置 - Google Patents
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Abstract
一种锅炉的复合清灰防磨装置，用于水泥、矿热炉、垃圾焚烧、生物质焚烧等烟气余热利用锅炉，包括防磨盖板、连接板、振打清灰装置和激波清灰装置。防磨盖板设置在锅炉受热面的水平换热管迎风面上，防磨盖板含有与换热管相切的两块板，且两块板以过换热管中心的垂线为对称线对称布置，防磨盖板的断面呈三角形锐角、倒“Y”形、钟形或类钟形，每个防磨盖板对应一根换热管；防磨盖板通过连接板焊接连接，连接板为网状，延伸到锅炉外侧。本发明可有效减少锅炉受热面上的积灰结渣，降低受热面的磨损，延长受热面换热管的使用寿命，大幅度延长锅炉运行周期，有效降低锅炉运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉的复合清灰防磨装置，尤其涉及到一种用于余热锅炉的复合清灰防磨装置，属于能源利用设备及方法改进领域。
背景技术
水泥余热、矿热炉余热、垃圾焚烧、生物质焚烧容易产生高浓度、高粘结性的飞灰，飞灰与换热管壁之间的分子吸引力、机械网罗作用力、热泳作用力及静电吸引力等使其黏附在受热面管壁上，极易形成积灰、结渣，1mm的积灰对于传热的阻力大约是钢铁材料的50倍，大大降低了传热效率，同时对受热管的磨损也较为严重，缩短了其使用寿命，从而增加了锅炉的运行成本。因此，在锅炉运行中需根据不同工况选择清灰方式。已有技术中，振打清灰、声波清灰、蒸汽吹灰、压缩空气吹灰等已经分别得到应用，中国专利(CN 1916497A)发明了一种余热锅炉振打清灰装置，改进了振打清灰装置的防松性能和密封性，但振打清灰的机械部件容易磨损失效；传统的蒸汽清灰利用蒸汽射流的动能，可有效清除高黏结性灰渣，但其存在蒸汽耗量大、增加排烟中水蒸气含量，使尾部受热面容易积灰和腐蚀等缺点；中国专利(CN2800086Y)发明了一种全自动锅炉空气脉冲清灰装置，改进了可控性和安全性，但压缩空气清灰初投资较大，必需配备专用空气压缩机；近年来，脉冲波、声波清灰目前研究较多，中国专利(CN 200939442Y)发明了一种声波清灰装置，使得清灰装置产生的声波波形陡直，且声波频率可控；中国专利(CN 201091871Y)发明了一种低频声波清灰器，减小了部件体积，降低了制造安装成本；中国专利(CN 201070629Y)发明了一种产生或传递声波的清灰装置，将传动轴承改为外置，改进了气密封和润滑性能；中国专利(CN 201074824Y)将电磁脉冲清灰技术应用于回转窑余热锅炉，简化了炉膛清灰工艺，降低了漏风量，但各种发明中的装置仍各存利弊。而对于受热面的防磨技术，目前相关研究报道相对较少，中国专利(CN 2926820Y)发明了一种流化床锅炉水冷壁防磨包敷管，将管壁开设弧形凹槽，装入防护瓦，降低磨损；中国专利(CN101105298A)发明了一种专用的防磨板片，通过改变其中碳、铬、镍、锰等物质的含量，改善了耐高温性和抗氧化性；中国专利(CN 2800074Y)发明了一种用于循环流化床锅炉水冷壁管的防磨装置，将管间的凹槽内交错焊接弧形边梯状防磨片，降低了灰流速度，使灰尘顺利滑下，从而起到防磨作用。但目前对锅炉防磨研究尚不够深入，锅炉水冷壁管的防磨问题仍有待于进一步的研究。针对目前各种装置的不足，我们设计一种符合装置，综合各种清灰、防磨装置的优点，从而有效防止积灰结渣并减轻磨损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锅炉的复合清灰防磨装置，综合了防磨、机械清灰与激波清灰的功能，主要应用于水泥和矿热炉余热利用以及垃圾焚烧、生物质焚烧等余热利用锅炉。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种锅炉的复合清灰防磨装置，包括防磨盖板、振打清灰装置和激波清灰装置，所述防磨盖板为两个以上，设置在锅炉水平换热管的迎风面上，每个防磨盖板对应一根换热管；所述的防磨盖板含有与换热管相切的两块板，且两块板以换热管中心对称布置；同一水平方向上的两个以上的防磨盖板通过网状的连接板连接，形成一排防磨盖板组；所述振打清灰装置与每排防磨盖板组连接；所述激波清灰装置设置锅炉炉墙外，激波清灰装置的出口设置在防磨盖板组和换热管之间的空间内。
本发明所述的防磨盖板组沿着烟气流向设置至少两排；所述防磨盖板的断面呈锐角三角形、倒“Y”形、钟形或类钟形。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本发明防磨盖板的设置方式，可以降低换热管迎风面的速度梯度，明显减少积灰结渣及高浓度灰分热空气对换热管的磨损；防磨盖板通过耐热板连接在一起，并连接炉外的机械清灰装置，可有效地清除防磨盖板上的积灰，结合激波清灰装置的二次清灰作用，可以有效的清除受热管上的积灰，保证了锅炉的换热效率。
附图说明
图1为本发明所涉及的复合的清灰防磨装置设置位置示意图。
图2为本发明所涉及的复合的清灰防磨装置示意图。
图3为本发明所涉及的复合的清灰防磨装置的防磨盖板断面示意图：
(a)锐角三角形；(b)倒“Y”形；(c)钟形；(d)类钟形。
图4为本发明所涉及的复合的清灰防磨装置的连接板形状示意图。
图中：1-换热管，2-防磨盖板，3-连接板，4-振打清灰装置，5-激波清灰装置，6-炉墙。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体结构、工作原理及实施方式：
本发明所述的一种锅炉的复合清灰防磨装置，包括防磨盖板2、连接板3、振打清灰装置4和激波清灰装置5。防磨盖板2设置在锅炉受热面的水平换热管1迎风面上，即换热管的烟气来向侧，防磨盖板2为两个以上，通常一根水平换热管1对应一个防磨盖板2。流经换热器的烟气含尘浓度高，且流速大，一方面容易磨损换热管，另一方面易在换热管上沉积，因此防磨盖板2主要设置在前几排(以烟气流向定义前后)换热管的迎风面上。防磨盖板有多种设置方式，第一种是由两块侧板构成，断面呈如附图3(a)所示的锐角三角形；第二种形式是在第一种三角形的基础上增加一分支，形成倒“Y”形，如附图3(b)所示；防磨盖板断面还可以布置成如附图3(c)钟形或如附图3(d)所示的类钟形(“介”字形)。不同形状的防磨盖板2都至少含有两块与换热管3相切的侧板，且这两块板以通过换热管3中心的垂线为对称线对称布置。防磨盖板的两块迎风侧板与换热管之间成锐角布置，可明显降低换热管上的速度梯度，从而有效减少积灰，同时有效减少了高温、高灰浓度的热空气对受热管束的磨损。
同一水平方向上的两个及两个以上的防磨盖板2通过网状的连接板3连接，形成一排防磨盖板组，每排防磨盖板组均与设置在锅炉炉墙外侧一侧的振打清灰装置4相连，当振打清灰装置4启动时候，机械振打作用通过连接的连接板3振打防磨盖板2，从而能够充分防止烟尘在防磨盖板2和换热管1上的沉积。激波清灰装置5设置锅炉炉墙外侧另一侧，激波清灰装置的出口设置在防磨盖板组和换热管之间的空间内，发出的脉冲作用在该空间内，对沉积在换热管上的烟尘起到二次清除的作用，进一步防止了锅炉换热器上的积灰。
采用本发明所述的锅炉的复合清灰防磨装置的清灰防磨方法是：携带着高浓度烟尘的烟气进入锅炉换热器，流经换热管1及设置其上的防磨盖板2，在呈锐角三角形、倒“Y”形、钟形或类钟形断面的防磨盖板的作用下，换热管迎风面的烟气速度梯度降低，减少了烟气对换热管的磨损，部分烟尘顺着防磨盖板落下，减少烟尘在换热管上的堆积；部分沉积在换热管或防磨盖板上的烟尘，在振打清灰装置4的机械振打作用和/或激波清灰装置的脉冲冲击下落下，进一步减少烟尘在换热器内的沉积。在运行过程中，振打清灰装置4和激波清灰装置5可以同时运行，也可以先启动振打清灰装置4的机械振打，后启动激波清灰装置5。激波清灰装置5的激波方式为声波或脉冲。
Claims (3)
1.一种锅炉的复合清灰防磨装置，包括防磨盖板(2)、振打清灰装置(4)和激波清灰装置(5)，其特征在于：所述防磨盖板(2)为两个以上，设置在锅炉水平换热管(1)的迎风面上，每个防磨盖板(2)对应一根换热管(1)；所述的防磨盖板(2)含有与换热管(1)相切的两块板，且两块板以换热管(1)中心对称布置；同一水平方向上的两个以上的防磨盖板(2)通过网状的连接板(3)连接，形成一排防磨盖板组；所述振打清灰装置(4)与每排防磨盖板组连接；所述激波清灰装置(5)设置在炉墙外，激波清灰装置的出口设置在防磨盖板组和换热管之间的空间内。
2.根据权利要求1所述的锅炉的复合清灰防磨装置，其特征在于：所述的防磨盖板组沿着烟气流向设置至少两排。
3.根据权利要求1或2所述的锅炉的复合清灰防磨装置，其特征在于：所述防磨盖板(2)的断面呈锐角三角形、倒“Y”形、钟形或类钟形。
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