CN101900343B - 一种锅炉脉冲吹灰方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种锅炉脉冲吹灰方法是将可燃气体和空气的混合气充进罐体，再将水充进与罐体连通的喷嘴内的射水管中，然后点燃可燃混合气，爆燃的气体连带水喷出喷嘴，最后把空气充入罐体、出口管和喷嘴，清除废气，重复上述过程，在喷嘴出口就形成一种含水的脉冲冲击波，用这种冲击波进行锅炉吹灰；为实现上述方法给出了一种锅炉脉冲吹灰装置，它由燃气管路与计量输配器、空气管路与计量输配器、供水管路与计量输配器、冲击波发生器、喷嘴、进水管、进水阀组成，喷嘴中安有射水管，射水管与进水管相通，进水管上安有进水阀。本发明设备结构简单，适用范围广，操作方便灵活，使用寿命长。

Description

一种锅炉脉冲吹灰方法及装置

技术领域

本发明涉及锅炉吹灰技术，特别涉及到一种锅炉脉冲吹灰方法及装置。

背景技术

各种锅炉在工作过程中其受热面积灰是不可避免的。受热面上产生的这些积灰将不同程度的减弱烟气与工质之间的热交换，增加烟气阻力，使排烟温度上升，降低锅炉热效率，严重时将影响锅炉的正常运行。长期以来，锅炉受热面的吹灰问题一直是锅炉运行过程中特别受到关注的问题之一。多年来，人们为了在不停炉的情况下对受热面进行吹灰采用了许多吹灰办法：如小钢珠吹灰、蒸汽吹灰、水力除灰、压缩空气吹灰、声波吹灰和燃气脉冲吹灰等。然而，在实用过程中，这些方法都不同程度地存在着一些问题。如钢珠吹灰，受热面磨损严重，钢珠不能完全回收，在烟道内积存使成本过高；蒸汽吹灰和压缩空气吹灰以及燃气脉冲吹灰对于高粘结性积灰效果不佳；水力除灰对高粘结性积灰有效，但和蒸汽吹灰一样，由于是一股强流体流，蒸汽或者水，持续地对管子冲刷，容易使管子磨损腐蚀；声波吹灰对稀疏松散型积灰有效，而对至密坚硬的牢固积灰效果很差，不能达到吹灰要求；蒸汽吹灰，水力除灰以及压缩空气吹灰这些方法设备都比较复杂，蒸汽吹灰要消耗经过严格处理的锅炉蒸汽，消耗大量的能源。

上述有关锅炉吹灰的背景技术在以下专著中有详细描述：

1、《锅炉和热交换器的积灰，结渣、磨损和腐蚀的防止原理和计算》，岑可法、樊建人、池作和、沈珞婵著，科学出版社(1994年)。

2、《锅炉原理》，西安交通大学，陈学俊、陈听宽主编，机械工业出版社(1979年)。

发明内容

本发明的目的是给出一种既对坚硬的积灰有效，也对高粘结性坚硬积灰有效的吹灰方法及装置，要求它方法切实可行，设备简单，应用范围广，操作维修方便，使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明给了一种锅炉脉冲吹灰方法，第一步将甲烷、氢气、乙炔等可燃气和空气的混合气充进罐体内，第二步向与罐体相通的喷嘴的射水管充水，第三步将罐体内的可燃混合气点燃，产生爆燃，第四步爆燃气连带射水管、喷嘴中的水一起从喷嘴喷出，第五步将空气充入罐体、出口管和喷嘴内，将其中的废气排除掉。然后再重复第一步到第五步的过程，在喷嘴出口形成了带水的高速脉冲气流，利用这一脉冲气流清除锅炉受热面上的积灰。其中，喷射出去的极细水滴遇到锅炉受热面管子前面的高温烟气发生激烈的热交换，使水滴急速蒸发并变成过热蒸汽，伴随着这种急速的热交换和相变，产生很大的声强和冲击波，燃气和水变成过热蒸汽的这两种“动力”产生的冲击波有着良好的除灰效果，一方面水的相变直至过热吸收了大量热量，对管子周围产生了猝冷，使管子上的高粘结性坚硬积灰破裂，另一方面破裂后的积灰在强冲击波作用下彻底清除。

为了达到上述目的，本发明给出了一种锅炉脉冲吹灰装置，它由阀门、空气管路及计量输配器、燃气管路及计量输配器、混合点火器、点火线圈与高能电嘴、冲击波发生器、供水管路及计量输配器、进水管、进水阀和喷嘴组成；冲击波发生器中的罐体为圆柱形筒体，两端为椭圆封头，罐体中间有中空隔板，罐体一端与出口管相连，进气管与罐体相通；喷嘴由外嘴和射水管组成，外嘴为90°角弯管，一端与冲击波发生器的出口管连接，另一端伸向工作面，供水管路及计量输配器和进水阀、进水管相连，进水管与射水管相通。

本发明的优点是：

1、本发明推出了一种全新的锅炉吹灰方法和装置，具有构造简单，除灰效率高，适用范围广的优点；

2、调节简单可靠，工作效率高；

3、本发明在工作时是以一种脉冲的方式工作，效率高，节省资源。

附图说明

图1是本发明一种锅炉脉冲吹灰方法原理图。

图2是本发明一种锅炉脉冲吹灰装置示意图。

图3是本发明一种锅炉脉冲吹灰装置中的冲击波发生器及喷嘴结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对发明作进一步描述。

图1示出了一种锅炉脉冲吹灰方法原理图，图中1-1表示本发明方法的第一步，空气阀7和燃气阀6处于开通状态，可燃气和空气的混合气通过进气管4充入罐体2，图中1-2本发明方法的第二步，进水阀10打开，通过进水管9向喷嘴中的射水管12内充水，图中1-3本发明的第三步，当可燃气和空气的混合气充满罐体，水充进射水管后，关闭进水阀10，空气阀7和燃气阀6处关闭状态，这时点火线圈和高能电嘴8通电，在混合点火器5点燃可燃混合气，火焰气经进气管4引发在罐体2中产生强烈的爆燃，图中1-4表示本发明方法的第四步，爆燃的气体连带射水管中的水一起从喷嘴喷出，形成强烈的带水的冲击波，图中1-5表示本发明方法的第五步，空气阀7处于开启状态，空气进入罐体2、出口管11和包括射水管12的喷嘴13，把废气清除掉，反复重复第一步到第五步的过程，就在锅炉受热面的积灰层前形成了脉冲的冲击波，积灰层受到猝冷和脉冲冲击波的振动快速破碎剥落。

图2示出一种锅炉脉冲吹灰装置，它由冲击波发生器1、混合点火器5、燃气阀6、空气阀7、点火线圈与高能电嘴8、进水管9、进水阀10、出口管11、喷嘴13、空气管路及计量输配器16、燃气管路及计量输配器17、供水管路及计量输配器18和电气控制箱19组成，供水管路及计量输配器18和进水阀10、进水管9相连，进水管与射水管相通；当接到工作命令后，电气控制箱19依程序指令空气管路及计量输配器16、燃气管路及计量输配器17、供水管路及计量输配器18、进水阀10、点火线圈与高能电嘴8，开通空气管路及计量输配器16和燃气管路及计量输配器17，燃气阀6和空气阀7都是止回阀，此时处于开通状态，燃气经燃气阀6进入混合点火器5后与通过空气阀7进入的空气混合，经充分混合后的可燃混合气进入冲击波发生器1，之后立刻开启进水阀10，水进入喷嘴13中的射水管，当可燃混合气充满冲击波发生器1，水充进射水器后，立刻关闭空气管路及计量输配器16、燃气管路及计量输配器17，空气阀7和燃气阀6处于关闭状态，同时通电点火线圈与高能电嘴8，点燃混合点火器5中的可燃混合气产生爆燃，爆燃火焰通过进气管4进入冲击波发生器1与那里的可燃混合气相遇进一步的爆燃，爆燃气连带水一起从喷嘴喷出。

图3示出了本发明中的冲击波发生器与喷嘴结构示意图，图中A-A为局部剖视图，冲击波发生器1包括罐体2、中空隔板3、进气管4和出口管11，罐体2为圆柱形筒体，两端为椭圆封头，中空隔板3安在罐体2中间，罐体2一端和出口管11连接，进气管4从侧面进入罐体2，进气管4为90°角弯管，其顶部与罐体2焊在一起，进气管4顶部开有5个顶部开孔14，进气管4底部开有一个底部开孔15，喷嘴13由外嘴20和射水管12组成，外嘴20为90°角弯管，一端与出口管11相连，另一端面伸向工作面，射水管12为90°角弯管，安装在出口管11和外嘴20中，射水管一端是渐缩变径管和一段直管段连接而成，另一端通过出口管伸向罐体2，在进气管4底部和底部开孔15相对，在出口管11上连接有进水管9，进水管9切向进入和射水管12相通。

Claims (4)

1.一种锅炉脉冲吹灰方法，第一步将甲烷、氢气、乙炔等可燃气和空气的混合气充进罐体，第二步将罐体内的可燃混合气点燃，产生爆燃，第三步爆燃气高速从罐体经出口管和喷嘴喷向锅炉受热面积灰层，第四步空气充入罐体，将其中的废气排除掉，然后反复重复第一步到第四步的过程，其特征是：向罐体充可燃混合气后，再向与罐体连通的喷嘴的射水管内充水，经喷嘴喷出的爆燃气形成的脉冲气流含有水。

2.一种实现如权力要求1所述锅炉脉冲吹灰方法的锅炉脉冲吹灰装置，由阀门、空气管路及计量输配器、燃气管路及计量输配器、混合点火器、点火线圈和高能电嘴、冲击波发生器、供水管路及计量输配器、进水管、进水阀和喷嘴组成；冲击波发生器的罐体为圆柱形筒体，两端为椭圆封头，罐体中间有中空隔板，罐体一端与出口管相连，进气管与罐体相通，喷嘴由外嘴和射水管组成，外嘴为90°角弯管，外嘴一端与冲击波发生器的出口管连接，另一端伸向工作面，其特征是：供水管路及计量输配器和进水阀、进水管相连，进水管与射水管相通。

3.按权利要求2所述的锅炉脉冲吹灰装置，其特征在于：所述的冲击波发生器，它的进气管从侧面进入罐体，进气管为90°角弯管，其顶部与罐体焊在一起，进气管顶部开有5个顶部开孔，底部开有一个底部开孔。

4.按权利要求3所述的锅炉脉冲吹灰装置，其特征在于射水管为90°角弯管，安装在出口管和外嘴中，射水管一端是渐缩变径管和一段直管段接连而成，另一端通过出口管伸向罐体，在进气管底部和底部开孔相对，在出口管上连接有进水管，进水管切向进入和射水管相通。

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