CN104930526A - 一种用于激波吹灰的空气气幕系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉吹灰设备技术领域，具体涉及一种用于激波吹灰的空气气幕系统，包括空气管路系统和空气气幕装置，所述空气管路系统的空气出口与所述空气气幕装置的空气入口相连，用于为所述空气气幕装置提供空气，所述空气气幕装置设置在激波发生器喷口上，所述空气气幕装置使喷出的所述空气在所述激波发生器喷口内形成气幕。本发明通过激波发生器喷口上的空气气幕装置，使喷出的空气在激波发生器喷口内形成气体屏障，避免炉内腐蚀性烟气倒灌至激波发生器内及其相应的管路和部件，以保护整个激波吹灰系统的安全，保证了激波吹灰系统的稳定性、可靠性和安全性。

Description

一种用于激波吹灰的空气气幕系统

技术领域

本发明涉及锅炉吹灰设备技术领域，具体涉及一种用于激波吹灰的空气气幕系统。

背景技术

吹灰器是各类垃圾焚烧锅炉、余热锅炉和电站锅炉不可或缺的重要辅机设备，它对提高锅炉各受热面的换热效率即提高锅炉出力起着至关重要的作用。吹灰器有许多种类如蒸汽吹灰器、声波吹灰器、空气激波吹灰器和燃气激波吹灰器等，不同种类的吹灰器，有着不同的特点和适用范围，但其中激波吹灰器特别是燃气激波吹灰器具有其它种类吹灰器没有的许多优势特点，如运行成本较低、吹灰能量较大、吹灰运行稳定、检修维护量小等且适用范围广。因此，燃气激波吹灰器近些年市场份额增加较快，目前，燃气激波吹灰器在锅炉吹灰领域扮演着非常重要的角色。但是，现有的燃气激波吹灰系统仍然存在着某些问题和不足之处，如垃圾焚烧锅炉吹灰的腐蚀性问题。垃圾焚烧发电是上个世纪90年代初开始出现的，以焚烧处理城市生活垃圾为目的并实现垃圾能源转换的市政环保设施，其主体设备垃圾焚烧锅炉是将生活垃圾作为燃料，进行焚烧，实现减量、灭菌，在实现无害化处理的同时将生活垃圾化学能转换为热能的专用设备。与普通工业锅炉和废弃物焚烧锅炉所采用单一燃料不同，垃圾锅炉焚烧的是不同类别固体废弃物构成的混合体，焚烧烟气主要成分为CO₂、CO、H₂O、N₂、O₂、CO、SO₂、HCl、NO_x、HF、Cl₂粉尘、重金属及二恶英类等。垃圾焚烧烟气中HCl、Cl₂、SO_x对垃圾焚烧锅炉的吹灰器产生高低温腐蚀非常严重。由于垃圾焚烧锅炉的烟气含有较强的腐蚀性气体，对现有的吹灰器形成较大挑战；现有的燃气激波吹灰系统激波发生器喷口深入炉膛，直接暴露在烟气中，在吹灰器不工作的情况下，由于锅炉内压差影响，烟气会经由喷口倒流进发生罐体内及其混合气管路，腐蚀性烟气会损害激波发生罐内的结构部件及其相关管路部件，不但严重影响正常的吹灰，甚至造成系统安全隐患，影响系统正常使用，大幅增加了售后服务成本，严重影响了产品的声誉。维修量和运行费大幅增加，寿命降低，用户反应强烈。另外，由于炉膛通常为负压，这样还会影响发生罐内混合气体的充满度，使点火成功率降低，爆燃能量减少，让系统的吹灰能力大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激波吹灰的空气气幕系统，解决了垃圾焚烧锅炉吹灰时的腐蚀性问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于激波吹灰的空气气幕系统，包括空气管路系统和空气气幕装置，所述空气气幕装置包括气幕套装件和/或气幕喷嘴；当所述空气气幕装置包括气幕套装件时，所述气幕套装件套设在所述激波发生器喷口上，所述气幕套装件上设有气幕套装件空气入口，所述气幕套装件与所述激波发生器喷口之间形成密封空腔，位于所述密封空腔内的所述激波发生器喷口上设有气幕通口，所述空气管路系统的空气出口与所述气幕套装件空气入口相连，用于为所述气幕套装件提供空气；当所述空气气幕装置包括气幕喷嘴时，所述气幕喷嘴设置在所述激波发生器喷口上，所述空气管路系统的空气出口与所述气幕喷嘴的空气入口相连，用于为所述气幕喷嘴提供空气；所述气幕套装件和/或所述气幕喷嘴使喷出的所述空气在所述激波发生器喷口内形成气幕。

上述方案中，所述气幕通口为长形孔和/或圆孔，所述长形孔和/或圆孔的数量为2～N个。

上述方案中，所述气幕通口为长形孔时，所述长形孔数量为2～6个，且位置错开并覆盖所述激波发生器喷口圆周；所述气幕通口为圆孔时，所述圆孔数量为4～N个，且位置均布并覆盖所述激波发生器喷口三分之一圆周以上。

上述方案中，所述气幕套装件空气入口的数量为1～3个，且均匀分布在所述气幕套装件的圆周上。

上述方案中，所述气幕喷嘴的纵向截面为梯形，所述梯形的腰的延长线夹角角度为2～90度；所述气幕喷嘴的空气入口的长度大于所述气幕喷嘴的空气出口的长度；所述气幕喷嘴的空气出口的长度至少为所述气幕喷嘴的空气出口的宽度的2倍，所述气幕喷嘴的空气出口沿长度方向设置至少2个喷孔。

上述方案中，所述气幕喷嘴的空气出口通过气幕喷嘴接口与所述激波发生器喷口相连通，每个所述激波发生器喷口上的所述气幕喷嘴接口的数量为1～3个，且均匀分布在所述激波发生器喷口的圆周上。

上述方案中，所述空气管路系统包括主管路、若干分管路和若干支管路；所述主管路的入口连接空气源的出口，所述主管路的末端与若干所述分管路的起始端相连，所述分管路的出口与若干所述支管路的起始端相连，所述支管路的空气出口与所述的空气气幕装置的空气入口相连接。

上述方案中，所述主管路上依次设有主路手动阀、过滤器、电磁阀和压力表；所述空气管路系统的每条分管路上设有分路手动阀，所述支管路的末端连接有金属软管，所述金属软管的出口与所述空气气幕装置的空气入口相连，所述支管路的数量与所述空气气幕装置的空气入口数相等。

上述方案中，所述压力表为带压力控制信号的器件。

上述方案中，所述空气源为压缩空气或风机空气，其出口压力为0.001MPa～1.0MPa。

与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：

在激波吹灰系统停止吹灰时，各分支路的空气气幕系统处于开启状态，通过激波发生器喷口上的空气气幕装置，使喷出的空气在激波发生器喷口内形成气体屏障，持续通入空气，使激波发生器内空气与炉内烟气隔离，避免炉内腐蚀性烟气由于压差变化倒灌至激波发生器内及其相应的管路和部件，对激波发生器及内部结构部件，以及相应的管路部件造成严重的腐蚀破坏，以保护整个激波吹灰系统的安全，保证了激波吹灰系统的稳定性、可靠性和安全性，大大降低了售后服务成本，减少了维护费和运行成本，延长激波吹灰系统寿命至10年以上。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于激波吹灰的空气气幕系统中空气管路系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于激波吹灰的空气气幕系统中一种空气气幕装置与激波发生器喷口相配合的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种用于激波吹灰的空气气幕系统中另一种空气气幕装置与激波发生器喷口相配合的结构示意图；

图4为本发明实施例中气幕喷嘴的结构示意图；

图5为本发明实施例中气幕喷嘴的空气出口的结构示意图。

附图标记：

1—空气源，2—主路手动阀，3—过滤器，4—电磁阀，5—压力表，

6—分路手动阀，7—气幕喷嘴，8—控制模块，9—控制电缆，10—主管路，

11—分管路，12—支管路，13—金属软管，14—激波发生器喷口，

15—气幕套装件，16—气幕套装件空气入口，17—气幕通口，18—炉墙，

19—气幕喷嘴接口，20—激波发生器，21—喷孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。

如图1～3所示，本发明实施例提供一种用于激波吹灰的空气气幕系统，包括空气管路系统和空气气幕装置，所述空气气幕装置包括气幕套装件15和/或气幕喷嘴7；当所述空气气幕装置包括气幕套装件15时，所述气幕套装件15套设在所述激波发生器喷口14上，所述气幕套装件与所述激波发生器喷口14之间形成密封空腔，位于所述密封空腔内的所述激波发生器喷口14上设有气幕通口17，所述空气管路系统的空气出口与所述气幕套装件15的空气入口相连，用于为所述气幕套装件15提供空气；当所述空气气幕装置包括气幕喷嘴7时，所述气幕喷嘴7设置在所述激波发生器喷口14上，所述空气管路系统的空气出口与所述气幕喷嘴7的空气入口相连，用于为所述气幕喷嘴7提供空气，所述气幕喷嘴7的空气出口与所述激波发生器喷口14相连通；所述气幕套装件15和/或所述气幕喷嘴7使喷出的所述空气在所述激波发生器喷口14内形成气幕。

如图2所示，本实施例中，所述气幕通口17为长形孔和/或圆孔，所述长形孔和/或圆孔的数量为2～N个。具体地，所述气幕通口17为长形孔时，所述长形孔数量为2～6个，且位置错开并覆盖所述激波发生器喷口14圆周；所述气幕通口17为圆孔时，所述圆孔数量为4～N个，且位置均布并覆盖所述激波发生器喷口14三分之一圆周以上。

本实施例中，所述气幕套装件空气入口16的数量为1～3个，且均匀分布在所述气幕套装件15的圆周上。当所述气幕套装件空气入口16的数量为2个时，两个气幕套装件空气入口的角度为180度，即在气幕套装件15的圆周上相对开口；当所述气幕套装件空气入口16的数量为3个时，相邻两个气幕套装件空气入口的角度为120度，即在气幕套装件15的圆周上三等分开口。上述气幕套装件空气入口16的数量为2个、3个时，可以使形成的空气气幕更加均匀，隔离阻力更强，效果更好，尤其适合用在较大口径的激波发生器喷口上。

如图3所示，本实施例中，所述气幕喷嘴7插接在所述激波发生器喷口14上，所述气幕喷嘴7的空气出口通过气幕喷嘴接口19与所述激波发生器喷口14相连通，所述气幕喷嘴7的空气出口与所述激波发生器喷口14的连通处为密封连接。具体地，所述气幕喷嘴7的空气出口与所述气幕喷嘴接口19的连接为螺纹密封连接，所述气幕喷嘴接口19与所述激波发生器喷口14的连接为焊接或螺纹密封连接。

本实施例中，所述气幕喷嘴7的纵向截面为梯形，所述梯形的腰的延长线夹角角度为2～90度；所述气幕喷嘴7的空气入口的长度大于所述气幕喷嘴的空气出口的长度；所述气幕喷嘴7的空气出口的长度至少为所述气幕喷嘴7的空气出口的宽度的2倍，所述气幕喷嘴7的空气出口沿长度方向设置至少2个喷孔21，本实施例中的气幕喷嘴7可以形成较大范围且阻力均匀的气幕。

本实施例中，每个所述激波发生器喷口14上的所述气幕喷嘴接口19的数量为1～3个，且均匀分布在所述激波发生器喷口14的圆周上。当所述气幕喷嘴接口19的数量为2个时，两个气幕喷嘴接口的空气入口的角度为180度，即在激波发生器喷口的圆周上相对设置；当所述气幕喷嘴接口19的数量为3个时，相邻两个气幕喷嘴接口的空气入口的角度为120度，即在激波发生器喷口的圆周上三等分设置。上述气幕喷嘴接口19的数量为2个、3个时，可以使形成的空气气幕更加均匀，隔离阻力更强，效果更好，尤其适合用在较大口径的激波发生器喷口上。

在激波发生器喷口14上可设置两组空气气幕装置，两组空气气幕装置可以均采用气幕套装件或均采用气幕喷嘴，还可以将如图2和图3所示的两种空气气幕装置组合使用，即在一套空气气幕系统中，在激波发生器喷口14上同时设置气幕套装件和气幕喷嘴。同时设置两组空气气幕装置，可提高气幕的隔离效果，以适应锅炉内烟气压力(正压或负压)较大的场合。

如图1所示，所述空气管路系统包括主管路10、若干分管路11和若干支管路12；所述主管路10的入口连接空气源1的出口，所述主管路10的末端与若干所述分管路11的起始端相连，所述分管路11的末端与若干所述支管路12的起始端相连，所述支管路12的出口与所述的空气气幕装置的空气入口相连接。所述主管路10上依次设有主路手动阀2、过滤器3、电磁阀4和压力表5，所述压力表5可选用电接点压力表或压力变送(传感)器等带压力控制信号的器件；所述空气管路系统的每条分管路上设有分路手动阀6，所述支管路12的末端连接有金属软管13，所述金属软管13的出口与所述空气气幕装置的空气入口相连，本实施例中所述金属软管13的出口与所述气幕套装件空气入口16或气幕喷嘴7的空气入口相连接；所述支管路12的数量与所述气幕套装件空气入口16和/或气幕喷嘴接口19的数量相等。所述空气气幕系统还包括控制模块8，所述控制模块8通过控制电缆9与所述电磁阀4相连接，所述空气气幕系统的开启或关闭由控制模块8通过控制电磁阀4的开启或关闭来完成。

本实施例中，所述空气源1为压缩空气或风机空气，其出口压力为0.001MPa～1.0MPa。

本发明实施例的工作流程为：

1、在激波吹灰系统运行时：

空气源1的空气(压缩空气或风机气)经主路手动阀2、过滤器3，通过电磁阀4的开启将空气输送至各个分路手动阀6并经各个支管路12(末端可选用金属软管13)，将压缩空气或风机气送至各支路的气幕套装件空气入口16或气幕喷嘴7的空气入口，在各个激波发生器20的激波发生器喷口14内形成空气气幕。使激波发生器内空气或混合气与炉内烟气隔离(激波发生器喷口14的前端通过炉墙18进入炉内)，避免炉内腐蚀性烟气(由于压差变化)倒灌至激波发生器内及其相应的管路部件，从而对其产生严重的腐蚀破坏，以保护系统安全，保证了激波吹灰系统的稳定性、可靠性和安全性。

某分支路爆燃吹灰时(几秒钟)，通过电磁阀4的关闭短暂关闭空气气幕系统，以保证各分支路的高效爆燃吹灰。

燃气激波吹灰系统正在吹灰的分支路在空气与燃气混合时，由于激波发生器喷口14内形成的空气气幕，使激波发生器内混合气与炉内烟气隔离，避免了混合气流入到炉内，大大提高了激波发生器内混合气的充满度，保证了点火成功率，增强了爆燃能量。

2、在激波吹灰系统停止时：

激波吹灰系统停止运行期间，激波吹灰系统的空气气幕系统始终全部处于开启状态，即激波吹灰系统各分支路的空气气幕装置始终全部处于开启状态。空气源1的空气(压缩空气或风机气)经主管路10上的主路手动阀2、过滤器3，通过控制电磁阀4的开启将空气输送至各个分管路11上的分路手动阀6，并经各支管路12(末端可选用金属软管13)，将压缩空气或风机气送至各支路的气幕装置的空气入口16，在各激波发生器的激波喷口14内形成空气气幕。使激波发生器内空气与炉内烟气隔离，避免炉内腐蚀性烟气(由于压差变化)倒灌至激波发生器内及其相应的管路部件，从而对其产生严重的腐蚀破坏，以保护系统安全，保证了激波吹灰系统的稳定性、可靠性和安全性。

当所述的激波吹灰系统的空气气幕系统的空气气幕装置为气幕喷嘴7时，空气源1的空气(压缩空气或风机气)经主管路10上的主路手动阀2、过滤器3，通过电磁阀4的开启将空气输送至各个分管路11上的分路手动阀6，并经各个支管路12(末端可选用金属软管13)，通过空气气幕喷嘴7与空气气幕喷嘴接口19的连接，将压缩空气或风机气送至各个激波发生器的激波发生器喷口14内形成空气气幕。

上述激波吹灰系统的空气气幕系统的开启或关闭由激波吹灰控制模块8，经控制电缆9通过控制电磁阀4的开启或关闭来完成。

在主管路10上设有压力表5以检测主管路的空气压力；所述的压力表5可选用带有控制信号的电接点压力表或压力变送(传感)器等压力控制器件，用以监控主管路10的压力变化，实现压力控制、报警等，以监控空气气幕系统的空气压力是否正常。当空气气幕系统的空气压力过高或过低时，给出报警提示，以便进行检修维护，保证空气气幕系统的正常工作。

本发明实施例的优点如下：

1、激波吹灰系统吹灰运行时，除爆燃吹灰时(只有几秒)，各支路的空气气幕处于关闭状态外，激波吹灰系统的空气气幕系统始终处于开启状态；空气与燃气混合时，激波发生器喷口内产生的空气气幕使激波发生器内混合气与炉内烟气隔离，避免了混合气流入到炉内，大大提高了激波发生器内混合气的充满度，保证了点火成功率，增强了爆燃能量。

2、激波吹灰系统停止吹灰的各分支路，空气气幕装置处于开启状态，通过气幕喷嘴或激波发生器喷口上的气幕通孔，使喷出的压缩空气或风机气在激波发生器喷口内形成气体屏障，持续通入压缩空气或风机气使激波发生器内空气与炉内烟气隔离，避免炉内腐蚀性烟气(由于压差变化)倒灌至激波发生器内及其相应的管路和部件，从而对激波发生器及内部结构部件，以及相应的管路部件造成严重的腐蚀破坏，以保护整个激波吹灰系统的安全，保证了激波吹灰系统的稳定性、可靠性和安全性，大大降低了售后服务成本，减少了运行和维护费，延长激波吹灰系统寿命至10年以上。

以上所述为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于激波吹灰的空气气幕系统，其特征在于：包括空气管路系统和空气气幕装置，所述空气气幕装置包括气幕套装件和/或气幕喷嘴；当所述空气气幕装置包括气幕套装件时，所述气幕套装件套设在所述激波发生器喷口上，所述气幕套装件上设有气幕套装件空气入口，所述气幕套装件与所述激波发生器喷口之间形成密封空腔，位于所述密封空腔内的所述激波发生器喷口上设有气幕通口，所述空气管路系统的空气出口与所述气幕套装件空气入口相连，用于为所述气幕套装件提供空气；当所述空气气幕装置包括气幕喷嘴时，所述气幕喷嘴设置在所述激波发生器喷口上，所述空气管路系统的空气出口与所述气幕喷嘴的空气入口相连，用于为所述气幕喷嘴提供空气，所述气幕喷嘴的空气出口与所述激波发生器喷口相连通；所述气幕套装件和/或所述气幕喷嘴使喷出的所述空气在所述激波发生器喷口内形成气幕。

2.如权利要求1所述的空气气幕系统，其特征在于：所述气幕通口为长形孔和/或圆孔，所述长形孔和/或圆孔的数量为2～N个。

3.如权利要求2所述的空气气幕系统，其特征在于：所述气幕通口为长形孔时，所述长形孔数量为2～6个，且位置错开并覆盖所述激波发生器喷口圆周；所述气幕通口为圆孔时，所述圆孔数量为4～N个，且位置均布并覆盖所述激波发生器喷口三分之一圆周以上。

4.如权利要求1所述的空气气幕系统，其特征在于：所述气幕套装件空气入口的数量为1～3个，且均匀分布在所述气幕套装件的圆周上。

5.如权利要求1所述的空气气幕系统，其特征在于：所述气幕喷嘴的纵向截面为梯形，所述梯形的腰的延长线夹角角度为2～90度；所述气幕喷嘴的空气入口的长度大于所述气幕喷嘴的空气出口的长度；所述气幕喷嘴的空气出口的长度至少为所述气幕喷嘴的空气出口的宽度的2倍，所述气幕喷嘴的空气出口沿长度方向设置至少2个喷孔。

6.如权利要求1所述的空气气幕系统，其特征在于：所述气幕喷嘴的空气出口通过气幕喷嘴接口与所述激波发生器喷口相连通，每个所述激波发生器喷口上的所述气幕喷嘴接口的数量为1～3个，且均匀分布在所述激波发生器喷口的圆周上。

7.如权利要求1所述的空气气幕系统，其特征在于：所述空气管路系统包括主管路、若干分管路和若干支管路；所述主管路的入口连接空气源的出口，所述主管路的末端与若干所述分管路的起始端相连，所述分管路的出口与若干所述支管路的起始端相连，所述支管路的空气出口与所述的空气气幕装置的空气入口相连接。

8.如权利要求7所述的空气气幕系统，其特征在于：所述主管路上依次设有主路手动阀、过滤器、电磁阀和压力表；所述空气管路系统的每条分管路上设有分路手动阀，所述支管路的末端连接有金属软管，所述金属软管的出口与所述空气气幕装置的空气入口相连，所述支管路的数量与所述空气气幕装置的空气入口数相等。

9.如权利要求8所述的空气气幕系统，其特征在于：所述压力表为带压力控制信号的器件。

10.如权利要求7所述的空气气幕系统，其特征在于：所述空气源为压缩空气或风机空气，其出口压力为0.001MPa～1.0MPa。