CN106949464A - 一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，它包括由多根夹套管（1）围焊而成的旋转滚筒筒体，夹套管（1）包括内管（2）和外管（3），内管（2）设置于外管（3）内，内管（2）与外管（3）之间的间隙内焊接有带缺口的钢圈（4），所述外管（3）的外壁上且沿其长度方向依次焊接有多个间隔设置的外螺旋片（5），内管（2）的内壁上且沿其长度方向依次设置有多个间隔设置的内螺旋片（6）。本发明的有益效果是：克服了现有多管式冷渣器、夹套式冷渣器安全性能差和易堵渣的缺点，安全系数高、换热面积大、水速度可控、适用于150MW以下中小型CFB锅炉冷渣除渣系统。

Description

一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器

技术领域

本发明涉及CFB（循环流化床技术）锅炉排渣装置及冶金、电力、矿业、煤化工、化工等行业输送并冷却高温颗粒物料的设备，特别是一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器。

背景技术

滚筒冷渣器属于一种渣-水换热设备，高达800-1000℃的高温炉渣，源源不断地进入到冷渣器筒体内部，经过与筒壁及内部换热片的复杂放热，将炉渣从800-1000℃冷却到100-150℃。从渣侧看冷渣器属于锅炉底渣的冷却设备，但从水侧看冷渣器又属于一个转动的热水锅炉，因此冷渣器运行的稳定性牵涉到整个电厂机组的正常运行。

现阶段循环流化床锅炉使用数量比较多的有夹套式（板式）冷渣器、多管式水冷滚筒冷渣器及膜式滚筒冷渣器。

多管式水冷滚筒冷渣机由于具有较高的换热效率，在相同处理量时，其体积较小结构紧凑，因此适用于50MW以下的小型锅炉机组，特别是适用于底部排渣、空间有限的锅炉零米布置空间。适用排渣能力在8T/H以下，采用闭式循环作为冷渣器冷却水系统的电厂锅炉。由于多管式冷渣机的工作原理类似于火管锅炉，因此承压能力很低，安全性较差，事故状态下设备保护能力差，端板容易出现火管锅炉经常出现的端板开裂漏水现象，影响锅炉的正常排渣，在6吨以上排渣量时，容易造成堵渣现象发生。

夹套式水冷滚筒冷渣器具有较高的运行可靠性，换热效率一般，在相同处理量时，其体积较大，设备本体重量较重。更致命的缺点是设备安全性不高，在采用凝结水作为冷渣器水源时，由于要保证冷渣机的承压能力，筒体设计壁厚较厚（25-40mm以上），使得设备本体重量大幅度增加，设备本体比较笨重。尽管采取增加钢板厚度的方法可以解决筒体强度问题，但在端板设计上无法解决端板结构设计及生产工艺问题，为冷渣机的使用留下隐患，事故状态下设备保护能力较差。适用于150MW以下燃用高热值煤种的中小型锅炉机组，在锅炉零米空间较大时，对50MW以下的小型锅炉器组也很适用。

膜式滚筒冷渣器虽然运行安全可靠，热换效率高，设备承压能力强，但设备造价较高，适用于150MW以上燃用高热值煤种的中大型锅炉机组。

发明内容

本发明克服了现有多管式冷渣器和夹套式冷渣器安全性能差、易堵渣的缺点，提供一种结构紧凑、安全系数高、换热面积大、水速度可控、适用于150MW以下中小型CFB锅炉冷渣除渣系统的类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，它包括由多根夹套管围焊而成的旋转滚筒筒体，所述夹套管包括内管和外管，内管设置于外管内，内管与外管之间的间隙内焊接有带缺口的钢圈，所述外管的外壁上且沿其长度方向依次焊接有多个间隔设置的外螺旋片，所述内管的内壁上且沿其长度方向依次设置有多个间隔设置的内螺旋片。

所述的夹套管的外管上、位于旋转滚筒筒体内侧布置有扬料板。

所述的夹套管的一端为排渣端，另一端为进渣端。

所述的进渣端处设置有耐热格栅网。

所述的外管上且位于其两端设置有进水口和出水口，进水口和出水口均与间隙连通。

本发明具有以下优点：

（1）本发明安全系数大幅提高。将受内压的大筒体转换为若干个受内压的小筒体结构，夹套式结构小筒体的外筒受内压、内筒受外压，计算最大压力可以达到40Mpa，筒体自身的安全系数大幅提高；夹套管的两端端板合理设计，设计压力大于≥3Mpa。因此该结构使用安全系数比夹套和多管式冷渣器要大的多。

（2）换热面积增加。夹套管双面换热多管式滚筒冷渣器的计算换热面积比多管式冷渣器多40%，换热面积增加，换热效果好，同等条件下出渣温度低。

（3）大小渣块分离，避免堵渣。夹套管双面换热多管式滚筒冷渣器在夹套管的进渣端设置有耐热格栅网，热渣从进渣管涌入后，耐热格栅网只允许小渣块进入夹套管的内筒体通过内筒体进行热交换；而大的渣块或其它异性物料落入夹套管的外部，通过夹套管的外筒体进行热交换。旋转滚筒足够大的内部维护空间即使大块物料堵塞，也可以由检修人员进入冷渣器筒体内部直接取出即可。完全杜绝了多管式冷渣器一旦堵渣无法疏通而被称为“一次性设备”的问题。

（4）水速可控，金属壁温可控。相对于常规多管式滚筒冷渣器，冷却水的流道截面可根据换热需求进行设计选择，可彻底杜绝局部汽化产生汽膜热阻而造成局部金属超温，具有可控的安全性。此外可根据需求布置换热回程，强化了换热。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为图1的A-A断面视图；

图3 为夹套管的外部示意图；

图4 为夹套管的内部示意图；

图中，1-夹套管，2-内管，3-外管，4-钢圈，5-外螺旋片，6-内螺旋片，7-扬料板，8-耐热格栅网， 9-进渣管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1~4所示，一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，它包括由多根夹套管1围焊而成的旋转滚筒筒体，所述夹套管1包括内管2和外管3，内管2设置于外管3内，外管3所形成的区域为物料输送区域，内管2与外管3之间的间隙内焊接有带缺口的钢圈4，每个钢圈4的缺口的连线构成水路通道。所述外管3的外壁上且沿其长度方向依次焊接有多个间隔设置的外螺旋片5，所述内管2的内壁上且沿其长度方向依次设置有多个间隔设置的内螺旋片6。

所述的夹套管的外管3上、位于旋转滚筒筒体内侧布置有扬料板7，扬料板7带着热渣沿筒体旋转到180°后将热渣缓缓抛洒，下落的热渣又能接触筒体180°后的面积，这样大部分换热面积都能有效利用，换热面积增加。

所述的夹套管1的一端为排渣端，另一端为进渣端，进渣端处设置有耐热格栅网8，热渣从进渣管9涌入后，耐热格栅网8只允许小渣块进入内管2中，小渣块与夹套管1的内管2进行热交换；而大渣块或其它异性物料落入外管3外部，大渣块或其它异性物料与夹套管1的外管3进行热交换。所述的旋转滚筒筒体具有足够大的内部维护空间即使大块物料堵塞，也可以由检修人员进入冷渣器内部直接取出即可。

所述的外管3上且位于其两端设置有进水口和出水口，进水口和出水口均与间隙连通，经进水口通入冷却水后，冷却水穿过钢圈4上的缺口按照指定的水路通道流动，水流方向与热渣运动方向相反，以提高换热效率。

本发明的工作过程如下：使该冷渣器做旋转运动，并向夹套管1中通入冷却水，热渣从进渣管9涌入后，耐热格栅网8只允许小渣块进入内管2中，小渣块与夹套管1的内管2进行热交换；而大渣块或其它异性物料落入外管3外部，大渣块或其它异性物料与夹套管1的外管3进行热交换。外螺旋片5将大渣块朝进渣端输送，内螺旋片6将小渣块朝排渣端输送。在渣输送的过程中，扬料板7带着渣沿筒体旋转到180°之后将渣缓缓抛洒，下落的渣又能接触筒体180°之后的面积。

Claims (5)

1.一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，其特征在于：它包括由多根夹套管（1）围焊而成的旋转滚筒筒体，所述夹套管（1）包括内管（2）和外管（3），内管（2）设置于外管（3）内，内管（2）与外管（3）之间的间隙内焊接有带缺口的钢圈（4），所述外管（3）的外壁上且沿其长度方向依次焊接有多个间隔设置的外螺旋片（5），所述内管（2）的内壁上且沿其长度方向依次设置有多个间隔设置的内螺旋片（6）。

2.根据权利要求1所述的一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，其特征在于：所述的夹套管的外管（3）上、位于旋转滚筒筒体内侧布置有扬料板（7）。

3.根据权利要求1所述的一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，其特征在于：所述的夹套管（1）的一端为排渣端，另一端为进渣端。

4.根据权利要求3所述的一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，其特征在于：所述的进渣端处设置有耐热格栅网（8）。

5.根据权利要求1所述的一种类膜式夹套双面换热结构的滚筒冷渣器，其特征在于：所述的外管（3）上且位于其两端设置有进水口和出水口，进水口和出水口均与间隙连通。