CN109028114A - 一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置及其工作方法。锅炉积灰和结焦相互促进，相互影响，现有技术中均单独处理锅炉积灰或结焦，效果较差。本发明中压缩空气进口和吹灰蒸汽进口分别与母管相连，母管分别通过连接管与左侧炉膛短吹灰器、右侧炉膛短吹灰器、前墙炉膛短吹灰器和后墙炉膛短吹灰器相连。除焦剂储箱通过连接管分别与四个炉膛短吹灰器相连。本发明先清灰再除焦，达到了清灰和除焦协同效果，采用吹灰器将除焦剂喷入炉内，利用吹灰器吹扫面积大的特点，可以实现除焦剂与炉壁各位置充分均匀接触，且能根据炉内结焦情况实现有针对性地重点除焦，所有电磁阀均由DCS控制，可以实现清灰和除焦全自动化，既简单方便，又高效节能。

Description

一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置及其工作方法。

背景技术

目前大型电站燃煤锅炉由于燃用煤种跟设计煤种差距较大、锅炉结构设计存在缺陷以及运行操作不当等问题，造成炉膛水冷壁及高温受热面结焦和积灰严重，使锅炉热效率降低，煤耗升高，经济性较差；特别是结焦严重时，大焦块掉落引起炉膛负压剧烈波动，引发炉膛灭火事故，影响机组安全运行，并且积灰和结焦也促进了高温腐蚀，大大降低了锅炉的使用寿命。

锅炉积灰和结焦相互促进，相互影响，现有技术中均单独处理锅炉积灰或结焦，效果较差。例如：通过蒸汽吹灰器或声波吹灰器进行炉膛和受热面吹灰，但对于黏性较大的积灰处理比较困难；通过锅炉观火口喷入除焦剂进行除焦，但很难实现除焦剂在锅炉内部各空间都充分分散均匀，积灰也影响到除焦效果，又如中国专利“公开号CN1056707033A”公开了一种协同脱硝型液体锅炉除焦剂及其制备方法与应用，除焦剂在锅炉喷燃器处的看火口或者打焦口处雾化喷射投加，但很难实现除焦剂与炉壁各位置充分均匀接触。

因此，开发一种协同治理锅炉积灰和结焦的新技术十分必要，同时实现锅炉清灰和锅炉除焦，并且实现除焦剂在炉壁各空间均匀分布，根据结焦情况，能实现有针对性地重点除焦。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置及其工作方法，采用吹灰器将除焦剂喷入炉内，达到了清灰和除焦的协同效果；利用吹灰器吹扫面积大的特点，可以实现除焦剂与炉壁各位置充分均匀接触，且能根据炉内结焦情况实现有针对性地重点除焦。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，包括除焦剂储箱、搅拌器、驱动电机、除焦剂加入口、补水进口、压缩空气进口、吹灰蒸汽进口、补水电磁阀、母管、左侧炉膛短吹灰器、右侧炉膛短吹灰器、前墙炉膛短吹灰器、后墙炉膛短吹灰器、左侧墙长吹灰器、右侧墙长吹灰器、补水连接管、除焦剂第一管道、除焦剂第二管道、除焦剂第三管道、除焦剂第四管道、压缩空气电磁阀、吹灰蒸汽电磁阀、第一分支电磁阀、第二分支电磁阀、第三分支电磁阀、第四分支电磁阀、除焦剂第一电磁阀、除焦剂第二电磁阀、除焦剂第三电磁阀、除焦剂第四电磁阀、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第一混合口、第二混合口、第三混合口、第四混合口、左侧连接管、右侧连接管、前墙连接管和后墙连接管；所述压缩空气进口和吹灰蒸汽进口分别通过压缩空气电磁阀和吹灰蒸汽电磁阀与母管连通，所述第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管的一端相并联且与母管连通，所述左侧炉膛短吹灰器和右侧炉膛短吹灰器分别通过左侧连接管和右侧连接管与第一连接管的另一端连通，所述前墙炉膛短吹灰器和后墙炉膛短吹灰器分别通过前墙连接管和后墙连接管与第四连接管的另一端连通，所述左侧墙长吹灰器和右侧墙长吹灰器分别与第二连接管和第三连接管的另一端连通；所述第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管上分别安装有第一分支电磁阀、第二分支电磁阀、第三分支电磁阀和第四分支电磁阀；所述搅拌器设置在除焦剂储箱的内部，所述驱动电机与搅拌器连接，所述除焦剂加入口设置在除焦剂储箱上，所述补水进口通过补水连接管与除焦剂储箱连通，所述补水连接管上安装有补水电磁阀；所述除焦剂储箱的底部依次并联有除焦剂第一管道、除焦剂第二管道、除焦剂第三管道和除焦剂第四管道；所述除焦剂第一管道、除焦剂第二管道、除焦剂第三管道和除焦剂第四管道上分别安装有除焦剂第一电磁阀、除焦剂第二电磁阀、除焦剂第三电磁阀和除焦剂第四电磁阀；所述第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管分别与除焦剂第一管道、除焦剂第二管道、除焦剂第三管道和除焦剂第四管道连通于第一混合口、第二混合口、第三混合口和第四混合口。

进一步而言，所述除焦剂储箱为圆柱型或立方体型结构。

进一步而言，所述第一混合口、第二混合口、第三混合口、第四混合口均为中间流通面积小、两端流通面积大的缩放型喷嘴。

进一步而言，所述左侧炉膛短吹灰器和右侧炉膛短吹灰器并联布置，所述前墙炉膛短吹灰器和后墙炉膛短吹灰器并联布置。

进一步而言，所述搅拌器包括搅拌轴和螺旋式搅拌叶片；所述搅拌器位于除焦剂储箱的中部，所述螺旋式搅拌叶片为矩形耐腐蚀钢条且以搅拌轴为中心螺旋缠绕而成。

进一步而言，所述压缩空气进口与压缩空气罐连接，所述吹灰蒸汽进口与吹灰汽源连接。

进一步而言，所述除焦剂加入口为漏斗状结构，用于定量的加入粉末状除焦剂或液体除焦剂，通过控制补水量能得到不同浓度的除焦剂。

进一步而言，所述补水电磁阀、压缩空气电磁阀、吹灰蒸汽电磁阀、第一分支电磁阀、第二分支电磁阀、第三分支电磁阀、第四分支电磁阀、除焦剂第一电磁阀、除焦剂第二电磁阀、除焦剂第三电磁阀和除焦剂第四电磁阀均由DCS控制，实现清灰和除焦全自动化。

一种如上所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置的工作方法，其特征在于，所述工作方法如下：

步骤一：吹灰蒸汽首先通过吹灰蒸汽进口和吹灰蒸汽电磁阀进入母管，通过分别控制第一分支电磁阀、第二分支电磁阀、第三分支电磁阀、第四分支电磁阀的开关，实现左侧炉膛短吹灰器、右侧炉膛短吹灰器、前墙炉膛短吹灰器、后墙炉膛短吹灰器、左侧墙长吹灰器和右侧墙长吹灰器进行计划性吹灰；

步骤二：吹灰完成后，压缩空气通过压缩空气进口和压缩空气电磁阀进入母管，再分别进入第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管对吹灰管路进行吹扫，消除管道疏水；

步骤三：压缩空气吹扫完成后，继续输送压缩空气分别到第一混合口、第二混合口、第三混合口和第四混合口，再通过分别控制除焦剂第一电磁阀、除焦剂第二电磁阀、除焦剂第三电磁阀和除焦剂第四电磁阀的开关，实现除焦剂的输送，通过左侧炉膛短吹灰器、右侧炉膛短吹灰器、前墙炉膛短吹灰器、后墙炉膛短吹灰器、左侧墙长吹灰器和右侧墙长吹灰器喷入炉内不同位置，达到除焦的作用。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）本发明采用吹灰器将除焦剂喷入炉内，先清灰再除焦，达到了清灰和除焦协同效果。

2）本发明利用吹灰器吹扫面积大的特点，可以实现除焦剂与炉壁各位置充分均匀接触，且能根据炉内结焦情况实现有针对性地重点除焦。

3）本发明采用缩放喷口，利用压缩空气对除焦剂进行雾化输送，雾化效果好，避免了除尘器喷孔堵塞问题。

4）本发明所有电磁阀均由DCS控制，可以实现清灰和除焦全自动化，既简单方便，又高效节能。

附图说明

图1是本发明实施例的结构及流程示意图。

图中：除焦剂储箱1、搅拌器2、驱动电机3、除焦剂加入口4、补水进口5、压缩空气进口6、吹灰蒸汽进口7、补水电磁阀8、母管9、左侧炉膛短吹灰器10、右侧炉膛短吹灰器11、前墙炉膛短吹灰器12、后墙炉膛短吹灰器13、左侧墙长吹灰器14、右侧墙长吹灰器15、补水连接管16、除焦剂第一管道21、除焦剂第二管道22、除焦剂第三管道23、除焦剂第四管道24、压缩空气电磁阀81、吹灰蒸汽电磁阀82、第一分支电磁阀83、第二分支电磁阀86、第三分支电磁阀85、第四分支电磁阀84、除焦剂第一电磁阀87、除焦剂第二电磁阀88、除焦剂第三电磁阀89、除焦剂第四电磁阀80、第一连接管91、第二连接管92、第三连接管93、第四连接管94、第一混合口101、第二混合口102、第三混合口104、第四混合口105、搅拌轴201、螺旋式搅拌叶片202、左侧连接管911、右侧连接管912、前墙连接管941、后墙连接管942。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，包括除焦剂储箱1、搅拌器2、驱动电机3、除焦剂加入口4、补水进口5、压缩空气进口6、吹灰蒸汽进口7、补水电磁阀8、母管9、左侧炉膛短吹灰器10、右侧炉膛短吹灰器11、前墙炉膛短吹灰器12、后墙炉膛短吹灰器13、左侧墙长吹灰器14、右侧墙长吹灰器15、补水连接管16、除焦剂第一管道21、除焦剂第二管道22、除焦剂第三管道23、除焦剂第四管道24、压缩空气电磁阀81、吹灰蒸汽电磁阀82、第一分支电磁阀83、第二分支电磁阀86、第三分支电磁阀85、第四分支电磁阀84、除焦剂第一电磁阀87、除焦剂第二电磁阀88、除焦剂第三电磁阀89、除焦剂第四电磁阀80、第一连接管91、第二连接管92、第三连接管93、第四连接管94、第一混合口101、第二混合口102、第三混合口104、第四混合口105、左侧连接管911、右侧连接管912、前墙连接管941、后墙连接管942。

压缩空气进口6和吹灰蒸汽进口7分别通过压缩空气电磁阀81和吹灰蒸汽电磁阀82与母管9连通，第一连接管91、第二连接管92、第三连接管93和第四连接管94的一端相并联且与母管9连通，左侧炉膛短吹灰器10和右侧炉膛短吹灰器11分别通过左侧连接管911和右侧连接管912与第一连接管91的另一端连通，前墙炉膛短吹灰器12和后墙炉膛短吹灰器13分别通过前墙连接管941和后墙连接管942与第四连接管94的另一端连通，左侧墙长吹灰器14和右侧墙长吹灰器15分别与第二连接管92和第三连接管93的另一端连通；第一连接管91、第二连接管92、第三连接管93和第四连接管94上分别安装有第一分支电磁阀83、第二分支电磁阀86、第三分支电磁阀85和第四分支电磁阀84。

搅拌器2设置在除焦剂储箱1的内部，驱动电机3与搅拌器2连接，除焦剂加入口4设置在除焦剂储箱1上，补水进口5通过补水连接管16与除焦剂储箱1连通，补水连接管16上安装有补水电磁阀8；除焦剂储箱1的底部依次并联有除焦剂第一管道21、除焦剂第二管道22、除焦剂第三管道23和除焦剂第四管道24；除焦剂第一管道21、除焦剂第二管道22、除焦剂第三管道23和除焦剂第四管道24上分别安装有除焦剂第一电磁阀87、除焦剂第二电磁阀88、除焦剂第三电磁阀89和除焦剂第四电磁阀80；第一连接管91、第二连接管92、第三连接管93和第四连接管94分别与除焦剂第一管道21、除焦剂第二管道22、除焦剂第三管道23和除焦剂第四管道24连通于第一混合口101、第二混合口102、第三混合口104和第四混合口105。

除焦剂储箱1为圆柱型或立方体型结构。第一混合口101、第二混合口102、第三混合口104、第四混合口105均为中间流通面积小、两端流通面积大的缩放型喷嘴。左侧炉膛短吹灰器10和右侧炉膛短吹灰器11并联布置，前墙炉膛短吹灰器12和后墙炉膛短吹灰器13并联布置。搅拌器2包括搅拌轴201和螺旋式搅拌叶片202；搅拌器2位于除焦剂储箱1的中部，螺旋式搅拌叶片202为矩形耐腐蚀钢条且以搅拌轴201为中心螺旋缠绕而成。压缩空气进口6与压缩空气罐连接，吹灰蒸汽进口7与吹灰汽源连接。除焦剂加入口4为漏斗状结构，用于定量的加入粉末状除焦剂或液体除焦剂，通过控制补水量能得到不同浓度的除焦剂。补水电磁阀8、压缩空气电磁阀81、吹灰蒸汽电磁阀82、第一分支电磁阀83、第二分支电磁阀86、第三分支电磁阀85、第四分支电磁阀84、除焦剂第一电磁阀87、除焦剂第二电磁阀88、除焦剂第三电磁阀89和除焦剂第四电磁阀80均由DCS控制，实现清灰和除焦全自动化。

上述用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置的工作方法如下：

步骤一：吹灰蒸汽首先通过吹灰蒸汽进口7和吹灰蒸汽电磁阀82进入母管9，通过分别控制第一分支电磁阀83、第二分支电磁阀86、第三分支电磁阀85、第四分支电磁阀84的开关，实现左侧炉膛短吹灰器10、右侧炉膛短吹灰器11、前墙炉膛短吹灰器12、后墙炉膛短吹灰器13、左侧墙长吹灰器14和右侧墙长吹灰器15进行计划性吹灰；

步骤二：吹灰完成后，压缩空气通过压缩空气进口6和压缩空气电磁阀81进入母管9，再分别进入第一连接管91、第二连接管92、第三连接管93和第四连接管94对吹灰管路进行吹扫，消除管道疏水；

步骤三：压缩空气吹扫完成后，继续输送压缩空气分别到第一混合口101、第二混合口102、第三混合口104和第四混合口105，再通过分别控制除焦剂第一电磁阀87、除焦剂第二电磁阀88、除焦剂第三电磁阀89和除焦剂第四电磁阀80的开关，实现除焦剂的输送，通过左侧炉膛短吹灰器10、右侧炉膛短吹灰器11、前墙炉膛短吹灰器12、后墙炉膛短吹灰器13、左侧墙长吹灰器14和右侧墙长吹灰器15喷入炉内不同位置，达到除焦的作用。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，包括除焦剂储箱（1）、搅拌器（2）、驱动电机（3）、除焦剂加入口（4）、补水进口（5）、压缩空气进口（6）、吹灰蒸汽进口（7）、补水电磁阀（8）、母管（9）、左侧炉膛短吹灰器（10）、右侧炉膛短吹灰器（11）、前墙炉膛短吹灰器（12）、后墙炉膛短吹灰器（13）、左侧墙长吹灰器（14）、右侧墙长吹灰器（15）、补水连接管（16）、除焦剂第一管道（21）、除焦剂第二管道（22）、除焦剂第三管道（23）、除焦剂第四管道（24）、压缩空气电磁阀（81）、吹灰蒸汽电磁阀（82）、第一分支电磁阀（83）、第二分支电磁阀（86）、第三分支电磁阀（85）、第四分支电磁阀（84）、除焦剂第一电磁阀（87）、除焦剂第二电磁阀（88）、除焦剂第三电磁阀（89）、除焦剂第四电磁阀（80）、第一连接管（91）、第二连接管（92）、第三连接管（93）、第四连接管（94）、第一混合口（101）、第二混合口（102）、第三混合口（104）、第四混合口（105）、左侧连接管（911）、右侧连接管（912）、前墙连接管（941）和后墙连接管（942）；所述压缩空气进口（6）和吹灰蒸汽进口（7）分别通过压缩空气电磁阀（81）和吹灰蒸汽电磁阀（82）与母管（9）连通，所述第一连接管（91）、第二连接管（92）、第三连接管（93）和第四连接管（94）的一端相并联且与母管（9）连通，所述左侧炉膛短吹灰器（10）和右侧炉膛短吹灰器（11）分别通过左侧连接管（911）和右侧连接管（912）与第一连接管（91）的另一端连通，所述前墙炉膛短吹灰器（12）和后墙炉膛短吹灰器（13）分别通过前墙连接管（941）和后墙连接管（942）与第四连接管（94）的另一端连通，所述左侧墙长吹灰器（14）和右侧墙长吹灰器（15）分别与第二连接管（92）和第三连接管（93）的另一端连通；所述第一连接管（91）、第二连接管（92）、第三连接管（93）和第四连接管（94）上分别安装有第一分支电磁阀（83）、第二分支电磁阀（86）、第三分支电磁阀（85）和第四分支电磁阀（84）；所述搅拌器（2）设置在除焦剂储箱（1）的内部，所述驱动电机（3）与搅拌器（2）连接，所述除焦剂加入口（4）设置在除焦剂储箱（1）上，所述补水进口（5）通过补水连接管（16）与除焦剂储箱（1）连通，所述补水连接管（16）上安装有补水电磁阀（8）；所述除焦剂储箱（1）的底部依次并联有除焦剂第一管道（21）、除焦剂第二管道（22）、除焦剂第三管道（23）和除焦剂第四管道（24）；所述除焦剂第一管道（21）、除焦剂第二管道（22）、除焦剂第三管道（23）和除焦剂第四管道（24）上分别安装有除焦剂第一电磁阀（87）、除焦剂第二电磁阀（88）、除焦剂第三电磁阀（89）和除焦剂第四电磁阀（80）；所述第一连接管（91）、第二连接管（92）、第三连接管（93）和第四连接管（94）分别与除焦剂第一管道（21）、除焦剂第二管道（22）、除焦剂第三管道（23）和除焦剂第四管道（24）连通于第一混合口（101）、第二混合口（102）、第三混合口（104）和第四混合口（105）。

2.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述除焦剂储箱（1）为圆柱型或立方体型结构。

3.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述第一混合口（101）、第二混合口（102）、第三混合口（104）、第四混合口（105）均为中间流通面积小、两端流通面积大的缩放型喷嘴。

4.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述左侧炉膛短吹灰器（10）和右侧炉膛短吹灰器（11）并联布置，所述前墙炉膛短吹灰器（12）和后墙炉膛短吹灰器（13）并联布置。

5.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述搅拌器（2）包括搅拌轴（201）和螺旋式搅拌叶片（202）；所述搅拌器（2）位于除焦剂储箱（1）的中部，所述螺旋式搅拌叶片（202）为矩形耐腐蚀钢条且以搅拌轴（201）为中心螺旋缠绕而成。

6.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述压缩空气进口（6）与压缩空气罐连接，所述吹灰蒸汽进口（7）与吹灰汽源连接。

7.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述除焦剂加入口（4）为漏斗状结构，用于定量的加入粉末状除焦剂或液体除焦剂，通过控制补水量能得到不同浓度的除焦剂。

8.根据权利要求1所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置，其特征在于，所述补水电磁阀（8）、压缩空气电磁阀（81）、吹灰蒸汽电磁阀（82）、第一分支电磁阀（83）、第二分支电磁阀（86）、第三分支电磁阀（85）、第四分支电磁阀（84）、除焦剂第一电磁阀（87）、除焦剂第二电磁阀（88）、除焦剂第三电磁阀（89）和除焦剂第四电磁阀（80）均由DCS控制，实现清灰和除焦全自动化。

9.一种如权利要求1-8中任一项权利要求所述的用于协同治理锅炉积灰和结焦的装置的工作方法，其特征在于，所述工作方法如下：

步骤一：吹灰蒸汽首先通过吹灰蒸汽进口（7）和吹灰蒸汽电磁阀（82）进入母管（9），通过分别控制第一分支电磁阀（83）、第二分支电磁阀（86）、第三分支电磁阀（85）、第四分支电磁阀（84）的开关，实现左侧炉膛短吹灰器（10）、右侧炉膛短吹灰器（11）、前墙炉膛短吹灰器（12）、后墙炉膛短吹灰器（13）、左侧墙长吹灰器（14）和右侧墙长吹灰器（15）进行计划性吹灰；

步骤二：吹灰完成后，压缩空气通过压缩空气进口（6）和压缩空气电磁阀（81）进入母管（9），再分别进入第一连接管（91）、第二连接管（92）、第三连接管（93）和第四连接管（94）对吹灰管路进行吹扫，消除管道疏水；

步骤三：压缩空气吹扫完成后，继续输送压缩空气分别到第一混合口（101）、第二混合口（102）、第三混合口（104）和第四混合口（105），再通过分别控制除焦剂第一电磁阀（87）、除焦剂第二电磁阀（88）、除焦剂第三电磁阀（89）和除焦剂第四电磁阀（80）的开关，实现除焦剂的输送，通过左侧炉膛短吹灰器（10）、右侧炉膛短吹灰器（11）、前墙炉膛短吹灰器（12）、后墙炉膛短吹灰器（13）、左侧墙长吹灰器（14）和右侧墙长吹灰器（15）喷入炉内不同位置，达到除焦的作用。