CN109226110B - 一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，包括操作台、清灰机构和吸尘机构，所述操作台上设有导轨，操作台上表面设有托盘，蜂窝式脱硝催化剂设置于托盘上，所述清灰机构前端设有钻头，底部滑动连接在导轨上，清灰机构可沿导轨向靠近或远离托盘的方向滑动，钻头可伸入蜂窝式脱硝催化剂的孔道内，吸尘机构设置于托盘的正上方或者侧方，该装置通过旋转钻杆与钻头伸入蜂窝式脱硝催化剂孔道内对飞灰造成压碎和剪切破碎，然后通过压缩空气的吹扫作用，使得蜂窝式脱硝催化剂孔道内部的飞灰松散并从孔道端口飞出，然后被吸尘机构收集，从而实现蜂窝式脱硝催化剂孔道堵塞的高效疏通、清理。

Description

一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置

技术领域

本发明涉及一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，属于蜂窝式脱硝催化剂危废处理、再生技术领域。

背景技术

目前，蜂窝式催化剂被广泛应用于燃煤电厂的烟气脱硝系统中。由于脱硝反应器设置在除尘器之前，烟气中大量的飞灰在流经蜂窝式催化剂时中易于沉积在孔道内，脱硝过程中产生的的铵盐又增加了飞灰的粘性，加剧了飞灰的沉积，最终堵塞催化剂孔道，危及脱硝系统的安全运行。

催化剂发生大面积堵塞经在线吹灰、清灰无法清理时需要停机更换，或委托再生单位进行再生。再生时对堵塞严重的催化剂需要用专门的工具进行疏通，现有技术中的疏通工具，如中国专利CN 105032501 A所述清灰方法需要配置洗液，产生大量废水；公告号为CN 207709433 U和CN 202315706 U的中国专利所公开的技术方案均使用刷杆进行清灰，所采用的刷杆易出现刷毛脱落现象，容易残留在蜂窝式脱硝催化剂孔道内；公告号为CN207493708 U的中国专利，清理孔道内飞灰过程中，容易因震动控制不当造成孔壁的破裂。。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种实现蜂窝式脱硝催化剂孔道堵塞的高效疏通、清理，方便蜂窝式脱硝催化剂的使用及再利用的疏孔清灰装置。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，包括操作台、清灰机构和吸尘机构，所述操作台上设有导轨，操作台上表面设有托盘，蜂窝式脱硝催化剂设置于托盘上，所述清灰机构包括壳体、电机、设置于壳体内的传动单元、设置于壳体前端的套管、设置于套管内的钻杆和设置于钻杆一端的钻头，壳体底部通过滑动座滑动连接在导轨上，顶部设有压宿空气接口，钻杆与套管之间留有间隙，钻杆一端伸出套管并与钻头连接，另一端与传动单元连接，所述压缩空气接口与套管连通，所述吸尘机构设置于托盘的上方或侧面，清灰机构可沿导轨向靠近或远离托盘的方向滑动，钻头及套管可伸入蜂窝式脱硝催化剂的孔道内。

对上述技术方案的进一步设计为：所述壳体内部自前向后依次设有多孔板、第一支撑板和第二支撑板，所述电机固定在壳体内，且位于第二支撑板与壳体后端板之间，所述传动单元位于第一、第二支撑板之间，包括齿轮轴、小齿轮、转轴和轴承，所述齿轮轴两端分别通过轴承与第一、第二支撑板转动连接，且齿轮轴一端穿过第二支撑板并通过联轴器与电机输出轴连接，所述小齿轮固定在转轴上，并与转轴同轴设置，所述转轴两端分别通过轴承与第一、第二支撑板转动连接，且转轴一端穿过第一支撑板，所述钻杆另一端穿过多孔板并通过微型钻夹头可拆卸的与转轴一端连接，所述齿轮轴与小齿轮啮合。

所述钻杆、小齿轮和转轴均设有四个，四个小齿轮均与齿轮轴啮合，四个小齿轮沿齿轮轴周向均匀分布，且位于至少一圆周内。

所述多孔板设有若干螺纹孔，所述套管一端与螺纹孔螺纹连接。

所述钻杆一端端部设有外螺纹，钻杆通过外螺纹与钻头连接。

所述多孔板、第一支撑板和壳体之间围成空气腔，所述压缩空气接口与空气腔连通。

上述技术方案的一种优选方案为：所述齿轮轴内部设有空腔，所述齿轮轴靠近电机一端设有进气孔，所述进气孔与电机腔连通，第一支撑板在与齿轮轴连接处设有通孔，所述空腔分别与通孔和进气孔连通，所述压缩空气接口与电机腔连通。

所述钻杆的长度大于蜂窝式脱硝催化剂长度的一半，所述套管的长度小于蜂窝式脱硝催化剂长度的一半，所述套管内径大于钻杆外径。

所述操作台顶部设有固定轴，所述托盘转动连接在固定轴上。

所述吸尘机构包括吸尘罩和支撑臂，所述吸尘罩呈锥形，设置于托盘上方或侧面，吸尘罩通过支撑臂固定在操作台上。

本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

1. 本发明的蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，利用电机和传动单元带动钻杆和钻头转动，钻杆和钻头可沿导轨向催化剂一侧移动，旋转的钻头伸入催化剂孔道内进行机械清灰同时，压缩空气能够通过压缩空气接口进入套管内，通过钻杆与套管的间隙喷射进入堵塞孔的飞灰疏松部分，从而向前/后吹出飞灰。孔内压缩空气吹灰相比于单纯的刷杆清理方式的优势在于压缩空气能够直接作用于钻头破碎的飞灰，也避免了从孔道外部吹灰所容易引起的气流散乱问题以及吹灰气流角度不当所引起的蜂窝式催化剂端面孔道壁崩裂问题。本发明的清灰装置特别适用于单根蜂窝式脱硝催化剂的顽固堵塞情况，

2. 本发明的一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，钻头和钻杆均为可拆卸式结构，可根据催化剂孔道的孔径选择合适尺寸的钻头与钻杆，这种组合可选优势是其他蜂窝式脱硝催化剂清灰装置或者方案所不具备的。

附图说明

图1为实施例一的疏孔清灰装置整体三维结构示意图；

图2为图1中清灰机构内部结构图；

图3为实施例一中齿轮结构示意图。

图4为实施例二中清灰机构内部结构图；

图5为实施例三中齿轮结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为实施例四中齿轮结构示意图。

图中，1-把手，2-清灰机构，3-压缩空气接口， 5-吸尘罩，6-支撑臂，7-滑动座，8-导轨， 10-操作台，11-固定轴，12-蜂窝式脱硝催化剂，21-钻头，22-钻杆，23-套管，24-多孔板，25-微型钻夹头，26-第一支撑板，27-第一轴承、28-第二轴承，29-小齿轮，210-第二支撑板，211-齿轮轴，212-联轴器，213-电机，214-空心齿轮轴，215-进气孔，216-壳体，217-大齿轮，218-转轴，219-空腔，261-通孔。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一

如图1所示，本实施例的一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，包括操作台10、清灰机构2和吸尘机构，操作台10上部设有两条平行的导轨8，操作台10在两条导轨8之间设有固定轴11，固定轴11上设有托盘，托盘与固定轴转动连接，蜂窝式脱硝催化剂12设置于托盘上，可以实现蜂窝式催化剂12在长度方向上的180°水平旋转，所述清灰机构2前端设有多个钻杆22，钻杆22前端设有钻头21，清灰机构2底部设有滑动座7，滑动座7滑动连接在导轨8上，且一侧固定有把手1，可通过把手推动清灰机构2，使其沿导轨8向靠近或远离托盘的方向滑动，随着清灰机构2的滑动，钻头21可伸入蜂窝式脱硝催化剂的孔道内，吸尘机构设置于托盘的上方。

结合图2，所述清灰机构2包括壳体216、电机213和传动单元，传动单元包括齿轮轴211、小齿轮29、转轴218和轴承，所述壳体前端设有开口，内部自前向后依次设有多孔板24、第一支撑板25和第二支撑板210，多孔板24、第一支撑板25和第二支撑板210均竖直设置，多孔板24与第一支撑板25之间形成空气腔，第一、第二支撑板之间形成传动腔，第二支撑板210与壳体之间形成电机腔，电机213设置于壳体电机腔内，并与壳体后端板固定连接，传动单元位于传动腔内，其中齿轮轴211一端通过第一轴承27与第一支撑板26转动连接，另一端穿过第二支撑板210并通过联轴器212与电机输出轴连接，齿轮轴211另一端与第二支撑板转动连接；小齿轮29与转轴一一对应，小齿轮29套在转轴218上，且与转轴218过盈配合，转轴218一端通过第二轴承28与第二支撑板210转动连接，另一端穿过第一支撑板26，且端部设有微型钻夹头25，转轴另一端与第一支撑板26转动连接；多孔板24上设有多个螺纹孔，钻杆22一端从壳体216开口处伸入并穿过多孔板的螺纹孔与微型钻夹头可拆卸式固定连接，钻杆上套设有套管23，套管23一端设有外螺纹，并与螺纹孔螺纹连接，钻杆另一端伸出壳体和套管23，且端部设有外螺纹，钻头21通过螺纹与钻杆22连接。

本实施例在齿轮轴211穿过第二支撑板处以及转轴218穿过第一支撑板处均设置旋转耐磨密封圈，用于密封。第一轴承27和第二轴承28可以选用微型滚针轴承或者微型深沟球轴承。

本实施例中微型钻夹头25首端可夹持住钻杆22一端，采用旋转体连接方式，一方面能够保证转矩的传递，另一方面方便钻杆22的更换，钻杆22与钻头21的螺接方向与钻杆旋转方向相反，且钻杆22采用硬质合金杆，以避免钻杆过长和钻头重量所引起的前端下垂问题。所述钻头21可以采用箭簇或者菱形镂空等样式，当旋转钻头21和压缩空气接触，能够引起湍流气团，气团的不规则运动有利于清理催化剂孔道，由于钻头旋转的覆盖范围为圆形，与催化剂孔道形状之间存在死角，形成湍流气团后可使气流覆盖上述死角，有效解决方孔堵塞四角不易清理的问题。

如图3所示本实施例中，齿轮轴四周设有四个小齿轮29，四个小齿轮均匀分布于齿轮轴的四周且均与齿轮轴啮合，通过电机213带动齿轮轴211转动，齿轮轴211带动小齿轮29转动，小齿轮和转轴带动钻杆22转动。

本实施例中壳体上设有压缩空气接口3，用于通入压缩空气，所述压缩空气接口3与空气腔连通。压缩空气进入空气腔后通过螺纹孔进入套管23内，并从套管23另一端排出，压缩空气的排出位置正好位于钻头21后部，可将钻头破碎的飞灰吹出。

所述吸尘机构包括吸尘罩5和支撑臂6，所述吸尘罩5位于托盘上方且呈锥形，吸尘罩通过支撑臂6固定在操作台上。本实施例还可以设置两个吸尘罩，分别设置于托盘的两侧，吸尘罩5顶部设有通风口，用于与引风机或吸尘器连接，引风机或吸尘器形成负压，通过吸尘罩将吹出的飞灰吸走。

上述实施例的蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置按照如下流程工作：

1）外接气源通过压缩空气接口3进入多孔板24与第一支撑板26和清灰机构2的壳体所构成的空气腔内，然后从多孔板的螺纹孔经套管23喷射进入蜂窝式脱硝催化剂12的孔道。

2）与此同时，清灰机构2通电，电机213和传动单元工作，最终带动钻头21旋转，人力或者电动使得清灰机构2沿操作台10之上的两根光滑导轨8趋向蜂窝式脱硝催化剂12端面移动，钻杆22的钻头21旋转进入蜂窝式脱硝催化剂12的孔道内部，钻头前进、旋转的压碎和剪切破碎作用使得蜂窝式脱硝催化剂孔道内部的飞灰松散，套管23内的压缩气体吹动被钻头松动的飞灰，迫使飞灰沿孔道延伸方向飞出，然后被吸尘机构收集。

3）操作台10上方的吸尘机构把飞灰吸走并收储。

实施例二

如图4所示，本实施例的蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置结构与实施例一基本相同，不同之处在于，所述齿轮轴为空心齿轮轴214，内部设有空腔，所述空心齿轮轴214一端设有若干进气孔215，若干进气孔215沿齿轮轴周向设置，第一支撑板26在与空心齿轮轴连接处设有通孔261，所述空腔分别与通孔261和进气孔215连通，所述进气孔215与电机腔连通，压缩空气接口3与电机腔连通。

压缩空气进入由第二支撑板210和壳体216所围成的电机腔内，经齿轮轴上若干多个进气孔215进入齿轮轴中心空腔，并由通孔261进入多孔板24和第一支撑板26所构成的空气腔，最后经多孔板24上的螺纹孔进入套管23，吹入蜂窝式催化剂11孔道内部，实现清灰。由于压缩空气先流经电机所在的空间，会对工作电机213有一定的降温作用，避免电机长时间工作而过热。

实施例三

如图5和图6所示，本实施例的蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置结构与实施例一基本相同，不同之处在于，四个小齿轮29位于两个圆周内，与齿轮轴211的啮合点位于两个圆周内，即相对的两小齿轮29啮合在齿轮轴211的同一圆周上，由于有的蜂窝式脱销催化剂孔道密集，与之对应的，钻杆22和钻头21也需排列紧密，则小齿轮29之间的间距变小，如图5所示，若小齿轮啮合在齿轮轴211的同一圆周内，相邻两小齿轮29之间会有部分重叠，但在有限空间内布置更紧凑的传动结构，受限于齿轮的模数、传动比和制造难度等其他因素，不可能无限制的缩小小齿轮的尺寸。而本实施例将相邻两小齿轮啮合在齿轮轴的不同圆周上，将相邻向小齿轮错开，不会发生彼此间的干涉，可以在有限空间内布置更紧凑的传动结构，更加适用于小孔蜂窝式脱硝催化剂的疏孔清灰。

实施例四

如图7所示，本实施例的蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置结构与实施例一基本相同，不同之处在于，本实施例中钻杆22数量设置为十六个，由于蜂窝式脱硝催化剂的孔道数量一般较多，为了提高疏孔清灰的效率，本实施例的钻杆22可设置为十六个，呈4×4的点阵式分布，并与蜂窝式脱硝催化剂12的孔道位置相对应，小齿轮29也在第一、第二支撑板之间呈4×4的点阵式分布，如图5所示，传动单元还包括四个大齿轮217，与小齿轮结构类似，大齿轮也通过一转轴218转动连接在第一、第二支撑板上，齿轮轴211位于点阵中央，并带动相邻的四个小齿轮29 转动，这四个小齿轮29又分别与一大齿轮217啮合，大齿轮217分别与另外三个小齿轮啮合，其中大齿轮217直径与齿轮轴211直径相同，本实施例采用上述齿轮结构，可通过一个电机213和齿轮轴211带动十六个小齿轮29转动，疏孔清灰效率高，且也可通过拆除部分钻杆22，实现特定空洞的定向疏孔。

本发明的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。

Claims (6)

1.一种蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，其特征在于：包括操作台、清灰机构和吸尘机构，所述操作台上设有导轨，操作台上表面设有托盘，蜂窝式脱硝催化剂设置于托盘上，所述清灰机构包括壳体、电机、设置于壳体内的传动单元、设置于壳体前端的套管、设置于套管内的钻杆和设置于钻杆一端的钻头，壳体底部滑动连接在导轨上，顶部设有压缩空气接口，钻杆与套管之间留有间隙，钻杆一端伸出套管并与钻头连接，另一端与传动单元连接，所述压缩空气接口与套管连通，所述吸尘机构设置于托盘的上方或侧面，清灰机构可沿导轨向靠近或远离托盘的方向滑动，钻头及套管可伸入蜂窝式脱硝催化剂的孔道内；

所述壳体内部自前向后依次设有多孔板、第一支撑板和第二支撑板，所述电机固定在壳体内，且位于第二支撑板与壳体之间围成的电机腔内，所述传动单元位于第一、第二支撑板之间，包括齿轮轴、小齿轮、转轴和轴承，所述齿轮轴两端分别通过轴承与第一、第二支撑板转动连接，且齿轮轴一端穿过第二支撑板并通过联轴器与电机输出轴连接，所述小齿轮固定在转轴上，并与转轴同轴设置，所述转轴两端分别通过轴承与第一、第二支撑板转动连接，且转轴一端穿过第一支撑板，所述钻杆另一端穿过多孔板并可拆卸的与转轴一端连接，所述齿轮轴与小齿轮啮合；

所述多孔板设有若干螺纹孔，所述套管一端与螺纹孔螺纹连接；

所述多孔板、第一支撑板和壳体之间围成空气腔，所述压缩空气接口与空气腔连通；

所述齿轮轴内部设有空腔，所述齿轮轴靠近电机一端设有进气孔，所述进气孔与电机腔连通，第一支撑板在与齿轮轴连接处设有通孔，所述空腔分别与通孔和进气孔连通，所述压缩空气接口与电机腔连通。

2.根据权利要求1所述蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，其特征在于：所述钻杆、小齿轮和转轴均设有四个，四个小齿轮均与齿轮轴啮合，四个小齿轮沿齿轮轴周向均匀分布，且位于至少一圆周内。

3.根据权利要求1所述蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，其特征在于：所述钻杆一端端部设有外螺纹，钻杆通过外螺纹与钻头连接。

4.根据权利要求1所述蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，其特征在于：所述钻杆的长度大于蜂窝式脱硝催化剂长度的一半，所述套管的长度小于蜂窝式脱硝催化剂长度的一半，所述套管内径大于钻杆外径。

5.根据权利要求1所述蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，其特征在于：所述操作台顶部设有固定轴，所述托盘转动连接在固定轴上。

6.根据权利要求1所述蜂窝式脱硝催化剂疏孔清灰装置，其特征在于：所述吸尘机构包括吸尘罩和支撑臂，所述吸尘罩呈锥形，设置于托盘上方或侧面，吸尘罩通过支撑臂固定在操作台上。