CN109237501B - 余热锅炉清灰结构 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于废物处理设备技术领域，具体公开了一种余热锅炉清灰结构，包括第一控制系统、导气箱和多个吹灰器，吹灰器包括连通管道、伸缩管和盛载座；盛载座内开凹槽，盛载座的两侧开有吹气口，盛载座的两侧分别铰接有一个刮板，盛载座上设有第一压簧；余热锅炉的上部固定连接有水平分隔板；每个换热室的底部设有出烟段，盛载座内嵌设有电磁铁，出烟段的侧壁内嵌设有第一吸铁，出烟段的底部设有驱使出烟段向上移动的第二压簧。本结构能够对余热锅炉进行自动清灰，使余热锅炉不会因积灰、结焦堵塞引起余热锅炉停炉。

Description

余热锅炉清灰结构

技术领域

本发明申请属于废物处理设备技术领域，具体公开了一种余热锅炉清灰结构。

背景技术

余热锅炉是一种利用废气、废料或废液中的余热对水加热的设备。通常情况下，为了回收热能，并降低烟气温度，保证后续设备的使用，余热锅炉需对该高温烟气进行换热。一般来说，余热锅炉内需设有多个换热室，高温烟气依次经过各个换热室进行换热。

废物焚烧系统中的飞灰主要来源为余热锅炉的飞灰、急冷塔的飞灰、循环流化床脱酸塔的外排飞灰和袋式吹灰器的飞灰，其中余热锅炉的前面是焚烧系统(回转窑和二燃室)，余热锅炉的后面是烟气净化处理系统(急冷塔和循环流化床脱酸塔)，所以进入余热锅炉内的烟气具有高温高飞灰含量的特点。当高温高飞灰含量的烟气与余热锅炉内换热室接触时，飞灰会很容易附着在换热室或炉体内侧壁上，时间一长，换热室或炉体内侧壁上就会形成厚厚的结焦层，从而大大影响余热锅炉的换热效率，所以需要对余热锅炉进行定期清灰。

现有大多企业的清灰方式为：每隔一段时间将余热锅炉停炉清灰。这样的操作具有以下问题：①余热锅炉运行过程中，常有因积灰、结焦堵塞引起停炉的状况发生；②停炉较为频繁，大致为每月一次；③结焦层的附着能力很强，如果隔较长时间才清除一次，不但清除难度大，并且在清除过程中往往会损坏设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不会因积灰、结焦堵塞引起余热锅炉停炉的余热锅炉清灰结构。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

余热锅炉清灰结构，包括第一控制系统和多个吹灰器，第一控制系统能够分别控制吹灰器竖直移动，余热锅炉的每个换热室内设有一个吹灰器，吹灰器包括自上向下依次密封连接的连通管道、伸缩管和盛载座；盛载座内开凹槽，盛载座的两侧开有吹气口，盛载座的两侧分别铰接有一个刮板，盛载座上设有能够驱使刮板的底部朝远离盛载座中心线摆动的第一压簧；余热锅炉的上部还固定连接有能够驱使刮板将吹气口封堵的水平分隔板；

还包括能够向连通管道供气的导气箱；

每个换热室的底部设有呈水平布置的出烟段，靠近炉体内侧壁的出烟段与炉体内侧壁密封并竖直滑动连接，相邻换热室的出烟段密封并竖直滑动连接；盛载座内嵌设有电磁铁，出烟段的侧壁内嵌设有第一吸铁，通电后的电磁铁与第一吸铁相对的一侧磁极相同，出烟段的底部设有驱使出烟段向上移动的第二压簧。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：

(1)设置第一控制系统和吹灰器：高温、高飞灰含量的烟气从余热锅炉的一侧进入，大部分飞灰沉降下来并落于出烟段的顶部，少部分飞灰附着在换热室内侧壁上(此时仅仅有少量的飞灰形成结焦层)，降温除灰后的气体从余热锅炉的另一侧排出。当余热锅炉内的烟气温度高于一定温度时，第一控制系统控制吹灰器工作。

余热锅炉的每个换热室内设有一个吹灰器，保证吹灰器能够对每个换热室的内侧壁进行及时清灰。清灰结构未工作时，伸缩管处于压缩，水平分隔板在水平分隔板的作用下，整个吹灰器处于余热锅炉的上部，不妨碍烟气在余热锅炉内降温除灰。

(2)设置导气箱、刮板、水平分隔板、电磁铁和：当余热锅炉内的烟气温度高于设定温度时，启动：①第一控制系统控制吹灰器竖直向下移动；吹灰器竖直向下移动后，刮板与水平分隔板分离，在第一压簧的作用下，刮板底部朝远离盛载座中心线摆动；②导气箱向连通管道供气。

吹灰器竖直向下时，刮板底部朝远离盛载座中心线摆动，不但能够保证刮板底部将附着在炉体内侧壁或隔断水冷壁上的飞灰与结焦层刮下；而且此时刮板不再将盛载座的侧壁的吹气口封堵，进入连通管道、伸缩管的大部分气体从吹风口喷出，吹动附着在刮板、换热室的内侧壁的飞灰和少量结焦层，对飞灰和结焦层降温，加速飞灰和结焦层沉降到出烟段顶部。

当盛载座竖直下移到换热室的下部时，控制盛载座内的电磁铁通电，盛载座内的电磁铁与出烟段内的第一吸铁相斥，出烟段的顶部竖直向下移动到相邻出烟段的内部，落于出烟段顶部的大部分飞灰会进入相邻出烟段的内部，此时再次启动第一控制系统，第一控制系统控制吹灰器竖直向上移动，就完成了对余热锅炉的清灰过程。

综上，本清灰结构安装在余热锅炉内，只要当余热锅炉内的烟气温度高于设定温度时。吹灰器就能够对炉体内侧壁或隔断水冷壁进行清灰，此时飞灰在换热室内侧壁还未形成附着力很强的结焦层，较易清理，清理时几乎不会造成换热室内侧壁损害。另外，清理时，从吹风口喷出的气体还能够对飞灰与结焦层进行降温。长期实践证明，采用本清灰结构的余热锅炉可以持续一年以上无需停炉清灰。

进一步，所述连通管道之间设有通气管；所述伸缩管包括多层箍圈和铰接在箍圈上的多块弧形金属板，每层箍圈上的弧形金属板的数量至少为三块，仅当伸缩管处于压缩时，每层箍圈上相邻两个弧形金属板密封相抵；相间的吹灰器运动同步。

相间的吹灰器运动同步，防止烟气在余热锅炉内受到的阻力过大，影响烟气在余热锅炉内的正常移动。

进一步，所述出烟段内设有内腔，在出烟段仅受第二压簧和自身重力时，多个出烟段的内腔对准，多个出烟段形成出烟管，出烟管内设有输灰机构，出烟管的另一端连接有接灰箱；输灰机构包括压缩活塞和驱动杆，压缩活塞密封并水平滑动连接在出烟管内，出烟管靠近接灰箱的一端密封并水平滑动连接有压板，压板上开有过气孔，压板的一侧设有驱使压板向余热锅炉中心线移动的第三压簧。

启动驱动杆，驱动杆驱使压缩活塞推动出烟管内的飞灰进入接灰箱，当驱动杆推动飞灰移动一段距离后，飞灰在压缩活塞与压板作用下压缩，随着驱动杆继续前进，经压缩的飞灰移动到接灰箱的进口，并随后进入接灰箱内进行收集。

进一步，所述导气箱上设有进气管和第一出气口，进气管和第一出气口错位设置，进气管与降温除灰后的气体连通，导气箱内密封并水平滑动连接有分隔板；仅当分隔板移动到进气管靠近第一出气口的一侧时，降温除灰后的气体经连通管道进入伸缩管内。将降温除灰后的气体用于清灰，进一步节约了本清灰机构的生产成本。

进一步，所述第一控制系统为PLC控制系统，连通管道内嵌设有第二吸铁，第二吸铁与所述电磁铁相对的一侧磁极相反，PLC控制系统与电磁铁电连接。采用PLC控制系统能够较为简单的控制吹灰器的工作。

进一步，所述导气箱设有干燥室，干燥室内盛装有干燥剂。采用干燥过的气体对飞灰与结焦层清理，有助于提高本结构的清灰效率。

附图说明

图1为本发明实施例的纵截面剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：烟气进口11、烟气出口12、隔断水冷壁13、导气箱2、进气管21、第一出气口22、分隔板23、干燥室24、连通管道31、伸缩管32、盛载座33、刮板34、第一压簧35、电磁铁36、第二吸铁37、水平分隔板4、出烟段5、第一吸铁51、第二压簧52、通气管6、箍圈71、弧形金属板72、压缩活塞81、驱动杆82、压板83、第三压簧84、接灰箱9。

如图1和图2所示：余热锅炉清灰结构，包括多个吹灰器，吹灰器包括自上向下依次密封连接的连通管道31、伸缩管32和盛载座33。盛载座33内开凹槽，盛载座33的两侧开有吹气口(图中未示出)，盛载座33的两侧分别铰接有一个刮板34，盛载座33上设有能够驱使刮板34的底部朝远离盛载座33中心线摆动的第一压簧35。

连通管道31之间设有通气管6；伸缩管32包括多层箍圈71和多块弧形金属板72，弧形金属板72的两侧分别铰接在相邻两个箍圈71上，每层箍圈71上的弧形金属板72的数量为三块，仅当伸缩管32处于压缩状态时，每层箍圈71上相邻两个弧形金属板72密封相抵。箍圈和弧形金属板72的材质为重量轻、耐高温、耐腐蚀的铝合金。

余热锅炉的上部固定连接有水平分隔板4，当刮板34处于水平分隔板4之间时，水平分隔板4与刮板34相抵，刮板34呈竖直并将盛载座33两侧的吹气口封堵。

本结构还包括能够向连通管道31供气的导气箱2，导气箱2设于余热锅炉的顶部。导气箱2上设有进气管21和第一出气口22，进气管21和第一出气口22错位设置，进气管21与降温除灰后的气体连通，导气箱2内密封并水平滑动连接有分隔板23；仅当分隔板23移动到进气管21的右侧时(进气管21靠近第一出气口22的一侧)时，降温除灰后的气体经连通管道31进入伸缩管32内。导气箱2内设有干燥室24，干燥室24内盛装有干燥剂，本实施例优选的干燥剂为氯化钙。

每个换热室的底部设有一段出烟段5，靠近炉体内侧壁的出烟段5与炉体内侧壁密封并竖直滑动连接，相邻换热室的出烟段5密封并竖直滑动连接。出烟段5的底部设有驱使出烟段5向上移动的第二压簧52，出烟段5内设有内腔，在出烟段5仅受第二压簧52和自身重力时，出烟段5的内腔完全对准，多个出烟段5形成出烟管，出烟管内设有输灰机构，出烟管的一端与接灰箱9的进口密封连接，接灰箱9的一侧设有导气管，导气管上设有防扬尘筛板。输灰机构包括压缩活塞81和驱动杆82，压缩活塞81密封并水平滑动连接在出烟管内，出烟管靠近接灰箱9的一端密封并水平滑动连接有压板83，压板83上开有过气孔，压板83的一侧设有驱使压板83向余热锅炉中心线移动的第三压簧84。

盛载座33内嵌设有电磁铁36，出烟段5的侧壁内嵌设有第一吸铁51，通电后的电磁铁36与第一吸铁51相对的一侧磁极相同。连通管道31内嵌设有第二吸铁37，通电后的电磁铁36与第二吸铁37相对的一侧磁极相反。

还包括能够控制电磁铁36通断电的第一控制系统(图中未示出)，本实施例优选第一控制系统为PLC控制系统，PLC控制系统与电磁铁36电连接，PLC控制系统的型号为西门子RWD82/CN。

安装本清灰结构的余热锅炉结构如下：

余热锅炉的两侧分别设有烟气进口11和烟气出口12，余热锅炉的外层水冷壁及隔断水冷壁13均采用全膜式水冷壁结构，余热锅炉的内部设三个隔断水冷壁13(自左向右依次为第一隔断水冷壁、第二隔断水冷壁和第三隔断水冷壁，第一隔断水冷壁和第三隔断水冷壁均自炉顶部向下设置，第二隔断水冷壁13自炉下部向上设置)，三个隔断水冷壁13的中心线与余热锅炉的中心线平行。三个隔断水冷壁13将余热锅炉内部自左向右依次分隔为第一换热室、第二换热室、第三换热室和第四换热室，在三个隔断水冷壁13的作用下，烟气在炉体内以折返路线流动(烟气流动方向如炉体内的箭头所示),余热锅炉的每个换热室内设有一个吹灰器，因此本实施例优选吹灰器的数量为四个。

采用本清灰结构时，第一换热室与第三换热室内的吹灰器运动同步，第二换热室和第四换热室内的吹灰器运动同步，防止烟气在余热锅炉内受到的阻力过大，影响烟气在余热锅炉内的正常移动。

当烟气温度高于550℃时，适当降低烟气进口11的烟气流量，并控制：①启动PLC控制系统仅控制第一换热室与第三换热室的电磁铁36断电，第一换热室与第三换热室的吹灰器竖直向下移动；②将分隔板23移动到进气管21的右侧，降温除烟后的气体经第四换热室的进气管21进入导气箱2内，随后再进入干燥室24干燥后，最后进入第一换热室的连通管道31与第三换热室的连通管道31内，由于当伸缩管32处于压缩状态时，每层箍圈71上相邻两个弧形金属板72密封相抵，所以从导气箱2流出的气体一大部分进入第一换热室的吹灰器内，一大部分气体会经通气管6、第二换热室连通管道31进入第三换热内的吹灰器内。

第一换热室与第三换热室的吹灰器竖直向下移动时：①刮板34与水平分隔板4分离，在第一压簧35的作用下，刮板34底部朝远离盛载座33中心线摆动，保证刮板34底部将附着在炉体内侧壁或隔断水冷壁13上的飞灰与结焦层刮下。②刮板34与水平分隔板4分离，刮板34不再将盛载座33的吹气口封堵，导气箱2内降温除烟干燥后的大部分气体经连通管道31、伸缩管32和盛载座33的吹气口进入炉体内(少部分气体经弧形金属板72的间隙进入炉体内)。

当盛载座33竖直下移到第一换热室/第三换热室的下部时，控制盛载座33内的电磁铁36通电，盛载座33内的电磁铁36与出烟段5内的第一吸铁51相斥，出烟段5的顶部竖直向下移动到相邻出烟段5的内腔处，落于出烟段5顶部的大部分飞灰会进入相邻出烟段5的内腔，此时一方面再次启动第一控制系统，第一控制系统控制第一换热室与第三换热内的电磁铁36通电，电磁铁36在第一吸铁51的斥力与第二吸铁37吸力作用下竖直向上移动。

第一控制系统控制第一换热室与第三换热内的电磁铁36通电的同时，第一控制系统控制第二换热室和第四换热室内的电磁铁36断电，开始第二换热室和第四换热室内的吹灰器对附着在炉体内侧壁或隔断水冷壁13的飞灰和结焦层进行清理。

最后，启动驱动杆82，驱动杆82驱使压缩活塞81推动出烟管内的飞灰进入接灰箱9，当驱动杆82推动飞灰移动一段距离后，飞灰在压缩活塞81与压板83作用下压缩，随着驱动杆82继续前进，经压缩的飞灰进入接灰箱9内进行收集。

在第一换热室内，未降温除烟的烟气自上向下移动，烟气吹动刮板34，使刮板34在烟气、第一压簧35的作用下存在一定程度的抖动，并且为了保证烟气的通过，刮板34与炉体内侧壁或隔断水冷壁又存在一定的间隙，即刮板34在烟气、第一压簧35的作用下，既保证了刮板34对飞灰与结焦层的刮取力度，又防止了刮板34对炉体内侧壁或隔断水冷壁的接触力度过大，造成设备损坏的情况的发生。

另外，由于第二换热室和第四换热室内烟气的移动方向是从下向上，为了防止第二换热室和第四换热室内的刮板34妨碍烟气的正常移动，第二换热室和第四换热室内的刮板34处于水平时，刮板34的自由端与炉体内侧壁或隔断水冷壁13相抵。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.余热锅炉清灰结构，其特征在于：包括第一控制系统和多个吹灰器，第一控制系统能够分别控制吹灰器竖直移动，余热锅炉的每个换热室内设有一个吹灰器，吹灰器包括自上向下依次密封连接的连通管道、伸缩管和盛载座；盛载座内开凹槽，盛载座的两侧开有吹气口，盛载座的两侧分别铰接有一个刮板，盛载座上设有能够驱使刮板的底部朝远离盛载座中心线摆动的第一压簧；余热锅炉的上部还固定连接有能够驱使刮板将吹气口封堵的水平分隔板；

还包括能够向连通管道供气的导气箱；

每个换热室的底部设有呈水平布置的出烟段，靠近炉体内侧壁的出烟段与炉体内侧壁密封并竖直滑动连接，相邻换热室的出烟段密封并竖直滑动连接；盛载座内嵌设有电磁铁，出烟段的侧壁内嵌设有第一吸铁，通电后的电磁铁与第一吸铁相对的一侧磁极相同，出烟段的底部设有驱使出烟段向上移动的第二压簧。

2.根据权利要求1所述的余热锅炉清灰结构，其特征在于：所述连通管道之间设有通气管；所述伸缩管包括多层箍圈和铰接在箍圈上的多块弧形金属板，每层箍圈上的弧形金属板的数量至少为三块，仅当伸缩管处于压缩时，每层箍圈上相邻两个弧形金属板密封相抵；相间的吹灰器运动同步。

3.根据权利要求1所述的余热锅炉清灰结构，其特征在于：所述出烟段内设有内腔，在出烟段仅受第二压簧和自身重力时，多个出烟段的内腔对准，多个出烟段形成出烟管，出烟管内设有输灰机构，出烟管的另一端连接有接灰箱；输灰机构包括压缩活塞和驱动杆，压缩活塞密封并水平滑动连接在出烟管内，出烟管靠近接灰箱的一端密封并水平滑动连接有压板，压板上开有过气孔，压板的一侧设有驱使压板向余热锅炉中心线移动的第三压簧。

4.根据权利要求1所述的余热锅炉清灰结构，其特征在于：所述导气箱上设有进气管和第一出气口，进气管和第一出气口错位设置，进气管与降温除灰后的气体连通，导气箱内密封并水平滑动连接有分隔板；仅当分隔板移动到进气管靠近第一出气口的一侧时，降温除灰后的气体经连通管道进入伸缩管内。

5.根据权利要求1所述的余热锅炉清灰结构，其特征在于：所述第一控制系统为PLC控制系统，连通管道内嵌设有第二吸铁，第二吸铁与所述电磁铁相对的一侧磁极相反，PLC控制系统与电磁铁电连接。

6.根据权利要求4所述的余热锅炉清灰结构，其特征在于：所述导气箱设有干燥室，干燥室内盛装有干燥剂。