CN110594767A - 气能音爆激波吹灰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气能音爆激波吹灰装置，包括空气压缩机、分式集气罐、喷枪、安全调压阀和储气罐，分式集气罐为多个，空气压缩机输出端与储气罐输入端相连，储气罐经安全调压阀与多个分式集气罐相连，每个分式集气罐包括多个输出管路和电磁阀，每个分式集气罐上接有多个电磁阀，每个电磁阀经每根输出管路接至每组喷枪，每组喷枪上带有喷嘴组件，喷嘴组件包括多个喷嘴,分式集气罐和多组喷枪采用时分复用工方式，或者/和采用叠加式时分复用工方式。本发明优化积灰清理机理，其表面浮灰定能清理干净。解决锅炉管束受热面积灰太厚而减少热量损失，此设备投运后，减少人力维修力量，提高了设备投运率，延长设备使用周期，减少设备缺陷率。
Description
技术领域
本发明涉及一种气能音爆激波吹灰装置。
背景技术
余热发电事业部各水泥窑线AQC炉ASH炉SP炉在生产过程中出现过热受热面存在严重集灰，个别电站集灰厚度达到四十公分左右，对过热吸收热能发电造成较大影响。水泥窑线均采用振打清灰方式，效果不理想，人工在线清灰存在较大安全隐患。锅炉设计均采用悬挂壁式，采用重锤敲打清灰方式，此过程在清灰过程中会对换散器管造成一定损伤，已造成数家电站预热炉换热气管，爆管现象突出。设备维护过程难度较大，维修投入成本较大，维修次数过于频繁。目前振打吹灰设备使用率较低，易发生设备缺陷，多处设备已处于停用状态，造成换热效果较低。其它吹灰设计厂商清灰方式投入较大成本七十万左右，而清灰方式也不适合水泥炉窑受热方式，存在吹灰死角，影响受热效果。现有技术未采用缓冲装置，现有技术没有分式集气罐，只采用混合气出来经过导管，导管再经过喷口喷出气体。
发明内容
本发明的目的在于提出一种气能音爆激波吹灰装置，优化积灰清理机理，分式集气罐和喷枪采用时分复用工或者/和叠加式时分复用工方式清理积灰，其锅炉内部空间里积灰能够清理干净。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：气能音爆激波吹灰装置，包括空气压缩机、分式集气罐和喷枪，在喷枪上有喷嘴，分式集气罐为多个，还包括安全调压阀和储气罐，空气压缩机输出端与储气罐输入端相连，储气罐经安全调压阀与多个分式集气罐相连，每个分式集气罐包括多个输出管路和多个电磁阀，每个分式集气罐上接有多个电磁阀，每个电磁阀经每根输出管路接至每组喷枪，每组喷枪上带有喷嘴组件，喷嘴组件包括多个喷嘴,所述的分式集气罐和多组喷枪从头至尾采用时分复用工方式，或者/和分式集气罐和多组喷枪从尾至头采用叠加式时分复用工方式。
进一步，所述的电磁阀为电磁脉冲阀。
进一步，还包括缓冲装置、第一法兰、第二法兰和第三法兰，电磁脉冲阀的输入端与分式集气罐的出气口相连，电磁脉冲阀的输出端经第一法兰和缓冲装置的一端相连，缓冲装置的另一端经第二法兰接至输出管路，输出管路的另一端经密封装置和第三法兰接至喷枪。
进一步，一个分式集气罐上排列多组喷枪，一层结构可布置多个分式集气罐，多排分式集气罐分别排成多层。
进一步，还包括电仪程控装置，所述电仪程控装置为多个，每个电仪程控装置的输出端分别接至每层每列上的分式集气罐相应列数的电磁脉冲阀的控制端，用于控制分式集气罐上的每组喷枪的工作状态。
进一步，所述空气压缩机以每分钟输出1M3以内的压缩机气体，储气罐为三个串联的单个1M3以内的储气罐，总储气量为3M3以内，每个分式集气罐储存有2.8L-3L的气，分式集气罐的额定压力为0.8-1.2MPa,电磁脉冲阀的工作压力为0.4MPa-0.6MPa，根据锅炉空间的大小布置分式集气罐个数，每层有3-6个分式集气罐，每个分式集气罐连有4-6个喷枪，每个喷枪上有8-12个喷嘴。
进一步，还包括手动控制球阀，每层分式集气罐入口处接有一个手动控制球阀。
进一步，还包括：第一手动阀、第二手动阀、第三手动总阀、第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一安全阀、第一疏水阀和空气干燥机，所述空气压缩机经第一手动阀接至储气罐，储气罐上接有第一压力表和第一安全阀和第一疏水阀，储气罐经第二手动阀与空气干燥机相连，第二手动阀与空气干燥机相连的管路上接有第二压力表，空气干燥机经安全调压阀与第三手动总阀相连，第三手动总阀与每个手动控制球阀相连，安全调压阀与第三手动总阀之间管路上接有第三压力表，所述第三压力表的输出端接至电仪程控装置的输入端。
进一步，还包括第四压力表、第二安全阀和第二疏水阀，所述第四压力表、第二安全阀和第二疏水阀分别位于分式集气罐上。
进一步，所述储气罐为3个，它们相互串联一端接至空气压缩机，另一端接至安全调压阀。
有益效果
本发明由于采用上述方案优化积灰清理机理，采用时分复用工方式或/和叠加式时分复用工方式清理积灰，其表面浮灰能够清理干净。解决了锅炉管束受热面积灰太厚而减少热量损失，年增加发电量至少50万KWh以上，按0.5元/KWh的电价计算，每年增加效益25万元。此设备投运后，减少了人力维修力量，维修成本投入，提高了设备投运率，延长设备使用周期，减少设备缺陷率。不存在人工人为清灰安全风险，提高了生产效果，设备操作简单，可控率高。
附图说明
图1为本发明气能音爆激波吹灰装置原理示意图；
图2为本发明分式集气罐、喷枪和喷嘴结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案的原理及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施方案，对本发明进行进一步详细说明。在本实施方式中，所描述的具体实施方案仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示，气能音爆激波吹灰装置，包括空气压缩机1、分式集气罐22和喷枪20，分式集气罐22为多个，还包括安全调压阀4和储气罐2，空气压缩机1输出端与储气罐2输入端相连，储气罐2经安全调压阀4与多个分式集气罐22相连，每个分式集气罐22包括多个输出管路和多个电磁阀，每个分式集气罐22上接有多个电磁阀，每个电磁阀经每根输出管路接至每组喷枪，每组喷枪上带有喷嘴组件，喷嘴组件包括多个喷嘴21,所述的分式集气罐22和多组喷枪20采用时分复用工方式，或者/和分式集气罐22和多组喷枪20采用叠加式时分复用工方式。进一步，所述气能音爆激波吹灰装置，还包括多个手动控制球阀5、和电仪程控装置3，供气系统由空气压缩机1供气执行。线路安保系统由安全阀组件、电仪程控装置3完成。空气压缩机1的输出端经第一手动阀7与储存罐2进气口相连，储气罐上接有第一压力表10和第一安全阀13和第一疏水阀14，储存罐2经第二手动阀8与空气干燥机23相连，第二手动阀8与空气干燥机23相连的管路上接有第二压力表11，空气干燥机23经安全调压阀4与第三手动总阀9相连，第三手动总阀9经每个手动控制球阀5分别与每层分式集气罐22相连，安全调压阀4与第三手动总阀9之间管路上接有第三压力表12，所述第三压力表12的输出端接至电仪程控装置3的输入端。如图2所示，还包括缓冲装置18、第一法兰25、第二法兰19、第三法兰26和密封装置24，每个分式集气罐22包括多个输出管路，电磁阀的输入端与分式集气罐22的出气口相连，电磁阀的输出端经第一法兰25和缓冲装置18的一端相连，缓冲装置18的另一端经第二法兰19接至输出管路，输出管路的另一端经第三法兰26和密封装置24接至喷枪。所述的电磁阀为电磁脉冲阀6，吹灰过程中会产生声波和振动，为了消除振动增加软性连接装置。缓冲装置18即软性连接装置，它和第一、第二法兰25、19可以起到缓冲作用，以免对其它硬性装置造成伤害。该设备现有技术有，但是该技术在此设备中并没有使用。每个喷枪20上接有多个喷嘴21。分气集气罐气能激波组件：包括分式集气罐22，电磁脉冲阀6，手动控制球阀5，疏水装置，缓冲装置24，及法兰连接组件等部件，是吹灰系统最后的执行装置，其罐体的容量大小及内部构造与连接方式是直接影响激波音爆的威力，其喷口喷枪20与喷嘴的布置与排列直接影响各受热面及空间的吹灰效果。一个分式集气罐上排列多组喷枪，一层结构可布置多个分式集气罐，多排分式集气罐分别排成多层。其中锅炉结构设计为：首层设计为预热层，第二三层为过热器，第四层蒸发器，第五层为省煤器管。分式集气罐分别置于预热层、过热层、蒸发层和省煤器管处，分式集气罐经电磁脉冲阀瞬时释放分式集气罐储存气压经喷枪20传递至喷嘴21，产生高压音波及高压汽流。还包括第四压力表15、第二安全阀16和第二疏水阀17，所述第四压力表15、第二安全阀16和第二疏水阀17分别位于分式集气罐22上。所述的分式集气罐和多组喷枪采用时分复用工方式，或者/和分式集气罐和多组喷枪采用叠加式时分复用工方式。还包括电仪程控装置，还包括电仪程控装置，所述电仪程控装置为多个，每个电仪程控装置的输出端分别接至每层每列上的分式集气罐相应列数的电磁脉冲阀的控制端，用于控制分式集气罐上的每组喷枪的工作状态。电仪程控装置3进行自动控制，电仪程控装置3：负责全系统各组成部分的统一协调动作，完成包括运行控制、参数设置、信号检测记录、故障显示报警及自动安全保护等任务。所述空气压缩机1以每分钟输出1M3以内的压缩机气体，储气罐2为三个串联的单个1M3以内的储气罐2，即储气罐为3个，它们相互串联一端接至空气压缩机，另一端接至安全调压阀。总储气量为3M3以内，每个分式集气罐22储存有2.8L-3L的气，分式集气罐22的额定压力为0.8-1.2MPa,电磁脉冲阀的工作压力为0.4MPa-0.6MPa，根据锅炉空间的大小布置分式集气罐22个数，每层有3-6个分式集气罐22，每个分式集气罐22连有4-6个喷枪20，每个喷枪20上有8-12个喷嘴21。
分式集气罐和喷枪工作方式采用正反喷嘴21往复式工作方式。即分式集气罐和多组喷枪从头至尾采用时分复用工方式，例如：每个分式集气罐22有四只喷枪20，成一字排列，一与三向左，二与四向右，工作时间为顺次延设定时间，不同步(例第一只为O分钟后启动，第二只为3分钟后启动，第三只为6分钟启动，那四只为9分钟启动后，又周而复始又从一至四启动，这样顺次复位工作，采用时分复用工方式。)或者分式集气罐和多组喷枪采用叠加式时分复用工方式，即从尾到头再分别重复喷射一次。(例第四只为O分钟后启动，第三只为3分钟后启动，第二只为6分钟启动，那一只为9分钟启动后。又周而复始又从四至一启动，这样顺次复位工作，采用叠加式时分复用工方式。)喷枪每次喷出的气量由空气压缩机的产气量来决定。时分复用式工作方式或者叠加式时分复用工方式可以根据需要设置。
工作方式：空气压缩机1工作经储气罐2、安全调压阀4与分式集气罐22相连，一组分式集气罐22布置为四组喷枪20，每个喷枪20带8至12个喷嘴21，每只喷枪20带单个电磁脉冲阀6，工作时由喷枪20与相连电磁脉冲阀6经电仪程控装置3通电带动喷嘴21工作。整个吹灰系统工艺采用时分复用工及叠加式时分复用工方式。原理：经电磁脉冲阀6工作，将压缩后气体200L至260L以0.5Mpa的压缩气体由分式集气罐22以0.3秒时速，由多个正反喷嘴21同时喷出，此时电磁脉冲阀6工作时高速释放气体，发出超能音爆，引起锅炉内部管网振动，粉尘随正反喷嘴21产生冲击波，随锅炉内部压差作用，清理积灰，将管网表面浮灰及空间粉尘，一同清理干净，处理了清灰死角。降低人力在线清灰安全隐患，减少风险投入成本每年2万元，保证维修质量。
吹灰系统主要组成部分本吹灰系统主要由五部分组成，即分式集气罐气能激波组件、喷枪及喷嘴、电仪程控装置、吹灰管路及组件、管路及固定装置。管路及固定装置带有同管径相配套的管卡及支持固定装置，用于固定分式集气罐。吹灰器控制方式就地单操：按一下就地控制柜面板上的一个按钮(如“一号分式集气罐”)，便可驱动对应于此按钮的一台分式集气罐上喷枪20上喷嘴21工作)。顺驱模式：由自动控制系统(如启动信号、DCS顺驱信号等)发出信号开始启动第一台分式集气罐吹灰器第一只喷枪20工作；系统延迟一定时间后，启动第一台分式集气罐第二只喷枪20工作，直至第一台四只喷枪20全部启动完毕，相应的第一台分式集气罐四只喷枪20启动完毕后，即完成了一个周期的运行。就地顺驱，启动第二台，第三台分式集气罐上的喷枪工作，直至锅炉一层完毕。开始第二层，第三层至完毕为止。由于此系统吹灰器采用专用控制箱模块集成运行参数为程控方式，上电后控制箱工作于程控方式的初式模块状态中。根据需求，可随时按下就地控制柜的启动按钮，启动顺驱模式，空气吹灰器全部启动完毕后，停止这个周期的运行，或按下停止按钮，可以随时停止这一周期顺驱。在此过程中显示系统显示每个阶段的参数和倒计时。延时循环，远程操作。电仪程控装置3，DCS(动态稳定控制系统)在线监视盘，数字化集成屏，可远近DCS(动态稳定控制系统)在线监控。可以控制时进行监控，可以现场控制、远地实现远程控制也可以对地实现控制，用于控制电仪程控装置3采时分复用工及叠加式时分复用工方式。可在线清灰，可控方式灵活：可单点单面吹灰，可单点多层吹灰，可多点多层同时吹灰。不同于国内其它形式的清灰吹灰方式，维修方式简洁，安全风险低。可控在线自动清灰。空气吹灰器专用控制箱内设DCS接口，通过DCS接口接入用户DCS系统，用户在DCS控制系统中可以进行对空气吹灰器在线监控，还可以以锅炉本身结构、设计参数变形或替换运行控制方式。
本发明由本申请人自主设计，优化积灰清理机理，采用全覆盖时分复用工方式清理积灰，电仪程控装置3，并在多个电站实施，其吹灰效果，其表面浮灰定能彻底清理干净且无死角。
Claims (10)
1.气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：包括空气压缩机、分式集气罐和喷枪，分式集气罐为多个，还包括安全调压阀和储气罐，空气压缩机输出端与储气罐输入端相连，储气罐经安全调压阀与多个分式集气罐相连，每个分式集气罐包括多个输出管路和多个电磁阀，每个分式集气罐上接有多个电磁阀，每个电磁阀经每根输出管路接至每组喷枪，每组喷枪上带有喷嘴组件，喷嘴组件包括多个喷嘴,所述的分式集气罐和多组喷枪采用时分复用工方式，或者/和分式集气罐和多组喷枪采用叠加式时分复用工方式。
2.根据权利要求1所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：所述的电磁阀为电磁脉冲阀。
3.根据权利要求2所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：还包括缓冲装置、第一法兰、第二法兰和第三法兰，电磁脉冲阀的输入端与分式集气罐的出气口相连，电磁脉冲阀的输出端经第一法兰和缓冲装置的一端相连，缓冲装置的另一端经第二法兰接至输出管路，输出管路的另一端经密封装置和第三法兰接至喷枪。
4.根据权利要求3所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：一个分式集气罐上排列多组喷枪，一层结构可布置多个分式集气罐，多排分式集气罐分别排成多层。
5.根据权利要求4所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：还包括电仪程控装置，所述电仪程控装置为多个，每个电仪程控装置的输出端分别接至每层每列上的分式集气罐相应列数的电磁脉冲阀的控制端，用于控制分式集气罐上的每组喷枪的工作状态。
6.根据权利要求5所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：所述空气压缩机以每分钟输出1M3以内的压缩机气体，储气罐为三个串联的单个1M3以内的储气罐，总储气量为3M3以内，每个分式集气罐储存有2.8L-3L的气，分式集气罐的额定压力为0.8-1.2MPa,电磁脉冲阀的工作压力为0.4MPa-0.6MPa，根据锅炉空间的大小布置分式集气罐个数，每层有3-6个分式集气罐，每个分式集气罐连有4-6个喷枪，每个喷枪上有8-12个喷嘴。
7.根据权利要求6所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：还包括手动控制球阀，每层分式集气罐入口处接有一个手动控制球阀。
8.根据权利要求7所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：还包括：第一手动阀、第二手动阀、第三手动总阀、第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一安全阀、第一疏水阀和空气干燥机，所述空气压缩机经第一手动阀接至储气罐，储气罐上接有第一压力表和第一安全阀和第一疏水阀，储气罐经第二手动阀与空气干燥机相连，第二手动阀与空气干燥机相连的管路上接有第二压力表，空气干燥机经安全调压阀与第三手动总阀相连，第三手动总阀与每个手动控制球阀相连，安全调压阀与第三手动总阀之间管路上接有第三压力表，所述第三压力表的输出端接至电仪程控装置的输入端。
9.根据权利要求8所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：还包括第四压力表、第二安全阀和第二疏水阀，所述第四压力表、第二安全阀和第二疏水阀分别位于分式集气罐上。
10.根据权利要求8所述的气能音爆激波吹灰装置，其特征在于：所述储气罐为3个，它们相互串联一端接至空气压缩机，另一端接至安全调压阀。
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