CN112611232A - 一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构 - Google Patents

Abstract

一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，涉及工业锅炉领域。为解决现有的锅炉长期在中、低负荷下运行，带来的锅炉尾部烟道积灰严重，影响锅炉连续运行安全性问题。L型尾部烟道的竖直段的内部沿水平方向设有多个竖直烟气通道，L型尾部烟道的水平段内部沿竖直方向设有多个水平烟气通道，竖直烟气通道与水平烟气通道相连通，多个竖直烟气通道的输入口成V型排列，每个水平烟气通道的内部设有多根管道；此种结构保证了烟气在流经尾部烟道时具有携带飞灰的能力，降低尾部烟道中烟气流速在锅炉负荷变动时的波动性，延长尾部烟道使用寿命，提高锅炉运行的安全性。本发明适用于工业锅炉领域。

Description

一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构

技术领域

本发明涉及工业锅炉领域，具体涉及一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构。

背景技术

作为重要的热能动力设备，工业锅炉应用在工业生产、生活供暖等多个领域，国内现有工业锅炉已经超过70万台，其中80％以上为燃煤工业锅炉。现存的燃煤工业锅炉中，负荷调节范围较大，但大部分都长期处于中、低负荷下运行。例如用于生活供暖供热的燃煤工业锅炉，在一些地区一年中只有在冬季寒冷的1-2个月内锅炉处于较高负荷运行，其余时间段都处于中、低负荷下运行。再者，一天中不同的时间段内负荷也不同，白天气温高，负荷低，夜间气温低，负荷高。因此，燃煤工业锅炉长期处于中低负荷下运行。

锅炉低负荷运行时，炉内烟气流量较小，尾部烟道内烟气流速低，烟气携带飞灰的能力差，在尾部水平段烟道内积灰严重，影响锅炉的连续安全运行。

中国专利《一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉》(专利公开日为2011年11月02日，申请公开号C10102230714A)，将电站锅炉内的烟气通道分为若干条，每一条烟气通道都有一个单独控制的烟气挡板，主要用于解决塔式锅炉炉膛上部调节挡板改变各个烟道中烟气流量从而调整换热量的问题，这种调节方式虽然可以调整换热，但是在需要换热量少的烟道内，由于烟气量降低，烟气流速降低，携带飞灰能力下降，在锅炉低负荷运行时，这种现象更加明显，不仅不能解决水平烟道积灰问题，还会加重。

综上所述，现有的锅炉长期在中、低负荷下运行，带来的锅炉尾部烟道积灰严重，影响锅炉连续运行的安全性问题。

发明内容

本发明为解决现有的锅炉长期在中、低负荷下运行，带来的锅炉尾部烟道积灰严重，影响锅炉连续运行的安全性问题，而提出一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构。

本发明的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，包括竖直烟道挡板、流量监测装置、烟气挡板、长方形插管单元和水平烟道挡板；

工业煤粉炉尾部烟道为L型，L型尾部烟道的竖直段的内部沿水平方向设有n个竖直烟道挡板，n为正整数，每相邻的两个竖直烟道挡板顶部之间设有烟气挡板，外侧的竖直烟道挡板与L型尾部烟道竖直内壁之间也设有烟气挡板3，每相邻的两个竖直烟道挡板形成一个竖直烟气通道，L型尾部烟道的水平段内部沿竖直方向设有n个水平烟道挡板，n为正整数，每相邻的水平烟道挡板之间形成一个水平烟气通道，L型尾部烟道的竖直段内部的每个竖直烟道挡板1的底部与L型尾部烟道的水平段内部的水平烟道挡板一端对应设置，且每个竖直烟道挡板与对应的一个水平烟道挡板固定连接，L型尾部烟道的外壁上设有n个长方形插管单元，每个长方形插管单元与竖直烟道挡板1和水平烟道挡板的连接处对应设置，L型尾部烟道的竖直段内部上端设有流量监测装置；

进一步的，所述的每相邻的两个竖直烟道挡板形成一个竖直烟气通道与每相邻的水平烟道挡板之间形成一个水平烟气通道连通设置；

进一步的，所述的每个水平烟气通道的内部设有m根管道；

进一步的，所述的管道的数量m，1≤m≤500；

进一步的，所述的管道的截面为圆形或矩形；

进一步的，所述的n的取值范围为2≤n≤20；

进一步的，所述的多个竖直烟气通道的输入口成V型排列；

进一步的，所述的竖直烟气通道入口处对称V型截面的一侧与L型尾部烟道的竖直段的轴线之间的夹角α至少45度；

进一步的，在使用时，每个竖直烟气通道入口处布置一个烟气挡板，烟气挡板关闭时，与竖直烟气通道入口平齐，停止运行竖直段烟道；烟气挡板打开时，烟气挡板与竖直段烟道壁面平行，启动运行竖直段烟道。

在多通道尾部烟道的每个水平烟气通道入口处侧面开有可封闭的矩形开口，当部分烟道关闭不投入使用时，其长方形插管单元开启，烟气吹扫装置进入，并依次与水平烟气通道的内部的多根管道对应连接，进行吹灰，其中烟气吹扫装置可以是空气吹扫也可以是蒸汽吹扫，不限定其形式。用于定期吹扫多通道尾部烟道中水平段烟道中圆管内的积灰。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明克服了现有技术的缺点，采用L型尾部烟道的竖直段的内部沿水平方向设有多个竖直烟气通道，L型尾部烟道的水平段内部沿竖直方向设有多个水平烟气通道，且竖直烟气通道与水平烟气通道相连通，保证了烟气在流经尾部烟道时具有携带飞灰的能力，降低尾部烟道中烟气流速在锅炉负荷变动时的波动性；

采用多通道尾部烟道入口面由烟道中心线呈V字形对称布置，当锅炉长期处于50％以下负荷运行时，可只开启投运V字形对称分布一侧的竖直段烟道，且负荷减小时，先关闭远离烟道中心线的竖直段烟道，V字形对称的另一侧竖直段烟道通过烟气挡板关闭，烟气只流经部分开放烟道，而未投入使用的烟道，通过打开长方形插管装置，从矩形开口伸入烟气吹扫装置进行烟气吹灰，等待投入运行。另外，在每个水平段通道内布置有多根圆管或方管，将水平段通道划分为多个小通道，保证每个小通道内烟气吹扫装置喷射吹扫气的流速均能满足吹灰要求，便于烟道内吹灰。定期进行停运烟道的烟气吹扫工作，在吹扫完成之后，可以将正在运行的烟道关闭，进行吹扫，同时打开已经完成吹扫工作的烟道，多个烟道交替投入运行，延长尾部烟道使用寿命，提高锅炉连续运行的安全性。

附图说明

图1是本发明所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构的剖视图

图2是本发明所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构A-A的剖视图，管道的截面为圆形；

图3是本发明所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构A-A的剖视图，管道的截面为方形。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构包括竖直烟道挡板1、流量监测装置2、烟气挡板3、长方形插管单元5和水平烟道挡板6；

工业煤粉炉尾部烟道为L型，L型尾部烟道的竖直段的内部沿水平方向设有n个竖直烟道挡板1，n为正整数，每相邻的两个竖直烟道挡板1顶部之间设有烟气挡板3，外侧的竖直烟道挡板1与L型尾部烟道竖直内壁之间也设有烟气挡板3，每相邻的两个竖直烟道挡板1形成一个竖直烟气通道，L型尾部烟道的水平段内部沿竖直方向设有n个水平烟道挡板6，n为正整数，每相邻的水平烟道挡板6之间形成一个水平烟气通道，L型尾部烟道的竖直段内部的每个竖直烟道挡板1的底部与L型尾部烟道的水平段内部的水平烟道挡板6一端对应设置，且每个竖直烟道挡板1与对应的一个水平烟道挡板6固定连接，L型尾部烟道的外壁上设有n个长方形插管单元5，每个长方形插管单元5与竖直烟道挡板1和水平烟道挡板6的连接处对应设置，L型尾部烟道的竖直段内部上端设有流量监测装置2；

本具体实施方式，在使用时，每个竖直烟气通道入口处布置一个烟气挡板3，烟气挡板3关闭时，与竖直烟气通道入口平齐，停止运行竖直段烟道；烟气挡板3打开时，烟气挡板3与竖直段烟道壁面平行，启动运行竖直段烟道。

L型尾部烟道的外壁上设有多个长方形插管单元5，每个长方形插管单元5与竖直烟道挡板1和水平烟道挡板6的连接处对应设置，当部分烟道关闭不投入使用时，其长方形插管单元5开启，烟气吹扫装置4进入。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的每相邻的两个竖直烟道挡板1形成一个竖直烟气通道与每相邻的水平烟道挡板6之间形成一个水平烟气通道连通设置。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的每个水平烟气通道的内部设有m根管道；

本具体实施方式，采用每个水平烟气通道的内部设有m根管道，便于烟气吹扫装置4进行吹灰。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的管道的数量m，1≤m≤500。

具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的管道的截面为圆形或矩形。

具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的n的取值范围为2≤n≤20。

具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的多个竖直烟气通道的输入口成V型排列；

本具体实施方式，采用多通道尾部烟道入口面由烟道中心线呈V字形对称布置，当锅炉长期处于50％以下负荷运行时，可只开启投运V字形对称分布一侧的竖直段烟道，且负荷减小时，先关闭远离烟道中心线的竖直段烟道，V字形对称的另一侧竖直段烟道通过烟气挡板关闭，烟气只流经部分开放烟道，而未投入使用的烟道，通过打开长方形插管装置，从矩形开口伸入烟气吹扫装置进行烟气吹灰，等待投入运行。另外，在每个水平段通道内布置有多根圆管或方管，将水平段通道划分为多个小通道，保证每个小通道内烟气吹扫装置喷射吹扫气的流速均能满足吹灰要求，便于烟道内吹灰。定期进行停运烟道的烟气吹扫工作，在吹扫完成之后，可以将正在运行的烟道关闭，进行吹扫，同时打开已经完成吹扫工作的烟道，多个烟道交替投入运行，延长尾部烟道使用寿命，提高锅炉连续运行的安全性。

具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述的尾部烟道的进一步的限定，本实施方式所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，所述的竖直烟气通道入口处对称V型截面的一侧与L型尾部烟道的竖直段的轴线之间的夹角α至少45度。

工作原理

当锅炉在中、低负荷运行时，每个竖直烟气通道入口处布置一个烟气挡板3，根据流量监测装置2的检测数值，开启适当数量的烟气挡板3，保证每个烟气通道内部的烟气流速均在正常的设计范围内，此时烟气挡板3与竖直段烟道壁面平行，从而启动运行竖直烟气通道；L型尾部烟道的外壁上设有多个长方形插管单元5，每个长方形插管单元5与竖直烟道挡板1和水平烟道挡板6的连接处对应设置，当部分烟道关闭不投入使用时，其长方形插管单元5开启，烟气吹扫装置4进入，并依次与水平烟气通道的内部的多根管道对应连接，进行吹灰，其中烟气吹扫装置可以是空气吹扫也可以是蒸汽吹扫，不限定其形式。用于定期吹扫多通道尾部烟道中水平段烟道中管道内的积灰。

Claims (8)

1.一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：包括竖直烟道挡板(1)、流量监测装置(2)、烟气挡板(3)、长方形插管单元(5)和水平烟道挡板(6)；

工业煤粉炉尾部烟道为L型，L型尾部烟道的竖直段的内部沿水平方向设有n个竖直烟道挡板(1)，n为正整数，每相邻的两个竖直烟道挡板(1)顶部之间设有烟气挡板(3)，外侧的竖直烟道挡板(1)与L型尾部烟道竖直内壁之间也设有烟气挡板(3)，每相邻的两个竖直烟道挡板(1)形成一个竖直烟气通道，L型尾部烟道的水平段内部沿竖直方向设有n个水平烟道挡板(6)，n为正整数，每相邻的水平烟道挡板(6)之间形成一个水平烟气通道，L型尾部烟道的竖直段内部的每个竖直烟道挡板(1)的底部与L型尾部烟道的水平段内部的水平烟道挡板(6)一端对应设置，且每个竖直烟道挡板(1)与对应的一个水平烟道挡板(6)固定连接，L型尾部烟道的外壁上设有n个长方形插管单元(5)，每个长方形插管单元(5)与竖直烟道挡板(1)和水平烟道挡板(6)的连接处对应设置，L型尾部烟道的竖直段内部上端设有流量监测装置(2)。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的每相邻的两个竖直烟道挡板(1)形成一个竖直烟气通道与每相邻的水平烟道挡板(6)之间形成一个水平烟气通道连通设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的每个水平烟气通道的内部设有m根管道。

4.根据权利要求3所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的管道的数量m，1≤m≤500。

5.根据权利要求4所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的管道的截面为圆形或矩形。

6.根据权利要求1所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的n的取值范围为2≤n≤20。

7.根据权利要求1所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的多个竖直烟气通道的输入口成V型排列。

8.根据权利要求7所述的一种用于工业煤粉炉尾部烟道防积灰的多通道结构，其特征在于：所述的竖直烟气通道入口处对称V型截面的一侧与L型尾部烟道的竖直段的轴线之间的夹角α至少45度。

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