CN112833381B - 一种蒸汽吹管集粒器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽吹管集粒器及其使用方法，包括入口管、出口管和筒体，入口管与筒体的一端相连通，出口管与筒体的另一端相连通，筒体的底部设置有集污坑，集污坑的底部连通有排污管，排污管上安装有疏水排污阀，筒体内设置有过滤板，过滤板固定在贯穿筒体外壁的活动连杆上，过滤板与蒸汽流动方向的夹角在一定范围内可调，筒体的底部内壁上设置有导流肋板，导流肋板的厚度沿蒸汽流动方向逐渐增大。该集粒器的通流阻力小，除杂效果好，吹扫质量高，且不需拆除。

Description

一种蒸汽吹管集粒器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种新型的蒸汽吹管集粒器及其使用方法，适用于新建机组锅炉蒸汽管道吹管调试领域。

背景技术

新建机组锅炉在生产制造、运输安装过程中，不可避免的会在过热器、再热器等蒸汽管道中残留焊渣、氧化皮、锈垢等杂质，锅炉正式向汽轮机供汽前，必须将这些管道中的杂质吹洗干净，避免引起锅炉受热面管子堵塞，汽轮机叶片损伤等严重后果，以确保机组的安全、稳定、经济运行。

根据《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》，蒸汽系统的吹洗以往一般分段进行。一般先吹洗过热器系统，当过热器系统吹洗合格后，为防止过热器中的大颗粒杂质进入再热器，要求在再热器入口前加装集粒器(如图1所示)。传统的集粒器结构如图1所示，是一种气固分离的滤网装置，结构上包括壳体(外筒)及滤网(内筒)。含杂质的汽流进入集粒器后，从外筒向内筒扩散，大颗粒无法通过滤网，被阻挡在内外筒之间，最终从底部的排渣门排出。在实际的吹管过程中，传统的集粒器阻力很难满足《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》中不大于0.1MPa的要求。

蒸汽流进入集粒器后，在内筒分流板作用下，蒸汽气流直接冲击外筒内壁，动量损失较大。另外集粒器尾部内外筒之间有很大的不通流空间，依靠进汽管的高压，迫使蒸汽通过带孔滤网，这无疑会再一次增大通流损失。

内筒滤网的孔径受到分离效果及自身阻力的限制，滤网上圆孔的孔径，要求不大于12mm，实际工程中多为10mm左右，对于铁锈铁屑等粒径8mm以下的小颗粒，不具备分离能力，这会大大影响大颗粒杂质过滤效果。

内筒滤网过滤孔设在靠近进气口的位置，分离下来的粗颗粒，在高速蒸汽流的裹挟下，不可避免的会产生二次携带，会造成过滤孔的阻塞，影响过滤效果。

过热器吹扫干净后，需对集粒器进行拆除，切割、焊接、金属热处理等工艺需耗费2~4天时间，拆除工作量大，工时长，影响工程进度。

现有的技术中，其中专利号CN 208794386 U的发明中提到一种集粒器，只是在传统集粒器的内筒滤网表面设螺旋状分布的挡风罩，对集粒效果的改善并不明显，另外挡风罩还会导致更大的蒸汽通流损失。

另外西安热工研究院有限公司公开了一种电站锅炉蒸汽吹管零阻力集粒器（专利号CN 210097944 U），利用缠绕在铁芯上的励磁线圈产生磁场代替传统集粒器中的圆筒状滤网，对含铁杂质进行吸附及分离。虽大大降低了集粒器的阻力损失，但是未考虑蒸汽通流量和蒸汽流速等问题，对颗粒吸附强度效果难以把控，操作实施难度大。随着含铁杂质积累，吸附效果会大大降低，从而造成二次携带，达不到过滤效果。

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，而提供一种结构设计合理的蒸汽吹管集粒器及其使用方法，该集粒器结构简单，通流阻力小，过滤效果好，且无需拆除。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种蒸汽吹管集粒器，其特征在于：包括入口管、出口管和筒体，所述入口管与筒体的一端相连通，所述出口管与筒体的另一端相连通，所述筒体的底部设置有集污坑，所述集污坑的底部连通有排污管，所述排污管上安装有疏水排污阀，所述筒体内设置有过滤板，所述过滤板固定在贯穿筒体外壁的活动连杆上，所述筒体的底部内壁上设置有导流肋板，所述导流肋板的厚度沿蒸汽流动方向逐渐增大。导流肋板可以引导筒体内壁边缘的蒸汽流大角度进入过滤板，强化分离效果。

进一步的，所述筒体的前端和后端是圆弧形结构，所述筒体的中间段是方形结构；其中筒体的前端与入口管连通，筒体的后端与出口管连通。携带大颗粒杂质（铁锈、氧化皮等）的蒸汽由入口管进入筒体内部，经过滤后净蒸汽从出口管流出。

进一步的，所述过滤板包括若干块，分别固定在一根贯穿筒体的活动连杆上，筒体外壁为活动连杆提供支撑固定，活动连杆通过执行机构实现联动。

进一步的，所述活动连杆的外部采用加强支撑筋，所述过滤板的表面均匀分布有多个过滤孔，所述过滤孔的直径在5~8mm，可以有效过滤蒸汽中携带的5~8mm的大颗粒杂质，而且还可以降低集粒器阻力。所述过滤板的边缘设置有加强肋，保证蒸汽吹管过程中过滤板的稳定性。

进一步的，所述过滤板与蒸汽流动方向夹角在0~60°，蒸汽吹管期间所述夹角保持在60°，对蒸汽中的焊渣、铁屑、氧化皮等杂质捕集效率高；吹扫结束后，无需拆除，调节过滤板至水平位置即可。

进一步的，所述集污坑设置在导流肋板的末端，所述集污坑的底部设置排污管，及时将蒸汽流中过滤下来的大颗粒杂质排出，有效避免杂质的二次携带。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本发明中过滤板代替传统集粒器中的内圆筒滤网，大大增加吹管期间的蒸汽通流面积，而且不干扰蒸汽流动的方向，减少了蒸汽动量损失。过滤板阻力小，孔板表面的网孔可以做到5~8mm，对蒸汽中大颗粒杂质的分离效果显著。过滤板角度在一定范围内可调，在过热器管道吹管合格后，不需要停炉拆除集粒器，过滤板调节至水平位置即可，节省大量人力工时，保证工程进度。另外筒体底部的导流肋板对贴壁的蒸汽流起到引流作用，而且可以有效避免杂质的二次携带。

附图说明

图1是传统集粒器的结构示意图。

图2是本发明蒸汽吹管集粒器的结构示意图。

图3是本发明中过滤板的结构示意图。

图中：入口管1、出口管2、筒体3、过滤板4、集污坑5、排污管6、导流肋板7、疏水排污阀8、加强肋9、过滤孔10、活动连杆11。

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2，本实施例中，一种蒸汽吹管集粒器，包括入口管1、出口管2和筒体3，入口管1与筒体3的一端相连通，出口管2与筒体3的另一端相连通，筒体3的底部设置有集污坑5，集污坑5的底部连通有排污管6，排污管6上安装有疏水排污阀8。

筒体3的前端和后端是圆弧形结构，筒体3的中间段是方形结构；其中筒体3的前端与入口管1连通，筒体3的后端与出口管2连通。

筒体3的底部内壁上设置有导流肋板7，导流肋板7的厚度沿蒸汽流动方向逐渐增大，集污坑5设置在导流肋板7的末端边缘。

过滤板4的具体结构参见图3，筒体3内设置有过滤板4，过滤板4固定在贯穿筒体3外壁的活动连杆11上，活动连杆11的外部采用加强支撑筋，过滤板4的边缘设置有加强肋9，保证蒸汽吹管过程中过滤板4的稳定性。整个过滤板4与筒体3内壁的间隙很小，防止蒸汽流通过过滤板4与筒体3的间隙流出。过滤板4的表面均匀分布有多排过滤孔10，过滤孔10的直径在5~8mm，过滤板4与蒸汽流动方向夹角在0~60°内可调。

本发明的具体工作过程为：

锅炉进行蒸汽吹扫时，含有铁屑、焊渣、氧化皮等杂质的蒸汽流通过入口管1进入筒体3，过滤板4固定在60°位置，蒸汽通过过滤板4时，蒸汽中的焊渣、氧化皮等大颗粒杂质被过滤下来，并在集污坑5内富集，蒸汽吹管工作结束后，利用排污管6将集污坑5内收集到的杂质排出。

贴近筒体3内壁的蒸汽流在导流肋板7的引流作用下，以大角度冲向过滤板4，提高分离效果，还避免了蒸汽贴壁吹扫带来杂质的二次携带。

以过滤板4代替内圆筒滤网，大大增加吹管期间的蒸汽通流面积，而且不干扰蒸汽流动的方向，蒸汽压力损失小，吹管动能高，吹扫效果好。过滤板4表面的5~8mm过滤孔10对蒸汽中大颗粒杂质的分离效果显著，捕集效率高。

锅炉过热器管道吹扫合格后，可以调节过滤板4至水平位置，与蒸汽流动方向一致，而不需要停炉拆除集粒器，节省大量人工成本，保证工程进度。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种蒸汽吹管集粒器，其特征在于：包括入口管（1）、出口管（2）和筒体（3），所述入口管（1）与筒体（3）的一端相连通，所述出口管（2）与筒体（3）的另一端相连通，所述筒体（3）的底部设置有集污坑（5），所述集污坑（5）的底部连通有排污管（6），所述排污管（6）上安装有疏水排污阀（8），所述筒体（3）内设置有过滤板（4），所述过滤板（4）固定在贯穿筒体（3）外壁的活动连杆（11）上，所述活动连杆（11）的外部采用加强支撑筋，所述筒体（3）的底部内壁上设置有导流肋板（7），所述导流肋板（7）的厚度沿蒸汽流动方向逐渐增大，所述集污坑（5）设置在导流肋板（7）的末端；锅炉过热器管道吹扫合格后，调节过滤板（4）至水平位置。

2.根据权利要求1所述的蒸汽吹管集粒器，其特征在于：所述筒体（3）的前端和后端是圆弧形结构，所述筒体（3）的中间段是方形结构；其中筒体（3）的前端与入口管（1）连通，筒体（3）的后端与出口管（2）连通。

3.根据权利要求1所述的蒸汽吹管集粒器，其特征在于：所述过滤板（4）的表面均匀分布有多个过滤孔（10），所述过滤孔（10）的直径在5~8mm，所述过滤板（4）的边缘设置有加强肋（9）。

4.根据权利要求1所述的蒸汽吹管集粒器，其特征在于：所述过滤板（4）与蒸汽流动方向夹角在0~60°。

5.一种如权利要求1~4中任一项所述的蒸汽吹管集粒器的使用方法，其特征在于：过程如下：锅炉进行蒸汽吹扫时，含有杂质的蒸汽流通过入口管（1）进入筒体（3），过滤板（4）固定为与蒸汽流动方向夹角60°的位置，蒸汽通过过滤板（4）时，蒸汽中的大颗粒杂质被过滤下来，并在集污坑（5）内富集，蒸汽吹管工作结束后，利用排污管（6）将集污坑（5）内收集到的杂质排出；锅炉过热器管道吹扫合格后，调节过滤板（4）至水平位置，与蒸汽流动方向一致。

6.根据权利要求5所述的蒸汽吹管集粒器的使用方法，其特征在于：贴近筒体（3）内壁的蒸汽流在导流肋板（7）的引流作用下，以大角度冲向过滤板（4），提高分离效果，避免蒸汽贴壁吹扫带来杂质的二次携带。

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