CN204372946U - 便携式气脉冲除灰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式气脉冲除灰装置，用于锅炉清灰，包括燃气喷枪（2），连通可燃气体和助燃气体的燃气管道（18）经防爆燃止逆保护装置（1）与喷枪（2）连接，喷枪（2）的末端连接压力可调节的混合燃气容器（4），所述的混合燃气容器（4）由混合气填充装置与分隔膜片（5）组成压力空腔，在混合气体爆燃时，混合燃气容器（4）前端的分隔膜片（5）被燃气冲击波击碎。能够解决吹灰死角问题，利用现有技术无法清除的灰都可以用本实用新型解决，可以解决由于吹灰过程带来的锅炉管壁变薄问题。具有很大的经济效益，可以改善锅炉的运行效果，实现节能减排，降低企业的清灰成本。

Description

便携式气脉冲除灰装置

技术领域

本实用新型涉及一种便携式锅炉除灰装置，特别是一种利用燃气脉冲波原理的便携式燃气脉冲除灰装置。

背景技术

锅炉燃烧中会产生大量飞灰，由于灰粒子的表面张力、粒子之间及粒子与炉内管壁之间的粘滞力、分子附着力、静电引力以及化学亲合力等多方面的作用，水冷壁、过热器和省煤器等换热管束会产生严重的积灰，而积灰的结果必将造成锅炉设备的热效率降低，堵塞烟气通道，引起排烟温度升高，从而降低锅炉的经济性。显然，若不对锅炉积灰的现象进行有效的处理，将严重危害锅炉运行的安全与经济运行。可见，锅炉清灰对提高锅炉受热面的换热效率起着至关重要的作用，可以显著降低能量消耗，提高锅炉出力。锅炉清灰方式有多种，如蒸汽清灰、声波清灰和燃气脉冲清灰等。

蒸汽清灰是一种传统的锅炉清灰方式，通过气动能量作用，使气体分子与粉尘粒子产生振荡破坏，阻止粉尘粒子在受热面表面沉积，同时也阻止粒子之间结合，使之处于悬浮状态，以便使烟气将其带走或靠自身重力沉降，达到清灰的目的。该方法可以防止和延缓灰尘等沉积物的形成。但是，该法在使用中往往使烟气的湿度增加，很容易造成受热面的积灰和堵塞。

声波清灰是以压缩空气作为声波的能源，高强度的钛金属膜片在压缩空气气源作用下自激振荡，并在谐腔内产生谐振，把压缩空气势能转换为低频声能，通过空气介质把声能传递到相应的积灰点，使声波对灰渣起到“声致疲劳”的作用，由于声波振荡的反复作用，施加于灰、渣的挤压循环变化的载荷，达到一定的循环应力次数时，灰、渣的结构因疲劳而破坏，然后因重力或因流体介质媒体将灰渣清除出附着体表面，达到清灰的作用。声波清灰与普通清灰法相比，最大优势是声波清灰法利用载热体本身达到除灰的效果，而不必向锅炉本身引入无关的物质。但是声波清灰的条件是灰是干松的，对于锅炉的过热器、再热器部分，飞灰多为熔融态，声波清灰法是无效的，所以对于声波清灰应有一个温度的限制，即150-850 ℃。另外，声波清灰也存在引发共振的隐患：声波的能级是随着频率的下降而增加的，所以为了提高声波的能级，增加声波对焦渣的吹扫能力，必须采用次声波清灰器，次声波清灰器的工作频率在20 Hz以下，该频段大大增加了设备共振的可能，特别是对于那些无支撑的水平烟道管束。

燃气脉冲技术是利用可燃气体（通常是乙炔、瓦斯等气体燃料）和空气以适当的比例充分混合后充入混合罐、点火罐及其下游通道，在受限管道内点燃并发生快速燃烧，产生剧烈的爆燃使其瞬间升至高压，并在火焰峰面前形成压缩波，在火焰经过导焰管传播过程中，压缩波也不断加强，形成的冲击波和高速射流从喷口喷射到锅炉的换热设备表面上，使得锅炉受热面上的积灰发生疲劳断裂、破碎而逐渐脱落，从而达到清理受热面的目的。目前，燃气脉冲清灰技术已在全国获得成功应用，为推动我国电站锅炉的技术进步发挥了重要作用，并且取得了良好的除灰效果和显著的经济效益。石洞口电厂是电力行业最早采用气脉冲除灰的工厂，现场除灰的操作演示表明，乙炔燃烧产生的冲击能量能消除蒸汽除灰无法清除的硬质灰垢，且运行费用是蒸汽清灰费用的1/6，该技术由中国科学院力学研究所率先研制，并获得科学院科技进步一等奖。

中国科学院力学研究所在国内首先提出了“燃气脉冲”干法除灰的新思路，并申请了国家专利（ZL932245609），并开展了大量的基础研究，如半开口管道内各种可燃气体的火焰加速特性以及不同障碍物形状和间距对火焰发展的影响，乙炔、水煤气、液化石油气和甲烷等燃料在有阻塞板作用下与空气预混燃烧的研究等。这些结果为气脉冲装置设计和运行提供了必要的理论基础与设计依据。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种利用燃气脉冲波原理的便携式燃气脉冲除灰装置。

本实用新型技术问题通过下述技术方案解决：一种便携式气脉冲除灰装置，用于锅炉清灰，包括燃气喷枪，连通可燃气体和助燃气体的燃气管道经经防爆燃止逆保护装置（如防爆止逆阀等）与喷枪连接，喷枪的末端连接压力可调节的混合燃气容器，所述的混合燃气容器由混合气填充装置与分隔膜片组成压力空腔，在混合气体爆燃时，混合燃气容器前端的分隔膜片被燃气冲击波击碎。

本实用新型的核心技术是由带压力的混合燃气容器和喷枪组成，混合燃气容器安装在喷枪的末梢，并充满由一定比例的可燃气体与氧气组成的混合气体。由于喷枪直径较小，可以灵活穿过锅炉烟道清灰孔伸向烟道中的积灰层附近，通过在锅炉里面引爆混合燃气容器内的混合气体，炸开容器前端的分隔膜片产生冲击波，达到清灰的目的。本实用新型具有操作简便灵活、设备投资少、有效减少粘结性积灰的形成，清灰成本低。

在上述方案基础上，所述的混合燃气容器通过连接在喷头末端的卡头与喷头密封连接，混合燃气容器内的压力通过控制柜上的压力调节旋钮进行调节，当所述分隔膜片被燃气冲击波击碎时，碎片具有冲击作用。

为提高本实用新型的安全性，所述的混合燃气容器通过喷枪、燃气管道与带自动检测气体有无泄漏的配气柜连通，配气柜通过控制总线与控制柜电器连接，所述控制总线至少包括输气控制线、点火控制线、压力检测回传线和动作线，当符合点火条件后，启动点火按钮，由电火花点火器点火。

在上述方案基础上，所述的燃气管道具有多条不同颜色的软管，用于输送不同气体，方便检修和维护。

在上述方案基础上，所述配气柜设有可燃气体控制阀和助燃气体控制阀，分别控制配气柜内的燃气罐和助燃气罐，一旦控制柜检测到气体泄漏，止逆防爆燃保护装置启动，相应的阀门关闭。

在上述方案基础上，所述配气柜通过喷枪上压力传感器将压力信号传回给控制柜，通过配气柜自动检测气体有无泄漏，若有异常压力波动报警指示灯一和/或报警指示灯二闪烁，配气柜自动通过燃气管道喷入惰性气体，如：氮气、氩气等。

在上述方案基础上，所述的燃气罐和助燃气罐为定容式缓冲罐、或者文丘里式缓冲罐、或者比例式缓冲罐。

在上述方案基础上，为方便移动，所述的配气柜底部设有万向轮。

在上述方案基础上，所述的混合燃气容器中，混合气填充装置为具有良好润湿性且材料错层排布后压制而成的空腔结构体。

在上述方案基础上，所述的喷枪头部设置有电火花点火器和水冷机构，通过固定装置固定在锅炉的人孔，所述的固定装置有与锅炉的人孔形状和结构匹配的外框，外框紧固在锅炉的人孔上，外框内至少设有卡托和万向头接头。

本发明的有益效果是：能够解决吹灰死角问题，利用现有技术无法清除的灰都可以用本发明解决，本发明可以解决由于吹灰过程带来的锅炉管壁变薄问题。本发明具有很大的经济效益，可以改善锅炉的运行效果，实现节能减排，降低企业的清灰成本。

附图说明

图1便携式气脉冲除灰装置；

图2为图1的固定装置；

图中标号：

1——防爆燃止逆保护装置；

2——喷枪；

3——卡头；4——混合燃气容器；5——分隔膜片；

6——控制柜； 7——压力调节旋钮；8——报警指示灯一；9——报警指示灯二；

11——点火按钮；

12——控制总线；

14——可燃气体控制阀，15——助燃气体控制阀；

16——万向轮；17——配气柜；

18——燃气管道；19——电火花点火器；

20——固定装置；

21——外框；23——卡托； 24——万向头接头；25——支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1便携式气脉冲除灰装置所示：一种便携式气脉冲除灰装置，用于锅炉清灰，包括燃气喷枪2，连通可燃气体和助燃气体的燃气管道18经防爆燃止逆保护装置1与喷枪2连接，喷枪2的末端连接压力可调节的混合燃气容器4，所述的混合燃气容器4由混合气填充装置与分隔膜片5组成压力空腔，在混合气体爆燃时，混合燃气容器前端的分隔膜片5被燃气冲击波击碎。

所述的混合燃气容器4通过连接在喷头2末端的卡头3与喷头2密封连接，混合燃气容器4内的压力通过控制柜6上的压力调节旋钮7进行调节，当所述分隔膜片5被燃气冲击波击碎时，碎片具有冲击作用。

所述的混合燃气容器通过喷枪、燃气管道与带自动检测气体有无泄漏的配气柜17连通，配气柜17通过控制总线12与控制柜6电器连接，所述控制总线12至少包括输气控制线、点火控制线、压力检测回传线和动作线，当符合点火条件后，启动点火按钮11，由电火花点火器19点火。

所述的燃气管道18具有多条不同颜色的软管，用于输送不同气体。

所述配气柜17设有可燃气体控制阀14和助燃气体控制阀15，分别控制配气柜17内的燃气罐和助燃气罐（图中未示），一旦控制柜6检测到气体泄漏，防爆燃止逆保护装置1启动，相应的阀门关闭。

所述配气柜17通过喷枪上压力传感器将压力信号传回给控制柜6，通过配气柜17自动检测气体有无泄漏，若有异常压力波动报警指示灯一8和/或报警指示灯二9闪烁，配气柜17自动通过燃气管道18喷入惰性气体，如：氮气、氩气等。

所述的燃气罐和助燃气罐为定容式缓冲罐、或者文丘里式缓冲罐、或者比例式缓冲罐。

为方便移动，所述的配气柜17底部设有万向轮16。

所述的混合燃气容器4中，混合气填充装置为具有良好润湿性且材料错层排布后压制而成的空腔结构体。

所述的喷枪2头部设置有电火花点火器19和水冷机构，通过固定装置20固定在锅炉的人孔，如图2为图1的固定装置所示：所述的固定装置20有与锅炉的人孔形状和结构匹配的外框21，外框21紧固在锅炉的人孔上，外框21内经支架25固定卡托23和万向头接头24。

本实用新型用于已冷却的或正在工作中的锅炉的清灰。其工作及安装方法为：首先利用喷枪2头部的卡头3固定混合燃气容器4，混合燃气容器4中混合气填充装置为具有很好的润湿性且错层材料构成的结构体。混合燃气容器4与ABS分隔膜片5组成一个压力空间，该压力空间内的压力可以通过控制柜6上的压力调节旋钮7进行调节。调节好压力后，将喷枪2深入炉膛并使ABS分隔膜片5达到预定的除灰部位。为保证安全，喷枪2具有水冷的功能，且在工作的过程中可以通过图2所示的固定装置20固定在锅炉的人孔，该固定装置可以防止向后的反作用力对操作人员的伤害，该固定装置还可以图2中的卡托23和万向头接头24调节除灰装置的位置。通过调节可燃气体控制阀14，调节压力控制进入定容式（还可以是文丘里式或比例式）缓冲罐a内的气体量，点火后缓冲罐内的气体经由燃气管道18中的可燃气通道瞬间向压力空腔内充入可燃气体（例如乙炔，甲烷，乙烷，液化石油气等单一可燃气体或几种可燃的混合气）; 通过调节助燃气体控制阀15，改变压力控制进入定容式缓冲罐b内的气体量，使除灰时的气体的压力和流量可调。

经由燃气管道18中的助燃气通道充入助燃气体（助燃气体可以使氧气，空气等已知的有助燃效用的气体或者添加了催化剂的混合气体）。缓冲罐a和b（图中未示）的安装位置可以根据实际需要变动，可以安装在配气柜17内部，也可以安装在燃气管道18上。缓冲罐a、b与充气管道上有逆止阀。当充气完成后喷枪2头部的压力传感件感应有无异常的压力波动，若有异常压力波动报警指示灯一8闪烁，配气柜17自动通过燃气管道18喷入处突气体 (可以是氮气、氩气等)。配气柜17中设置有可燃气体钢瓶，助燃气体钢瓶和处突气体钢瓶，并有可燃气体泄漏的检测功能，如有泄漏报警指示灯二9闪烁。这充分保证了操作人员的安全。配气柜17底部设有万向轮16，可以使该设备轻松移动。

符合点火条件后，启动点火按钮11点火，在喷枪2头部设置有电火花点火器19，点火器后有逆止防爆燃的保护装置1。点火瞬间混合燃气容器4与分隔膜片5构成的压力空间由于燃气冲击波破裂，爆炸力及声场作用于清灰部位达到清灰效果。爆炸力可通过充气种类和充其量进行调节，不同部位，不同积灰状况要进行调节，以使除灰达到最优化。

Claims (9)

1.一种便携式气脉冲除灰装置，用于锅炉清灰，包括燃气喷枪（2），其特征在于：连通可燃气体和助燃气体的燃气管道（18）经防爆燃止逆保护装置（1）与喷枪（2）连接，喷枪（2）的末端连接压力可调节的混合燃气容器（4），所述的混合燃气容器（4）由混合气填充装置与分隔膜片（5）组成压力空腔，在混合气体爆燃时，混合燃气容器（4）前端的分隔膜片（5）被燃气冲击波击碎。

2.根据权利要求1所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述的混合燃气容器通过连接在喷头末端的卡头与喷头密封连接，混合燃气容器内的压力通过控制柜（6）上的压力调节旋钮（7）进行调节，当所述分隔膜片被燃气冲击波击碎时，碎片具有冲击作用。

3.根据权利要求1或2所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述的混合燃气容器通过喷枪、燃气管道与带自动检测气体有无泄漏的配气柜（17）连通，配气柜（17）通过控制总线（12）与控制柜（6）电器连接，所述控制总线（12）至少包括输气控制线、点火控制线、压力检测回传线和动作线，当符合点火条件后，启动点火按钮（11），由电火花点火器（19）点火。

4.根据权利要求3所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述的燃气管道（18）具有多条不同颜色的软管，用于输送不同气体。

5.根据权利要求3所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述配气柜（17）设有可燃气体控制阀（14）和助燃气体控制阀（15），分别控制配气柜（17）内的燃气罐和助燃气罐，一旦控制柜（6）检测到气体泄漏，止逆防爆燃保护装置（1）启动，相应的阀门关闭。

6.根据权利要求5所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述配气柜（17）通过喷枪上压力传感器将压力信号传回给控制柜（6），通过配气柜（17）自动检测气体有无泄漏，若有异常压力波动报警指示灯一（8）和/或报警指示灯二（9）闪烁，配气柜（17）自动通过燃气管道（18）喷入惰性气体。

7.根据权利要求5所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述的配气柜（17）底部设有万向轮（16）。

8.根据权利要求1或2所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述的混合燃气容器中，混合气填充装置为具有良好润湿性且材料错层排布后压制而成的空腔结构体。

9.根据权利要求1所述的便携式气脉冲除灰装置，其特征在于：所述的喷枪（2）头部设置有电火花点火器（19）和水冷机构，通过固定装置固定在锅炉的人孔，所述的固定装置有与锅炉的人孔形状和结构匹配的外框，外框紧固在锅炉的人孔上，外框内至少设有卡托（23）和万向头接头（24）。