CN205690412U - 锅炉液态渣冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉液态渣冷却器，解决了现有液态渣冷却装置结构复杂、布置空间大、热回收效率低、渣粒化程度不均的问题。技术方案包括碎渣室和冷渣室，所述碎渣室的顶部设有入渣口，碎渣室的底板上开有与所述冷渣室连通的排渣口，所述碎渣室中心线上设有可水平旋转的分离冷却盘，所述分离冷却盘下方的冷渣室底板上设有可水平旋转的扇叶刮板；所述分离冷却盘周部的冷渣室壁面上设有环形的碎渣环。本实用新型结构简单紧凑、布置空间小、固化破碎和冷却一体化、设备稳定可靠、液态渣粒化效果好、热回收和利用率高。

Description

锅炉液态渣冷却器

技术领域

本实用新型涉及锅炉制造领域，具体的说是一种锅炉液态渣冷却器。

背景技术

液态排渣锅炉的液态渣显热回收，做为一种有效控制能耗的应用技术，因各方面难度限制，应该说在国内外的发展均还比较有限。

当前运行液态排渣锅炉还全部采用的传统水冷方式，即锅炉排出的液态渣掉入注满水的池子中快速冷却后再进行碎渣输送。过程中所有的大渣显热均没有得到回收，对锅炉热效率形成了较大的浪费。

相对比较接近的是用于冶金行业的液态渣显热回收技术。国内外已经高度重视对液态渣显热回收技术的开发，目前已开发出多种液态渣显热回收工艺。根据有关资料介绍，以下显热回收技术相对比较成熟，具有一定的实用性。(1)、普通式热回收法，普通式热回收设备是利用高炉渣与换热器直接接触或通过辐射传热来进行热回收的设备。这类热回收设备具有造价低，制作工艺简单，安装方便，操作工艺简单和处理能力大等特点。其主要缺点是热回收效率低(约40-50％))，处理后渣粗细不均，不便后期利用及设备运行不稳定；(2)、流化床式热回收法，流化床技术是使颗粒料物料与流动的气体或液体相接触，并在后者作用下呈现某种类似于流体的状态的技术。流化过程中颗粒与流化气体充分接触，接触时间长，接触面积大，所以两者之间可以进行充分的热交换。该技术热回收效率较高(高达80％)。但是，上述技术用于液态排渣锅炉液态渣显热回收改造时，却存在以下问题：(1)由于锅炉渣为高温液态渣，采用流化床式热回收只适用于固体颗粒物料，因此不仅需要将液态渣初步冷却成固态渣，还需要将固态渣破碎成颗粒状，这就导致需要多套装置联用，导致布置空间大，设备投资和运行成本低。(2)液态渣的初步冷却和破碎过程存在流程长、设备运行稳定性差，热回收率下降的问题。(3)采用通常的冷却破碎方法存在液态渣粒化质量不高，设备腐蚀等问题。(4)现有流化床将所有换热后热气合并回收，而冷渣室高温段的热气和低温段的热气温度不同，导致热回收利用不充分。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单紧凑、布置空间小、固化破碎和冷却一体化、设备稳定可靠、液态渣粒化效果好、热回收和利用率高的锅炉液态渣冷却器。

技术方案包括碎渣室和冷渣室，所述碎渣室的顶部设有入渣口，碎渣室的底板上开有与所述冷渣室连通的排渣口，所述碎渣室中心线上设有可水平旋转的分离冷却盘，所述分离冷却盘下方的碎渣室底板上设有可水平旋转的扇叶刮板；所述分离冷却盘周部的碎渣室壁面上设有环形的碎渣环。

所述分离冷却盘和扇叶刮板均安装在转轴上，所述转轴经传动机构与电机连接；所述分离冷却盘为中空结构，其上表面开有多个通孔；所述转轴也为中空结构，分别与所述分离冷却盘的中空结构和风门连通。

所述碎渣室的底板为多板孔，所述底板下方设有碎渣风室，所述碎渣风室和风门连通。

所述转轴包括套装的内转轴和外转轴，所述传动机构包括高速传动机构和低速传动机构；所述分离冷却盘经内转轴与高速传动机构连接；所述扇叶刮板经外转轴与低速传动机构连接。

所述碎渣室的排渣口处设有碎渣均配器。

所述冷渣室包括下段的冷渣风室和上段的渣室，所述渣室具有与碎渣室连通的进渣口、出渣口和气流出口，所述渣室的底板为布风板，所述布风板上方设有卸料推杆，所述卸料推杆连接推进器。

所述冷渣风室由进渣口至出渣口方向分为多个连接风门的风室。

所述渣室顶部由进渣口至出渣口方向前后设有两个气流出口。

所述出渣口处设有绞龙。

所述分离冷却盘的旋转速度为700-1500r/min；所述扇叶刮板的旋转速度约为70-150r/min。

针对背景技术中存在的问题，发明人作出以下改进：(1)全新设计了碎渣室，旋转的分离冷却盘将落下的液态渣同步冷却成固态渣膜的同时，利用旋转离心作用配合碎渣环将块状渣进行击碎颗粒状，并沿分离冷却盘和碎渣环之间的间隙下落至碎渣室的底板上，渣的粒状成型效果好、大小均匀，有利于后续的进一步冷却；再利用扇叶刮板将颗粒状的渣推入排渣口排出，无需水冷的前提下实现同步的初步冷却和破碎；将多台功能设备合为一个设备，减少了设备投资和布置空间；由于渣在下落过程快速冷却和破碎，快速成为颗粒状，因此对设备的腐蚀性小；(2)为了提高碎渣室的同步冷却效果，可以采用以下两种方式中的至少一种：一是通过中空结构的转轴向分离冷却盘内通入冷风，经分离冷却盘上表面的通孔对落入分离冷却盘上的液态渣进行冷却，使其快速冷却成渣膜；二是经由碎渣风室以及碎渣室的多孔底板向碎渣室底板上的颗粒渣送风冷却，保证颗粒渣的流动性，再经过出渣口的碎渣均配器，确保固态渣颗粒成型均匀，并均匀分布在冷渣室的布风板上，有利于后续冷渣室内渣粒的流化冷却；(3)为了在离心作用下将渣抛向冷渣环，分离冷却盘需要高速旋转，而扇叶刮板的作用则是将落下的颗粒渣推送到排渣口，因此需要低速旋转，因此设计了套装的内转轴和外转轴，通过不同的传动机构分别带动分离冷却盘和扇叶刮板进行高速和低速转动，所述传动机构可以使用变速齿轮或其它可实现的传动机构；(4)由于设计了新的碎渣室之后，可将碎渣室和冷渣室构成一体，使设备结构紧凑、布置空间小，作业效率高；(5)对冷渣室进行改动，重点在于对渣室的气体出口进行重新布置，使用前后两个气流出口，一个气流出口靠近渣室的进渣口用于收集高温气体，一个气流出口靠近渣室的出渣口，用于收集低温气体，通过对不同温度的气体分类收集，更有利于高效利用，提高热回收率。(6)将冷渣风室由进渣口至出渣口方向分为多个风室，可以灵活的对每个风室进风温度进行调节，从而提高冷渣效率，降低设备的占用空间。

本实用新型设备结构简单紧凑、占用空间小、设备投资和运行成本低、节能环保，运行安全稳定、腐蚀性小、设备使用寿命长，渣成型效果好、能对高温液态渣的显热进行高效回收。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图。

其中，1-碎渣室、1.1-碎渣环、1.2-分离冷却盘、1.3-扇叶刮板、1.4-碎渣风室、1.5-碎渣均配器、1.6-入渣口、1.7-排渣口、1.8-通孔、1.9-底板、2-高速传动机构、3-电机、4-风门、5-风室、6-风室、7-风室、8-绞龙除渣、9-推进器、10-卸料推杆、11-布风板、12-高温气流出口、13-冷渣室、13.1-进渣口、13.2-出渣口、14-低温气流出口、15-风机、16、17、18、19-风门、20-低速传动机构、21-内转轴、22-外转轴、23-渣室。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：

参见图1，本实用新型包括连通的碎渣室1和冷渣室13，所述碎渣室1的顶部设有入渣口1.6，碎渣室1的底板1.9上开有与所述冷渣室13连通的排渣口1.7，所述排渣口1.7处设有碎渣均配器1.5，将从底板上落下的碎渣二次破碎并均匀分配进入冷渣室13，所述碎渣室1垂直中心线上设有可水平旋转的分离冷却盘1.2，所述分离冷却盘1.2周部的碎渣室1壁面上设有环形的碎渣环1.1，所述分离冷却盘1.2下方的碎渣室1底板1.9上设有可水平旋转的扇叶刮板1.3；所述分离冷却盘1.2和扇叶刮板1.3均安装在转轴上，所述转轴经传动机构与电机3连接；所述传动机构包括高速传动机构2和低速传动机构20；所述转轴包括套装的内转轴21和外转轴22，所述分离冷却盘1.2经内转轴与高速传动机构2(本实施例中为高速齿轮)连接；所述扇叶刮板1.3经外转轴22与低速传动机构20(本实施例中为低速齿轮)连接，利用不同的传动机构和对应的内、外转轴可使一台驱动机构带动分离冷却盘1.2和扇叶刮板1.3在不同速度下运行，满足分离冷却盘1.2碎渣时高速旋转、扇叶刮板1.3刮渣时低速旋转的需求。

所述分离冷却盘1.2为中空结构，其上表面开有多个通孔1.8；所述内转轴21也为中空结构，分别与所述分离冷却盘1.2的中空结构和风门16连通；所述碎渣室1的底板1.9为多孔板，所述底板1.9下方设有碎渣风室1.4，所述碎渣风室1.4和风门4连通，所述冷渣室13包括下段的冷渣风室和上段的渣室23，所述渣室23具有与碎渣室1连通的进渣口13.1、出渣口13.2和气流出口，所述出渣口12.2处设有绞龙8；所述渣室23的底板为布风板11，所述布风板11上方设有卸料推杆10，所述卸料推杆10连接推进器9。所述冷渣风室由进渣口至出渣口方向分为3个风室5、6、7，各连接3个风门17、18、19，这样可以利用各自的风门对每个风室的温度及进风流量进行调节，更为灵活。当然这仅为本实用新型的一个示例，根据渣室的大小，可以合理设计冷渣风室的大小和风室的数量，既可以为一个风室也可以为多个风室。所述渣室23顶部由进渣口至出渣口方向前后设有两个气流出口，分别为高温气流出口12和低温气流出口14。上述各风门均与风机15连接。

所述分离冷却盘1.2的旋转速度优选为700-1500r/min；所述扇叶刮板1.3的旋转速度约为70-150r/min。

工作原理：

由液态排渣锅炉炉底排出的液态渣由入渣品1.6自由落入碎渣室1中的分离冷却盘1.2上，电动机3经高速传动机构2、内转轴21带动分离冷却盘1.2高速旋转(700-1500r/min)，且风门16内的风经内转轴21进入分离冷却盘1.2内的中空结构，再经通孔1.8吹出为落入分离冷却盘1.2上表面的液态渣快速冷却，液态渣掉落后将形成膜状均布于分离冷却盘1.2盘面上并被快速降温冷却成液态渣片；经过冷却的液态渣片在离心力的作用下甩向四周的碎渣环1.1，被击碎成渣粒；击碎后的渣粒掉入碎渣室1的底板1.9上，底板1.9下方的碎渣风室1.4(风量由风门4控制)的风经底板(为多孔板)向上吹入，对底板1.9上的渣粒进一步冷却，同时电动机3经低速传动机构20驱动外转轴22带动扇叶刮板1.3低速转动(70-150r/min)，将底板上的碎渣旋转清扫入碎渣均配器1.5中，在碎渣均配器1.5的作用下，使得碎渣均匀落入冷渣室13。经破碎及均配后的碎渣落于冷渣室13内的布风板11上，布风板11底部分别布置有风室5,6,7.碎渣在推进器9的驱动作用下通过卸料推杆10往复运动将其逐步推至绞龙除渣8处，最终由出渣口13.2排出。在碎渣室1内的高温风最终将流入冷渣室13。在碎渣被推进的过程中，风室5,6,7中的低温风(各风室5,6,7风量由风门17,18,19控制)对碎渣进行逐步冷却；渣室23前段换热后的气流温度较高(温度为400-600℃)，可由高温气流出口12引出送入制粉系统入口进行热回收利用，后段换热后的气流温度较低(温度为150-300℃)，可由低温气流出口14引出送入送风机入口进行热回收利用，这样可根据风温去往对应的热风利用设备，实现余热高效回收利用。

采用本实用新型装置可使设备体积减小30％，液渣态的处理效率提高10-15％、热回收率提高至85-90％，碎渣的平均径粒可控制在3mm左右，渣的粒化程度高，腐蚀性小、设备使用寿命长。

Claims (10)

1.一种锅炉液态渣冷却器，包括碎渣室和冷渣室，其特征在于，所述碎渣室的顶部设有入渣口，碎渣室的底板上开有与所述冷渣室连通的排渣口，所述碎渣室中心线上设有可水平旋转的分离冷却盘，所述分离冷却盘下方的碎渣室底板上设有可水平旋转的扇叶刮板；所述分离冷却盘周部的碎渣室壁面上设有环形的碎渣环。

2.如权利要求1所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述分离冷却盘和扇叶刮板均安装在转轴上，所述转轴经传动机构与电机连接；所述分离冷却盘为中空结构，其上表面开有多个通孔；所述转轴也为中空结构，分别与所述分离冷却盘的中空结构和风门连通。

3.如权利要求1所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述碎渣室的底板为多孔板，所述底板下方设有碎渣风室，所述碎渣风室和风门连通。

4.如权利要求2所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述转轴包括套装的内转轴和外转轴，所述传动机构包括高速传动机构和低速传动机构；所述分离冷却盘经内转轴与高速传动机构连接；所述扇叶刮板经外转轴与低速传动机构连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述碎渣室的排渣口处设有碎渣均配器。

6.如权利要求1-4任一项所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述冷渣室包括下段的冷渣风室和上段的渣室，所述渣室具有与碎渣室连通的进渣口、出渣口和气流出口，所述渣室的底板为布风板， 所述布风板上方设有卸料推杆，所述卸料推杆连接推进器。

7.如权利要求6所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述冷渣风室由进渣口至出渣口方向分为多个连接风门的风室。

8.如权利要求6所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述渣室顶部由进渣口至出渣口方向前后设有两个气流出口。

9.如权利要求6所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述出渣口处设有绞龙。

10.如权利要求1-4任一项所述的锅炉液态渣冷却器，其特征在于，所述分离冷却盘的旋转速度为700-1500r/min；所述扇叶刮板的旋转速度为70-150r/min。