CN205808161U - 一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器 - Google Patents

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李维成
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Abstract

本实用新型公开了一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，属于循环流化床锅炉领域，包括驱动机构，以及通过驱动机构驱动绕中心轴旋转的滚筒，滚筒筒壁由若干换热管沿滚筒轴向螺旋紧密盘绕而成，管间由扁钢连接，形成膜式壁筒壁；在滚筒内部，由滚筒内壁开始沿径向方向排列若干换热管，管间由扁钢连接，形成膜式壁管屏，且膜式壁管屏沿滚筒轴向在滚筒内壁螺旋盘绕形成槽道；滚筒进口和出口各有一个环形集箱，与膜式壁筒壁的换热管及膜式壁管屏的换热管连接。本实用新型制造成本更低，热回收效率更高，且回收的热量更有利于再次利用。

Description

一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器
技术领域
本实用新型属于循环流化床锅炉领域，尤其涉及用于冷却锅炉底渣的冷渣器。
背景技术
CFB锅炉排渣温度可高达860℃以上，需要冷渣器对灰渣进行冷却，以便于灰渣的后续处理与输运，同时回收部分灰渣物理显热。目前CFB机组配备的冷渣器大多为水冷式滚筒冷渣器，滚筒冷渣器不易堵塞、运行简单可靠。
目前广泛使用的滚筒冷渣器为百叶式水冷滚筒冷渣器。该种冷渣器通常采用套筒式，内筒与外筒之间通冷却水。冷渣器整体换热为套筒间冷却水与筒内灰渣的间接换热，换热能力较弱，因此冷渣器所需换热面积较大，导致其体积较大，耗材相应增加，制造成本上升。
另外，冷渣器采用水作为冷却介质，使灰渣的高温余热变为了冷却水的低品位热量，热量没有得到有效的回收利用，造成能量的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，制造成本更低，热回收效率更高，且回收的热量更有利于再次利用。
本实用新型目的通过下述技术方案来实现：
一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，包括驱动机构，以及通过驱动机构驱动绕中心轴旋转的滚筒，滚筒筒壁由若干换热管沿滚筒轴向螺旋紧密盘绕而成，形成膜式壁筒壁；在滚筒内部，由滚筒内壁开始沿径向方向排列若干换热管，形成膜式壁管屏，且膜式壁管屏沿滚筒轴向在滚筒内壁螺旋盘绕形成槽道；滚筒进口和出口各有一个环形集箱，与膜式壁筒壁的换热管及膜式壁管屏的换热管连接。
作为选择，滚筒内膜式壁管屏形成的螺旋槽道的相邻两个节距之间，在滚筒内壁上沿周向间隔布置了若干纵向挡板。作为选择，纵向挡板同时沿滚筒轴向和径向延伸，且在朝径向延伸的同时还朝周向倾斜，倾斜方向与滚筒旋转方向相反。
作为选择，膜式壁筒壁和膜式壁管屏的换热管管间由扁钢连接。
作为选择，驱动机构包括环绕滚筒筒身的链轮，以及带动链轮绕中心轴自转的电动机及其减速机。
作为选择，还包括支撑滚筒的支撑机构。
作为进一步选择，支撑机构包括底座、前端支承、后端支承和支撑圈，前、后端支承分别设于底座上并位于滚筒前、后部，支撑圈环绕滚筒筒身并分别支撑固定于前、后端支承上。
作为选择，滚筒一端开口为进渣端，另一端开口为出渣端，滚筒的进渣端设有进渣装置，滚筒的出渣端设有防尘罩及出渣口。
作为选择，滚筒的两端还分别设有旋转接头。
前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
工作过程为：本实用新型是一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，相对现有技术，不仅将传热介质由水替换为熔盐，同时在冷渣器的结构上也作了全面创新。
熔盐的工作温度范围一般在220℃-600℃，其性质稳定，且在常压下工作，利用熔盐吸收高温灰渣的热量，保持了热量的高品位，能有效地再次利用，比如用于后续加热锅炉一/二次风，提高热风温度，从而起到降低煤耗、提高锅炉效率的效果。
本专利中采用螺旋盘管式膜式壁，以减少熔盐流通的并联管子根数，从而减少流通截面积，保证熔盐流速。
另一方面，本专利筒体内部设置膜式壁小管屏，工质采用熔盐，换热温差减小，在不增大设备体积的条件下，在滚筒冷渣器内部形成更多的受热面，以保证足够的换热量。
此外，小管屏形成的螺旋槽道还可以成为灰渣沿滚筒轴向运动的通路，起到推动灰渣在滚筒内输运的作用。
螺旋槽道的相邻的两个节距之间，可以布置纵向的挡板，起到在滚筒转动过程中将灰渣扬起以增强换热的作用。
所有换热管内换热介质均为熔盐。
本实用新型的有益效果：采用此设计，冷渣器换热能力得到增强，冷渣效率得到提高，在同样的渣量、换热温度条件下，可减少所需受热面面积，从而减少耗材，降低制造成本。同时，采用熔盐作为换热介质，高温底渣的热量可被高温熔盐有效回收，保持能量的高品位，该热量能有效地再次利用，比如用于加热一/二次风，可提高热风温度，从而提高锅炉效率，减少煤耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例的立面结构示意图；
图2是本实用新型实施例的横断面结构示意图；
其中1-旋转接头，2-端盖，3-防尘罩及出渣口，4-环形集箱，5-连接部件，6-进渣装置，7-底座，8-后端支承，9-链轮，10-减速机，11-电动机，12-前端支承，13-筒壁螺旋盘绕换热管，14-内筒膜式壁小管屏换热管，15-纵向挡板，16-支承圈，17-筒壁螺旋盘绕换热管扁钢，18-内筒膜式壁小管屏扁钢。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本实用新型。
参考图1、2所示，一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，包括驱动机构，以及通过驱动机构驱动绕中心轴旋转的滚筒，还包括支撑滚筒的支撑机构。滚筒一端开口为进渣端，另一端开口为出渣端，滚筒的进渣端设有进渣装置6，滚筒的出渣端设有防尘罩及出渣口3。滚筒筒壁由若干换热管(筒壁螺旋盘绕换热管13)沿滚筒轴向螺旋紧密盘绕而成，管间由扁钢(筒壁螺旋盘绕换热管扁钢17)连接，形成膜式壁筒壁；在滚筒内部，由滚筒内壁开始沿径向方向排列若干换热管(内筒膜式壁小管屏换热管14)，管间由扁钢(内筒膜式壁小管屏扁钢18)连接，形成膜式壁管屏，且膜式壁管屏沿滚筒轴向在滚筒内壁螺旋盘绕形成槽道；滚筒进口和出口各有一个环形集箱4，与膜式壁筒壁的换热管(筒壁螺旋盘绕换热管13)及膜式壁管屏的换热管(内筒膜式壁小管屏换热管14)连接；滚筒内膜式壁管屏形成的螺旋槽道的相邻两个节距之间，在滚筒内壁上沿周向间隔布置了若干纵向挡板15，纵向挡板15同时沿滚筒轴向和径向延伸，且在朝径向延伸的同时还朝周向倾斜，倾斜方向与滚筒旋转方向相反(参见图2，纵向挡板15沿周向逆时针方向倾斜，而滚筒顺时针方向旋转)。作为选择，如本实施例所示，驱动机构包括环绕滚筒筒身的链轮9，以及带动链轮9绕中心轴自转的电动机11及其减速机10。支撑机构包括底座7、前端支承12、后端支承8和支撑圈16，前、后端支承12、8分别设于底座7上并位于滚筒前、后部，支撑圈16环绕滚筒筒身并分别支撑固定于前、后端支承12、8上。滚筒的两端还分别设有旋转接头1。
具体而言，作为示例，一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器结构，主要部件包括：1-旋转接头，2-端盖，3-防尘罩及出渣口，4-环形集箱，5-连接部件，6-进渣装置，7-底座，8-后端支承，9-链轮，10-减速机，11-发电机，12-后端支承，13-筒壁螺旋盘绕换热管，14-内筒膜式壁小管屏换热管，15-纵向挡板，16-支承圈，17-筒壁螺旋盘绕换热管扁钢，18-内筒膜式壁小管屏扁钢。
滚筒壁由多根换热管(筒壁螺旋盘绕换热管13)螺旋盘绕而成，相邻管间用扁钢(筒壁螺旋盘绕换热管扁钢17)连接；若管数较多，则可在滚筒进口进行分组，均匀分布在滚筒进口圆周上，而后进行紧密盘绕。
滚筒内部，从内筒壁开始沿滚筒径向方向排列多根换热管(内筒膜式壁小管屏换热管14)，管间由扁钢(内筒膜式壁小管屏扁钢18)连接，形成膜式壁小管屏，小管屏沿滚筒轴向在筒内壁螺旋盘绕形成槽道，一方面作为灰渣向前推送的通路，一方面增加内部受热面，提高冷渣器换热能力；本方案中螺旋膜式壁小管屏各换热管的规格相同。
冷渣器中所有换热管内传热工质均为高温熔盐。
滚筒进口端和出口端各设有一个旋转接头1。
滚筒进口和出口各有一个环形集箱4，与筒壁螺旋盘绕换热管13及内筒膜式壁小管屏换热管14连接。
滚筒内螺旋槽道相邻两个节距之间布置了若干纵向挡板15，起到加强底渣扰动、强化传热的效果。
启动前，在熔盐罐中以电加热的方式对熔盐进行熔化并加热到高于工作温度，使其温度具有一定的裕度，以避免其进入冷渣器后凝固，同时也避免了对滚筒本身的加热，无需设置电热丝等，简化了冷渣器结构，也使设备的检修更加易于操作。
设备停运后，对于积留在滚筒底部的熔盐，可采用压力空气或蒸汽吹扫的方式进行排空。
该熔盐滚筒冷渣器可利用熔盐有效回收高温底渣部分余热，而后将这部分热量用于加热热风，提高一/二此风温度。
具体的，对一600MWCFB锅炉，排渣量114.3t/h，每台熔盐换热器出力30t/h。经设计计算，采用典型的二元熔盐(60％NaNO3+40％KNO3)，熔盐滚筒冷渣器滚筒外径2.22m，进口到出口长9.4m，换热管规格均为38×4mm。内筒螺旋管屏换热管根数7根，管间扁钢宽8mm，厚6mm，管屏高度332mm，螺旋节距20mm，螺旋圈数47圈。滚筒外壁盘绕管根数4根，管间扁钢宽8mm，厚10mm，单根换热管盘绕圈数51圈。冷渣器内熔盐流动总阻力0.57MPa，熔盐流量13.688kg/s，管内熔盐流速1m/s。冷渣器总传热面积293.20m2。经计算，若此冷渣器接入设计系统加热热风，每年可节省煤耗15600t左右，可节约燃煤投资470万元左右。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，包括驱动机构，以及通过驱动机构驱动绕中心轴旋转的滚筒，其特征在于：滚筒筒壁由若干换热管沿滚筒轴向螺旋紧密盘绕而成，形成膜式壁筒壁；在滚筒内部，由滚筒内壁开始沿径向方向排列若干换热管，形成膜式壁管屏，且膜式壁管屏沿滚筒轴向在滚筒内壁螺旋盘绕形成槽道；滚筒进口和出口各有一个环形集箱，与膜式壁筒壁的换热管及膜式壁管屏的换热管连接。
2.如权利要求1所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：滚筒内膜式壁管屏形成的螺旋槽道的相邻两个节距之间，在滚筒内壁上沿周向间隔布置了若干纵向挡板。
3.如权利要求2所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：纵向挡板同时沿滚筒轴向和径向延伸，且在朝径向延伸的同时还朝周向倾斜，倾斜方向与滚筒旋转方向相反。
4.如权利要求1所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：膜式壁筒壁和膜式壁管屏的换热管管间由扁钢连接。
5.如权利要求1所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：驱动机构包括环绕滚筒筒身的链轮，以及带动链轮绕中心轴自转的电动机及其减速机。
6.如权利要求1所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：还包括支撑滚筒的支撑机构。
7.如权利要求6所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：支撑机构包括底座、前端支承、后端支承和支撑圈，前、后端支承分别设于底座上并位于滚筒前、后部，支撑圈环绕滚筒筒身并分别支撑固定于前、后端支承上。
8.如权利要求1所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：滚筒一端开口为进渣端，另一端开口为出渣端，滚筒的进渣端设有进渣装置，滚筒的出渣端设有防尘罩及出渣口。
9.如权利要求1所述的以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器，其特征在于：滚筒的两端还分别设有旋转接头。
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CN105865227A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种以熔盐为冷却介质的滚筒冷渣器
CN107490298A (zh) * 2017-08-02 2017-12-19 铜陵有色兴铜机电制造有限公司 一种冷却增湿滚筒
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