CN207455915U - 水煤浆有机热载体防积灰对流管结构 - Google Patents

Abstract

一种水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，包括防集箱效应对流上集箱、上对流蛇形管、下对流蛇形管、防集箱效应进口集箱和全自动激波吹灰器，所述上对流蛇形管和下对流蛇形管均设置在上部炉膛出烟口转折180度向下的炉墙内，所述下对流蛇形管位于所述上对流蛇形管的下方，所述防集箱效应进口集箱设有热媒进口，所述防集箱效应进口集箱与所述下对流蛇形管的下进口连通，所述下对流蛇形管的上出口与所述上对流蛇形管的下进口连通，所述上对流蛇形管的上出口与所述防集箱效应对流上集箱连通。本实用新型提供了一种安全、热效率较高的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构。

Description

水煤浆有机热载体防积灰对流管结构

技术领域

本实用新型属于水煤浆工业锅炉领域，特别涉及一种水煤浆有机热载体防积灰对流管结构。

背景技术

传统的燃水煤浆有机热载体锅炉一般以组装为主，烟气经炉膛出口进入对流管束区，基本都以上、下折返的“V”字型流程。如图1和图2所示，因水煤浆含灰量较高(10％左右)，经炉膛燃烧的煤浆进入对流管束区，会有60～70％的飞灰流经对流管束区，且有机热载体炉的热媒在对流管内温度普遍较高，飞灰遇高温条件下，黏性增大，容易附着于对流管壁，从而造成对流管束区堵灰，烟气流程不均匀，烟气阻力增大，锅炉排烟温度增高，锅炉能耗增大，热效率降低。消除对流管束区积灰普遍采用的是人工手拉式的机械吹灰器，该吹灰器固定于对流管，所用的介质是压缩空气(空压0.7～0.8MPa)。在吹灰器吹灰时，经过吹灰器喷嘴喷射出的高压空气夹带着烟气或积堵在对流管束区的飞灰高速冲击、冲刷对流管壁，长时间喷扫会造成对流管壁减薄，直至磨损，并致对流管漏油，引起有机热载体锅炉安全事故。吹灰管固定于对流管，锅炉运行时，吹灰器的各支撑点存在热膨胀、热变形，多数时候，人工手拉式的机械吹灰器会卡死，不能工作，形同虚设。且采用人工手拉式的机械吹灰器的各喷嘴都固定，吹扫面积有限，存在很多吹灰死角。

传统的成排对流蛇形管与集箱的连接方式一般都采用直插式的连接方式，如图3所示，对流蛇形管11与集箱12在安装时，普遍存在对流蛇形管插入集箱深度长短不一，安装完成，锅炉运行时，由集箱 流经成排各对流蛇形管有机热载体阻力不均，从而造成流量分配不均匀，某些对流管的实际流速达不到要求，造成某些管壁超温，严重的发生爆管事故，存在安全隐患。

发明内容

为了克服现有对流管束存在的缺陷，本实用新型提供了一种安全、热效率较高的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，包括防集箱效应对流上集箱、上对流蛇形管、下对流蛇形管、防集箱效应进口集箱和全自动激波吹灰器，所述上对流蛇形管和下对流蛇形管均设置在上部炉膛出烟口转折180度向下的炉墙内，所述下对流蛇形管位于所述上对流蛇形管的下方，所述防集箱效应进口集箱设有热媒进口，所述防集箱效应进口集箱与所述下对流蛇形管的下进口连通，所述下对流蛇形管的上出口与所述上对流蛇形管的下进口连通，所述上对流蛇形管的上出口与所述防集箱效应对流上集箱连通；

所述上对流蛇形管的上方、上对流蛇形管与下对流蛇形管之间均设有所述全自动激波吹灰器，所述全自动激波吹灰器包括吹灰器燃烧筒、燃烧筒连接管和吹灰器喷嘴，所述吹灰器燃烧筒通过所述燃烧筒连接管与所述吹灰器喷嘴连接，所述吹灰器喷嘴横向安装在炉墙上，所述吹灰器喷嘴的喷口端伸入到炉墙内，所述吹灰器喷嘴的喷口端面为斜面，所述吹灰器喷嘴的吹灰方向与炉膛内的烟气走向一致。

进一步，所述防集箱效应进口集箱上设有进口集箱沉孔，所述下对流蛇形管的下进口焊接在所述进口集箱沉孔内，所述防集箱效应对 流上集箱上设有上集箱沉孔，所述上对流蛇形管的上出口焊接在所述上集箱沉孔内。

再进一步，所述炉墙的外设有钢架，所述防集箱效应对流上集箱位于炉墙后部的钢架的立柱上部，所述防集箱效应对流上集箱的右端通过上集箱固定支座与钢架的立柱固定梁固定连接，所述防集箱效应对流上集箱的左端通过上集箱活动支座安装在钢架的立柱固定梁上；所述防集箱效应进口集箱位于炉墙后部的钢架的立柱下部，所述防集箱效应进口集箱的右端通过进口集箱固定支座与立柱三角支撑件固定连接，立柱三角支撑件安装在炉墙的后部，所述防集箱效应进口集箱的左端通过进口集箱活动支座安装在立柱三角支撑件上。

再进一步，所述炉墙在上对流蛇形管与下对流蛇形管之间以及上对流蛇形管的上方还分别设有检查门。

再进一步，所述上对流蛇形管与下对流蛇形管上均竖向设有管夹装置，所述管夹装置的下端固定在通风梁上，所述通风梁固定在钢架的横梁上，所述通风梁在其炉内段上外覆有耐火层。

更进一步，所述燃烧筒连接管通过吹灰器连接套与吹灰器喷嘴连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：能自动清除对流管束区段积灰，烟气冲刷均匀，提高锅炉运行安全性，降低锅炉排烟温度，减少锅炉能耗，热效率增高；采用优化的集箱结构，以及与对流管连接方式消除锅炉存在的安全隐患。

附图说明

图1是现有技术的对流管束的结构图。

图2是现有技术的高温烟气走向示意图。

图3是现有技术对流蛇形管与集箱的连接示意图。

图4是本实用新型的侧剖图。

图5是本实用新型的主视图。

图6是防集箱效应对流上集箱的结构示意图。

图7是防集箱效应进口集箱的结构示意图。

图8是集箱上的沉孔结构示意图。

图9是本实用新型的对流管束与集箱的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图9，一种水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，包括防集箱效应对流上集箱21、上对流蛇形管22、下对流蛇形管23、防集箱效应进口集箱24和全自动激波吹灰器25，所述上对流蛇形管22和下对流蛇形管23均设置在上部炉膛出烟口转折180度向下的炉墙30内，所述下对流蛇形管23位于所述上对流蛇形管22的下方，所述防集箱效应进口集箱24设有热媒进口，所述防集箱效应进口集箱24与所述下对流蛇形管23的下进口连通，所述下对流蛇形管23的上出口与所述上对流蛇形管22的下进口连通，所述上对流蛇形管22的上出口与所述防集箱效应对流上集箱21连通；

所述上对流蛇形管22的上方、上对流蛇形管22与下对流蛇形管23之间均设有所述全自动激波吹灰器25，所述全自动激波吹灰器25包括吹灰器燃烧筒251、燃烧筒连接管252和吹灰器喷嘴253，所述吹灰器燃烧筒251通过所述燃烧筒连接管252与所述吹灰器喷嘴253连接，所述吹 灰器喷嘴253横向安装在炉墙30上，所述吹灰器喷嘴253的喷口端伸入到炉墙30内，所述吹灰器喷嘴253的喷口端面为斜面，所述吹灰器喷嘴的吹灰方向与炉膛内的烟气走向一致。

进一步，所述防集箱效应进口集箱24上设有进口集箱沉孔，所述下对流蛇形管23的下进口焊接在所述进口集箱沉孔内，所述防集箱效应对流上集箱上21设有上集箱沉孔，所述上对流蛇形管22的上出口焊接在所述上集箱沉孔内。

再进一步，所述炉墙30的外设有钢架，所述防集箱效应对流上集箱21位于炉墙30后部的钢架50的立柱上部，所述防集箱效应对流上集箱21的右端通过上集箱固定支座211与钢架的立柱固定梁212固定连接，所述防集箱效应对流上集箱21的左端通过上集箱活动支座211安装在钢架的立柱固定梁212上；所述防集箱效应进口集箱24位于炉墙后部的钢架50的立柱下部，所述防集箱效应进口集箱24的右端通过进口集箱固定支座241与立柱三角支撑件242固定连接，立柱三角支撑件242安装在炉墙的后部，所述防集箱效应进口集箱24的左端通过进口集箱活动支座243安装在立柱三角支撑件242上。

再进一步，所述炉墙30在上对流蛇形管22与下对流蛇形管23之间以及上对流蛇形管22的上方还分别设有检查门26。

再进一步，所述上对流蛇形管22与下对流蛇形管23上均竖向设有管夹装置27，所述管夹装置27的下端固定在通风梁28上，所述通风梁28固定在钢架50的横梁上，所述通风梁28在其炉内段上外覆有耐火层。

更进一步，所述燃烧筒连接管251通过吹灰器连接套254与吹灰 器喷嘴253连接。

如图5、图6、图7所示，图6中的水平箭头方向为集箱膨胀方向，集箱20包括防集箱效应对流上集箱21和防集箱效应进口集箱24，所述防集箱效应对流上集箱21位于锅炉后部的钢架50的立柱上部，钢架50与防集箱效应对流上集箱21采用上集箱固定支座211、活动支座与立柱固定梁212的上集箱支座底板214通过螺栓紧固方式，在右端用上集箱固定支座211，左端用上集箱活动支座213，上集箱活动支座213通过上集箱支座底板214安装，在锅炉运行时，能保证防集箱效应对流上集箱自由膨胀，上集箱活动支座底213部采用长圆孔，长圆孔长度应大于集箱膨胀尺寸。

图7中的箭头为热媒进口方向，所述防集箱效应进口集箱24位于锅炉后部的钢架50的立柱下部，钢架50与防集箱效应进口集箱24采用进口集箱固定支座241、进口集箱活动支座243与立柱三角支撑件242的支座底板244螺栓紧固方式，在右一端用进口集箱固定支座241，左端用进口集箱活动支座243，进口集箱活动支座243通过进口集箱支座底板244安装，在锅炉运行时，能保证防集箱效应进口集箱24自由膨胀，进口集箱活动支座底243部采用长圆孔，长圆孔长度应大于集箱膨胀尺寸。支座底板与钢架的立柱固定梁焊接固定；集箱支座与集箱焊接固定；支座底板与集箱支座之间用螺栓连接固定。集箱受热膨胀时，集箱固定支座一端通过螺栓紧固使集箱支座、支座底板固定不动。集箱只能向活动支座侧方向移动，此时支座底板也与活动支座通过螺栓紧固，但由于活动支座的方圆孔方向与膨胀方向一致，而且长圆孔长度尺寸≥集箱膨胀量，活动支座的长圆孔尺寸能抵消集箱膨胀。

防集箱效应对流上集箱21、防集箱效应进口集箱24都采用沉孔结构40，且设计时尽量放大集箱直径，以降低有机热载体在集箱中的流速，减少集箱效应的影响。

如图4、图8、图9所示，所述通风梁28固定于钢架横梁，通风梁在裸露于炉内部分外覆耐火材料，两端分别与大气相连，旨在冷空气能在通风梁28内形成空气对流，降低其锅炉运行期间的温度，提高通风梁强度；与热媒进口钢架50的横梁一端焊接，另一端不焊，以防止由于热膨胀而造成的热应力及变形。

对流管束2，包括上对流蛇形管22、下对流蛇形管23，在厂内完成上对流蛇形管22与下对流蛇形管23对接；所述管夹装置的下端部在锅炉安装现场与通风梁28焊接固定，管夹装置27分左管夹、右管夹，左管夹与右管夹之间采用焊接固定，支抱、固定对流蛇形管，管夹装置主要对对流蛇形管起固定、紧固作用。对流管束和管夹装置在厂内安装组对，并在安装现场，完成对流管、对流上集箱、进口集箱、通风梁安装组对。

所述对流管束2，(一)布置在锅炉尾部烟道“井”中，对流受热面采用蛇形管结构，分上、下两个管程，高温烟气为单回程。高温烟气自上而下冲刷对流受热面，冲刷均匀，无冲刷死角，传热系数高且不易积灰；高温烟气自上而下冲刷受热面管子与落灰方向一致，使对流受热面不易积灰；高温烟气为单回程，无转弯，避免了传统有机热载体锅炉“V”形流程。烟速设计合理，自洁明显，管程中不易积灰，烟气阻力也小，且锅炉在长期运行中不降低锅炉传热(保证运行效率)，不增加风机耗能。(二)采用多项技术防止“集箱效应”的产生因受热面由多个并联回路组成，每个回路的分配集箱和汇集集箱因全压不变， 静压减少，动压增加，使回路中各管子工质流量分配不均匀，这就是“集箱效应”。若设计不当或制造存在缺陷，会放大“集箱效应”，即使各管子的平均流速达到规范要求，但因管子工质流量分配不均匀，造成某些管子的实际流速达不到要求，造成管壁超温，严重的发生爆管事故。在该产品结构设计中采用下列措施，以减少“集箱效应”：①加大防集箱效应进口集箱、防集箱效应对流上集箱的直径，尽量使流速低于安全流速；②对流管束2和集箱20的连接采用沉孔结构，使进出口的局部阻力一致。

检查门26，固定于炉墙，便于维修及检查。

如图5所示，所述全自动激波吹灰器25，由吹灰器燃烧筒251、燃烧筒连接管252、吹灰器喷嘴253、吹灰器连接套254及其他控制系统、管件组成。由分别安装于上对流蛇形管22、下对流蛇形管23进口前≈400mm，吹灰器喷嘴的喷口位置应与管束区落灰方向一致；根据对流管束的吹扫范围，全自动激波吹灰器25布置在上对流蛇形管22、下对流蛇形管23两侧墙或单侧墙安装一组全自动激波吹灰器。吹灰器燃烧筒251、燃烧筒连接管252、全自动吹灰器喷嘴253之间以焊接连接。为便于全自动激波吹灰器安装及维修，吹灰器连接套254与吹灰器喷嘴253采用螺栓紧固连接。与炉体采用耐火浇筑固定。全自动激波吹灰器25是利用乙炔(煤气、天然气、液化气)等常用可燃气体和空气，经过各自的流量测控系统后，按一定比例进行均匀混合，然后送入吹灰器燃烧筒中燃烧。与常规的燃烧过程和燃烧方式有所不同，燃气脉冲燃烧是利用不稳定燃烧气体在高湍流状态下，产生压缩波，形成动能、声能、热能。这种燃烧速度较快，燃烧产生的气体压力被限制在一定的范围之内，在吹灰器喷嘴的喷口处发射冲击波，通过冲击 波的作用使对流受热面上的积灰脱落，将被污染对流受热面上的灰尘颗粒、松散物、粘合物及沉积物除去，达到降低锅炉尾部排烟温度，提高锅炉热效率之目的。全自动激波吹灰器具有：1、除灰效果好，能够在较大空间范围内有效清除对流受热面的积灰结焦，大幅度提高换热效率和降低排烟温度，运行可靠、效果显著。2、配置安全可靠，两种工质配比，控制在最佳值，保证在最佳状态运行。采用高能点火器，性能稳定，使用寿命长，确保点火可靠。3、自动化可靠性高，控制系统中传感器设置相应故障的联锁保护动作，各类故障分级处理，支路故障不影响整个系统的运行。在程序控制下做到定期自检、在线多级保护、联锁保护、故障检测、故障报警、故障诊断、故障处理，从而保证了系统安全可靠运行。4、降低工人劳动强度，运行成本低。

本实用新型的高温烟气的走向：来自炉膛煤浆燃烧产生的高温烟气，自上而下依次经过上对流蛇形管22、下对流蛇形管23最后进入烟气净化系统。对流管束的烟道竖“井”式布置；上下布置的对流蛇形管结构能保证烟气单回程。

本实用新型的热媒走向：自下而上依次流经防集箱效应进口集箱24、下对流蛇形管23、上对流蛇形管22、防集箱效应对流上集箱21、下降管29、水煤浆导热油锅炉的辐射段区域；

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，其特征在于：包括防集箱效应对流上集箱、上对流蛇形管、下对流蛇形管、防集箱效应进口集箱和全自动激波吹灰器，所述上对流蛇形管和下对流蛇形管均设置在上部炉膛出烟口转折180度向下的炉墙内，所述下对流蛇形管位于所述上对流蛇形管的下方，所述防集箱效应进口集箱设有热媒进口，所述防集箱效应进口集箱与所述下对流蛇形管的下进口连通，所述下对流蛇形管的上出口与所述上对流蛇形管的下进口连通，所述上对流蛇形管的上出口与所述防集箱效应对流上集箱连通；

所述上对流蛇形管的上方、上对流蛇形管与下对流蛇形管之间均设有所述全自动激波吹灰器，所述全自动激波吹灰器包括吹灰器燃烧筒、燃烧筒连接管和吹灰器喷嘴，所述吹灰器燃烧筒通过所述燃烧筒连接管与所述吹灰器喷嘴连接，所述吹灰器喷嘴横向安装在炉墙上，所述吹灰器喷嘴的喷口端伸入到炉墙内，所述吹灰器喷嘴的喷口端面为斜面，所述吹灰器喷嘴的吹灰方向与炉膛内的烟气走向一致。

2.如权利要求1所述的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，其特征在于：所述防集箱效应进口集箱上设有进口集箱沉孔，所述下对流蛇形管的下进口焊接在所述进口集箱沉孔内，所述防集箱效应对流上集箱上设有上集箱沉孔，所述上对流蛇形管的上出口焊接在所述上集箱沉孔内。

3.如权利要求1或2所述的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，其特征在于：所述炉墙的外设有钢架，所述防集箱效应对流上集箱位于炉墙后部的钢架的立柱上部，所述防集箱效应对流上集箱的右端通过上集箱固定支座与钢架的立柱固定梁固定连接，所述防集箱效应对流上集箱的左端通过上集箱活动支座安装在钢架的立柱固定梁上；所述防集箱效应进口集箱位于炉墙后部的钢架的立柱下部，所述防集箱效应进口集箱的右端通过进口集箱固定支座与立柱三角支撑件固定连接，立柱三角支撑件安装在炉墙的后部，所述防集箱效应进口集箱的左端通过进口集箱活动支座安装在立柱三角支撑件上。

4.如权利要求1或2所述的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，其特征在于：所述炉墙在上对流蛇形管与下对流蛇形管之间以及上对流蛇形管的上方还分别设有检查门。

5.如权利要求1或2所述的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，其特征在于：所述上对流蛇形管与下对流蛇形管上均竖向设有管夹装置，所述管夹装置的下端固定在通风梁上，所述通风梁固定在钢架的横梁上，所述通风梁在其炉内段上外覆有耐火层。

6.如权利要求1或2所述的水煤浆有机热载体防积灰对流管结构，其特征在于：所述燃烧筒连接管通过吹灰器连接套与吹灰器喷嘴连接。