CN211011435U - 一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置，余热锅炉的侧墙上开有矩形截面的孔洞，密封台嵌套固定在孔洞中，杠杆支撑件焊接固定在密封台的内侧下方，杠杆和杠杆支撑件上均开有圆孔，杠杆通过穿孔而过的圆柱销定位在杠杆支撑件上，杠杆的一端焊接有受冲击挡板，另一端焊接有振打锤，受冲击挡板位于余热锅炉炉墙外侧，振打锤位于余热锅炉炉膛内，受冲击挡板的正上方对应位置固定有气动锤，气动锤后端连接有压缩空气管路；余热锅炉炉膛内布置有上、下振动面；矩形截面的孔洞两侧填充有耐高温密封填充材料，孔洞的中部设置耐高温织物套环从而对矩形截面的孔洞进行密封。本装置能够及时、有效的清除余热锅炉换热面上的积灰，保证传热效果。

Description

一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，特别涉及一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置。

背景技术

随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的提高，城市生活垃圾造成的环境问题愈发严峻，伴随而来的垃圾处理矛盾日益突显。随着垃圾焚烧处理技术和装备的成熟运用，焚烧处理以其无害化、资源化、减量化的特点，得到了越来越广泛的应用，目前已成为国内大中型城市大力推广的垃圾处理方式。

生活垃圾成分复杂，含水量大，其燃烧后产生的烟气中带有大量的飞灰和粉尘。含有飞灰和粉尘的烟气在流经余热锅炉换热面时，会逐渐在换热管壁上形成积灰。积灰不仅会造成锅炉烟道阻塞、换热面热阻增大，降低烟气流速，还极易导致锅炉换热效率降低。粘结在水冷壁和过热器上的灰、焦将会与管壁发生化学反应，诱发高温腐蚀，损坏锅炉换热面，引发停炉，严重时将直接影响到生产运行的安全和稳定。因此，及时、有效的清除余热锅炉换热面上的积灰，保障传热效果是日常生产运行中极为重要的一个环节。

目前，成熟运用于垃圾焚烧发电厂余热锅炉的主要清灰方式有：蒸汽清灰，燃气脉冲清灰，机械振打清灰等。蒸汽清灰需消耗锅炉产生的蒸汽，间接减少了机组发电量，运行成本高。而燃气脉冲清灰需要提供可燃性气体（如乙炔等）作为动力源，运行有一定的成本且存在安全隐患。

发明内容

针对上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置，能够及时、有效的清除余热锅炉换热面上的积灰，保证传热效果。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置，余热锅炉上侧墙上开有矩形截面的孔洞，矩形中空状的密封台嵌套固定在所述的矩形截面的孔洞中，杠杆支撑件焊接固定在密封台的内侧下方，杠杆和杠杆支撑件上均开有圆孔，杠杆通过穿孔而过的圆柱销定位在杠杆支撑件上，杠杆的一端焊接有受冲击挡板，另一端焊接有振打锤，且受冲击挡板位于余热锅炉炉墙外侧，振打锤位于余热锅炉炉膛内，所述受冲击挡板的正上方对应位置固定有气动锤，气动锤后端连接有压缩空气管路；余热锅炉炉膛内布置有上振动面和下振动面；所述矩形截面的孔洞两侧填充有耐高温密封填充材料，孔洞的中部设置耐高温织物密封套从而对矩形截面的孔洞进行密封。

进一步的，所述杠杆支撑件由凸台和基座两部分组成，且凸台和基座间无焊缝，一体成型，所述凸台中间开槽，为两瓣式中空结构，杠杆支撑件上开设的圆孔即设置在凸台的两瓣式结构上。

进一步的，所述杠杆主体呈圆柱形，杠杆上与杠杆支撑件的凸台连接的一段为扁平结构。

进一步的，所述杠杆支撑件的基座上设有左右两个可调整高度的限位钉。

进一步的，所述受冲击挡板的受力面为正方形，所述振打锤为Y型双锤头结构。

进一步的，所述压缩空气管路上设有电动阀和手动阀。

进一步的，所述上振动面与余热锅炉管屏受热面连接，所述下振动面与管屏受热面下联箱相连。

进一步的，所述密封台上设有内凹的套槽，杠杆的中部位置焊接有内、外两个相间隔的圆环，两圆环之间形成限位槽，所述耐高温织物密封套的一端嵌套在密封台的套槽内，另一端嵌套在杠杆上的限位槽内，两端均采用多根扎带拉紧固定。

进一步的，所述振打锤的质量大于受冲击挡板的质量。

进一步的，所述受冲击挡板、杠杆支撑件及限位钉的材质均为铸铁，所述振打锤的材质为硬质合金钢，所述杠杆、圆柱销、上振动面和下振动面的材质均为304不锈钢。

本实用新型相比现有技术的有益效果为：

1、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，是一种机械振打清灰装置，其利用气动锤对受冲击面进行间歇性冲击，再通过杠杆原理将冲击转换为对振打面的锤击，在锤击的瞬间产生强烈的振动作用，振动作用传导到与振打面相连的管屏受热面及其集箱后，可破坏积灰的附着力而使得积灰掉落，进而实现清灰的功能；

2、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，相较于蒸汽清灰和燃气脉冲清灰装置，其优势为：系统构成简单，部件少，安装方便，设备造价较低；主要易损件均为可拆卸设计，设备维护量小，检修工作量小；振打为物理方式清灰，不会产生CO₂气体，较为环保，同时不会影响余热锅炉内的烟气成分；不消耗蒸汽及燃料气体，运行成本低，不存在蒸汽或燃气泄漏的安全隐患，安全性高；

3、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，利用气动锤将压缩空气能转化为锤头的动能，再通过杠杆原理将气动锤的冲击力转换为对振动面的撞击，带动管屏受热面及其下联箱振动，从而使附着的积灰掉落，对于管屏受热面及其下联箱上附着的松散性积灰有显著的清除效果，能有效防止因积灰而造成的受热面腐蚀，提高所振打余热锅炉受热面的传热效果；

4、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，对炉墙上的孔洞采用两侧填充密封+中部耐高温织物套环状密封的方式进行密封，在预留出杠杆活动空间的同时兼顾了密封性能，能有效防止漏风；

5、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，通过杠杆的使用，将振打清灰过程中管屏受热面及其下联箱受冲击力的方向调整为了垂直方向，相比于传统振打清灰装置的水平方向受力，明显减弱了振打时对受热面管束产生的剪切作用，使焊口位置出现裂纹的几率明显降低，有效延长了受热面管束与下联箱间焊缝的使用寿命，降低了受热管屏和集箱在焊缝处出现泄漏的事故发生率；

6、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，受冲击挡板的受冲击面积较大且为单一的独立受力面，其在气动锤头位置发生小范围偏移时，仍能正常受力工作，容错性好。相比于传统振打清灰装置呈线型布置的多个小圆盘型锤头受冲击面，本实用新型所述装置不会出现长期运行后各个锤头因受到多次撞击而不在同一平面上所导致的撞击不到位问题；

7、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，利用上、下两个振动面，分别与余热锅炉管屏受热面和下联箱相连，在振打时，两个振动面承受了振打锤带来的瞬时冲击破坏作用，只将振动传导至积灰面，有效保护了余热锅炉的受热面和下联箱；

8、本实用新型所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，运行成本低，长期使用后对管屏受热面及其下联箱的损伤较小，不易造成焊缝泄漏，可显著减少机组非计划性的停炉检修次数，从而延长余热锅炉的连续运行周期，提高机组的经济效益。

附图说明

图1为所述杠杆式余热锅炉振打清灰装置的剖视图；

图2为所述杠杆式余热锅炉振打清灰装置的主视图；其中，A为敲打上振动面，B为敲打下振动面；

图中，1-压缩空气管路，2-气动锤，3-受冲击挡板，4-杠杆，5-杠杆支撑件，6-振打锤，7-密封台，8-套槽，9-耐高温织物密封套，10-外侧圆环，11-内侧圆环，12-限位钉，13-圆柱销，14-上振动面，15-下振动面，16-电动阀，17-手动阀。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例提供了一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置，余热锅炉侧墙上开有矩形截面的孔洞，矩形中空状的密封台7嵌套固定在矩形孔中，杠杆支撑件5焊接固定在密封台7的内侧下方。杠杆支撑件5由凸台和基座两部分组成，一体成型，凸台和基座间无焊缝。圆柱形的杠杆4穿过杠杆支撑件5上的凸台，凸台中间开槽，为两瓣式中空结构。杠杆4上与凸台连接的一段（即受支撑力的部位）为扁平结构，嵌入凸台的中空槽内。凸台的瓣式结构及杠杆4扁平段上均开有圆孔，杠杆4通过穿孔而过的圆柱销13定位在凸台上，只可做竖直方向上的摆动。

基座上有左右两个可调整高度的限位钉12，均为可拆卸设计。通过调整限位钉12的高度可调整振打锤的行程，同时限定杠杆上下摆动的极限位置，保护炉墙不受杠杆的撞击。杠杆支撑件及限位钉的材质均为铸铁，杠杆、圆柱销13材质为304不锈钢。

杠杆4一端焊接有受冲击挡板3，另一端焊接有振打锤6，受冲击挡板3位于余热锅炉炉墙外侧，振打锤位于余热锅炉炉膛内。振打锤6为Y型双锤头结构，有效的保证了对上、下两个振动面进行竖直方向上的振打，其材质为硬质合金钢，质量远大于受冲击挡板。受冲击挡板的受力面为正方形，其受力点为正中心位置，其上方固定有依靠压缩空气驱动的气动锤2。受冲击挡板、振打锤材质均为铸铁。

为减轻余热锅炉内烟气的冲刷磨损和酸性腐蚀，位于炉膛内的部分杠杆及振打锤的外表面经过防磨喷涂处理。

余热锅炉炉膛内布置有上、下两个振动面14、15，上振动面14与余热锅炉管屏受热面相连，下振动面与管屏受热面下联箱相连。上、下振动面的材质为304不锈钢，外表面经过防磨喷涂处理。

余热锅炉炉膛内为负压，而杠杆穿过余热锅炉侧墙上开的矩形孔，必然会有空气透过矩形孔进入炉内。为便于杆体上下活动，同时考虑到余热锅炉的密封性能，本装置采用两侧填充密封+中部耐高温织物密封套9的方式对炉墙上的孔洞进行密封。具体做法：矩形孔中部留出杆体上下活动的间隙，其余两侧空间填充满耐高温密封填充材料18，布置在炉墙外侧的耐高温织物密封套9对中部的间隙形成包裹式密封。

炉墙外侧的矩形孔内固定有矩形中空的密封台7，密封台7上有内凹的套槽8。杠杆4的中部位置焊接有内、外两个相间隔的圆环外10、内11，两圆环之间形成限位槽。耐高温织物密封套9的一端嵌套在密封台上的套槽内，另一端嵌套在杠杆上的限位槽内，两端均采用多根轧带拉紧固定，防止耐高温织物密封套位置发生滑移。在耐高温织物密封套的首尾两端位置均锁有不锈钢材质的喉扣，保证不漏风。耐高温织物密封套9对密封台7及杠杆4上的内侧圆环11形成360度的包裹，阻隔外部空气进入炉内，保证余热锅炉的密封性能。耐高温织物密封套留有一定的伸缩裕量，保证杠杆在上下摆动到极限位置时仍然包裹紧密，不会被撕裂。

本装置的动力来自通入气动锤空气仓内的压缩空气。通过将压缩空气的内能转化为气动锤的动能，依靠杠杆原理将气动锤头对受冲击挡板的锤击作用转化为对上、下振动面的振打。具体工艺流程如下：

振动系统开始工作时，压缩空气管路1上的手动阀17、电动阀16均开启，气动锤2通电，压缩空气流入气动锤2本体空气仓内，仓内气体压力不断增大，使得原本被电磁力吸附在基板上的锤头受到不断增大的反向推力。当气体推力超过临界值时，锤头所受吸附作用受到破坏而失效，其将在压缩空气的推动作用下高速锤击受冲击挡板。

受冲击挡板承受到气动锤的强烈锤击后，急速下落，通过杠杆原理将另一端的振打锤迅速抬起，撞击上振动面。由于振打锤的质量远大于受冲击挡板，在撞击完上振动面后，受重力的作用，振打锤将加速下落，然后撞击下振动面。上、下振动面将承受振打锤的撞击及因此造成的破坏作用，同时将振动传导至管屏受热面及其下联箱，破坏其上所附着积灰的黏结力，从而使积灰掉落，达到清灰的目的。单次振打工作即完成。

气动锤的锤头被推出后，压缩空气管路上的电动阀关闭（手动阀常开，检修时关闭），空气仓内的压缩空气被释放，仓内压力恢复正常，锤头在电磁力的吸附作用下回归原位，进入下一个振打工作周期。

操作控制：

压缩空气的通断、压力大小可通过装在压缩空气管路上的电动阀16、手动阀17进行控制。电动阀均采用一体化带电动执行机构的阀门，电动执行机构接收4～20mA信号。调节通入气动锤2电磁线圈的电流大小可改变气动锤所受吸附电磁力的大小，从而改变气动锤头的冲击力大小，在管屏受热面积灰严重时，可以适当加大气动锤的撞击力度。通过调整限位钉的高度可调整振打锤的行程。大小上、下两个振动面（14、15）的角度和受力点位置可调节，可将承受的振打力转化为不同方向上的振动，使清灰均匀有效。

本振打清灰装置可以在DCS系统和就地分别进行操作控制，控制系统采用可编程序控制器（PLC）及触摸屏执行就地控制。控制柜PLC与DCS系统通过硬接线实现控制。在DCS系统上可以对设备的运行状态进行监控，实现清灰过程的启停操作以及故障报警。

Claims (10)

1.一种杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，余热锅炉的侧墙上开有矩形截面的孔洞，矩形中空状的密封台（7）嵌套固定在所述的矩形截面的孔洞中，杠杆支撑件（5）焊接固定在密封台（7）的内侧下方，杠杆（4）和杠杆支撑件（5）上均开有圆孔，杠杆（4）通过穿孔而过的圆柱销（13）定位在杠杆支撑件（5）上，杠杆（4）的一端焊接有受冲击挡板（3），另一端焊接有振打锤（6），且受冲击挡板（3）位于余热锅炉炉墙外侧，振打锤（6）位于余热锅炉炉膛内，所述受冲击挡板（3）的正上方对应位置固定有气动锤（2），气动锤（2）后端连接有压缩空气管路（1）；余热锅炉炉膛内布置有上振动面（14）和下振动面（15）；所述矩形截面的孔洞两侧填充有耐高温密封填充材料（18），孔洞的中部设置耐高温织物密封套（9）从而对矩形截面的孔洞进行密封。

2.根据权利要求1所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述杠杆支撑件（5）由凸台和基座两部分组成，且凸台和基座间无焊缝，一体成型，所述凸台中间开槽，为两瓣式中空结构，杠杆支撑件（5）上开设的圆孔即设置在凸台的两瓣式结构上。

3.根据权利要求2所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述杠杆（4）主体呈圆柱形，杠杆上与杠杆支撑件（5）的凸台连接的一段为扁平结构。

4.根据权利要求2所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述杠杆支撑件（5）的基座上设有左右两个可调整高度的限位钉（12）。

5.根据权利要求1所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述受冲击挡板（3）的受力面为正方形，所述振打锤（6）为Y型双锤头结构。

6.根据权利要求1所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述压缩空气管路（1）上设有电动阀（16）和手动阀（17）。

7.根据权利要求1所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述上振动面（14）与余热锅炉管屏受热面连接，所述下振动面（15）与管屏受热面下联箱相连。

8.根据权利要求1所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述密封台（7）上设有内凹的套槽（8），杠杆（4）的中部位置焊接有内、外两个相间隔的圆环（10、11），两圆环之间形成限位槽，所述耐高温织物密封套（9）的一端嵌套在密封台的套槽（8）内，另一端嵌套在杠杆上的限位槽内，两端均采用多根扎带拉紧固定，且均锁有不锈钢材质的喉扣。

9.根据权利要求1或5所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述振打锤（6）的质量大于受冲击挡板（3）的质量。

10.根据权利要求1或4所述的杠杆式余热锅炉振打清灰装置，其特征在于，所述受冲击挡板（3）、杠杆支撑件（5）及限位钉（12）的材质均为铸铁，所述振打锤（6）的材质为硬质合金钢，所述杠杆（4）、圆柱销（13）、上振动面（14）和下振动面（15）的材质均为304不锈钢。

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