CN211119448U - 生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器及锅炉节能改造结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器及锅炉节能改造结构，属于生物质炉排锅炉节能改造的技术领域，多级碰撞型分离器包括分别由多个槽型体呈直线等间距纵向排布构成的第一槽型体排和第二槽型体排，多个第一槽型体排与多个第二槽型体排等间距横向交错排布构成U形框架结构，所述槽型体内部构造有空腔，空腔上连接有用于通入冷风的冷风管，所述槽型体的迎风面上开设有若干连通所述空腔的通风孔。本实用新型能够减轻分离器表面结焦和腐蚀，有效的降低和减缓锅炉运行中，过热器、省煤器、烟冷器受热面频繁发生的迎风面管壁局部冲刷或磨损现象，延长设备的使用寿命和周期，还可以降低飞灰含量，提高锅炉效率。

Description

生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器及锅炉节能改造结构

技术领域

本实用新型涉及生物质炉排锅炉节能改造的技术领域，尤其是涉及一种生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器及锅炉节能改造结构。

背景技术

生物质发电行业作为国民经济发展的重要基础产业，承担着提供稳定可靠电力保障的任务，作为一种适用范围最广、使用最方便的清洁能源，生物质能的可持续发展已成为国民经济持续健康发展的重要基础。同时生物质行业的能源消耗也占据一定地位，是我国节能减排的重要领域，如何实现节能和高效利用现有设备已成为当务之急。

由于生物质燃料本身具有水分、灰分的原因，因此生物质直燃发电锅炉的燃烧过程中，烟气含有高浓度的灰尘会对锅炉的一级过热器、二级过热器、省煤器、高压烟冷器管路受热面、迎风面管壁的局部磨薄或磨漏，长时间运行，锅炉管壁积灰、结焦严重，锅炉排烟热损失增加，飞回含碳量增加，锅炉效率低。

现有的为解决这一问题，提出了锅炉加装槽型分离器的方案，可参考授权公告号为CN206593126U的实用新型专利，其公开了一种槽型分离器，其设置于生物质直燃发电锅炉的二级过热器下部，用于降低生物质直燃发电锅炉的烟气含尘量，主要包括槽型体，多个槽型体排布构成第一槽型体排和第二槽型体排，第一槽型体排和第二槽型体排等间距横向交错排布构成U形框架结构，利用在含尘气流流动方向上设置一系列U 型槽钢，使得含尘气流冲击一排排槽钢，不断改变流动方向，气流中固体粒子由于受到较气流更大的惯性力作用下，并不随气流改变而是继续保持其运行方向，直接撞击在槽钢上而失去惯性力，最终得以从主气流中分离出来。

但是，上述的方案仍然存在一定的不足，槽型分离器在使用中出现积灰结焦和高温腐蚀的情况，槽体内部随着运行时间加长，逐渐积灰和结焦，槽体内部最终填满了焦块；结焦的位置温度升高，增大了高温腐蚀的速率，有些槽体已经腐蚀严重脱落，为了减轻结焦和腐蚀的情况，槽型分离器需要改造，保证运行可靠。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，能够减轻分离器表面结焦和腐蚀。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：包括分别由多个槽型体呈直线等间距纵向排布构成的第一槽型体排和第二槽型体排，多个第一槽型体排与多个第二槽型体排等间距横向交错排布构成U形框架结构，所述槽型体内部构造有空腔，空腔上连接有用于通入冷风的冷风管，所述槽型体的迎风面上开设有若干连通所述空腔的通风孔。

通过采用上述技术方案，利用在含尘气流流动方向上设置的第一槽型体排和第二槽型体排，使得含尘气流冲击一排排槽钢，不断改变流动方向，气流中固体粒子由于受到较气流更大的惯性力作用下，并不随气流改变而是继续保持其运行方向，直接撞击在槽钢上而失去惯性力，最终得以从主气流中分离出来，槽型体的内部构造空腔，能够向槽型体内部通入冷风，冷风能够从槽型体的迎风面上的通风孔吹出，不但能够降低槽型体的迎风面的温度，同时能够始终吹动迎风面上的灰尘，从而减轻分离器表面结焦、减轻由于结焦带来的表面腐蚀。

本实用新型进一步设置为：所述冷风管具有一主路和连通空腔的支路。

通过采用上述技术方案，通过一主路和若干支路，能够使得每个槽型体内都能够通入冷风，相比于每个槽型体单独按照冷风管，能够减小分离器体积，有利于分离器的安装和控制。

本实用新型进一步设置为：所述冷风管的冷风进口靠近于槽型体的下端。

通过采用上述技术方案，第一槽型体排和第二槽型体排在安装时，其处于竖直姿态，冷风进口设置于下方，那么能够使得空腔的上部始终能够通入冷气，即使有部分冷气被外部烟气流加热，其热空气向上运动，可以通过通气孔排出，相反，如果冷风从上部向下进入，那么，空腔内被加热的空气向上流动，会与冷气形成对冲，不利于槽型体的冷却，影响槽型体的安全、稳定运行。

本实用新型进一步设置为：所述冷风管的冷风进口与通风孔错开设置。

通过采用上述技术方案，冷风进口和通风孔错开，能够有利于冷风充满整个空腔进行冷却，降低冷风资源的浪费。

本实用新型进一步设置为：所述槽型体包括外槽体壳和内槽体壳，所述内槽体壳设置于所述外槽体壳内部，并且四周通过板件封闭，形成所述空腔，所述通风孔位于所述内槽体壳的槽底面上。

通过采用上述技术方案，槽型体通过加入内槽体壳并通过若干板件封闭，零部件较少，改造更加容易，由于内槽体壳的槽底面正是迎风面，也是最容易结焦和腐蚀的表面，因此，通风孔开设在内槽体壳的槽底面上。

本实用新型进一步设置为：所述通风孔沿内槽体壳的宽度方向设置有至少一排，每排设置有多个。

通过采用上述技术方案，设置有多排、每排多个通风孔，能够对迎风面进行有效的降温，以及降低烟尘积聚，减轻了迎风面的结焦和腐蚀。

本实用新型进一步设置为：每排多个通风孔沿内槽体壳的长度方向等间距设置。

通过采用上述技术方案，内壳槽体上等间距设置通风孔，能够全面地保护迎风面，使得整个迎风面降低烟尘的积聚。

本实用新型进一步设置为：所述通风孔的孔径为5mm。

通过采用上述技术方案，孔径设置为5mm，一方面不会阻挡烟尘气流对迎风面的碰撞，保证分离器发挥作用，另一方面，5mm的通风孔能够在迎风面上形成冲击气流，减轻烟尘的积聚，同时，也节省了冷风资源。

本实用新型的另一个目的是提供一种锅炉节能改造结构，能够对烟尘气流进行预除尘，降低烟气中含有的高浓度的灰尘对锅炉的一级过热器、二级过热器、省煤器、高压烟冷器管路受热面、迎风面管壁的局部磨薄或磨漏，减轻了锅炉管壁积灰、结焦的情况，提高锅炉效率。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种生物质炉排锅炉的锅炉节能改造结构，包括于左侧的墙体、右侧的墙体，以及于锅炉内部沿含尘气流运动方向前后设置的前水冷壁和后水冷壁，还包括生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，所述多级碰撞型分离器设置于二级过热器下部，所述多级碰撞型分离器的底部与前水冷壁铰接，所述多级碰撞型分离器的第二槽型体排的后部通过连接杆与后水冷壁铰接。

通过采用上述技术方案，利用在含尘气流流动方向上设置的第一槽型体排和第二槽型体排，使得含尘气流冲击一排排槽钢，不断改变流动方向，气流中固体粒子由于受到较气流更大的惯性力作用下，并不随气流改变而是继续保持其运行方向，直接撞击在槽钢上而失去惯性力，最终得以从主气流中分离出来，减轻了含尘烟气对后水冷壁、上方的二级过热器，以及后方的装置的冲刷，降低烟气中含有的高浓度的灰尘对锅炉的一级过热器、二级过热器、省煤器、高压烟冷器管路受热面、迎风面管壁的局部磨薄或磨漏，减轻了锅炉管壁积灰、结焦的情况，提高锅炉效率。

本实用新型进一步设置为：还包括激波吹灰器，所述激波吹灰器设置于左侧的墙体和/或右侧的墙套，和/或前水冷壁上。

通过采用上述技术方案，可以在左右侧墙和水冷壁上增加激波吹灰器，进一步地减轻、甚至避免分离器积灰。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1、本实用新型通过对槽型体进行改造，在槽型体的内部构造有空腔，并通入冷风，在槽型体的迎风面上开设有若干连通空腔的通风孔，能够降低槽型体的迎风面的温度，同时能够始终吹动迎风面上的灰尘，从而减轻分离器表面结焦、减轻由于结焦带来的表面腐蚀；多级碰撞型分离器安装在二级过热器下方，能够对烟气流进行预除尘，从而缓解烟气中高浓度的灰尘对受热面磨损速度，减小锅炉排烟热损失，减小飞灰含碳量，延长设备的使用寿命和提高锅炉效率；

2、在左右侧墙体以及前水冷壁上增加激波吹灰器，能够进一步地减轻、甚至避免分离器积灰，减轻分离器的结焦和腐蚀情况。

附图说明

图1是本实用新型公开的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器的结构示意图。

图2是本实用新型公开的槽型体的结构示意图。

图3是本实用新型公开的槽型体的内槽体壳的迎风面的通风孔的分布示意图。

图4是本实用新型公开的多个槽型体的冷风管的布设结构示意图。

图5是图1中本实用新型公开的槽型分离器的结构的A-A向剖面视图。

图6是图5中本实用新型公开的槽型体的布设结构的B-B向旋转剖面视图。

附图标记：10、槽型体；101、外槽体壳；102、内槽体壳；20、空腔；30、通风孔；40、冷风管；401、主路；402、支路；50、墙体；60、前水冷壁；70、后水冷壁；80、二级过热器；90、激波吹灰器；200、支撑座；300、底座；400、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，参考图1，包括第一槽型体排和第二槽型体排，多个第一槽型体排与多个第二槽型体排等间距横向交错排布构成U形框架结构。第一槽型体排和第二槽型体排均是由多个槽型体10呈直线等间距纵向排布构成的。

参考图2，槽型体10包括外槽体壳101和内槽体壳102，外槽体壳101和内槽体壳102的截面呈“U”形，内槽体壳102内置于外槽体壳101内部，两者彼此靠近的两个侧边的上部边沿分别通过板件焊接在一起，内槽体壳102和外槽体壳101的长度方向的两个端部同样通过板件焊接，从而将内槽体壳102和外槽体壳101完全封闭，这样，槽型体10的内部构造形成有一个空腔20。

参考图2和图3，由于在槽型体10安装后，其内槽体壳102的槽底面为含尘气流冲击的迎风面，槽型体10内部随着运行时间加长，逐渐积灰和结焦，槽型体10的表面最终填满了焦块。结焦的位置温度升高，增大了高温腐蚀的速率，有些槽型体10会腐蚀严重脱落。为此，空腔20内部可以通入冷风，能够对内槽体壳102的表面进行降温；同时，在内槽体壳102的槽底面上开设有若干连通空腔20的通风孔30，通风孔30沿着内槽体壳102的宽度方向等间距地开设有至少一排，每排设置有多个，每排的多个通风孔30沿内槽体壳102的长度方向等间距地开设。通风孔30的开设数量可以根据槽型的具体长度和宽度进行决定。空腔20内的冷风从通风孔30喷出，能够对冲击槽型体10的含尘气流中的烟尘进行吹动，减少内槽体壳102积灰，减轻结焦和腐蚀。

继续参考图2和图3，通风孔30的孔径为5-8mm，优选的为5mm，经过实际的运行和检测，将通风孔30设置为5mm，一方面不会阻挡烟尘气流对迎风面的碰撞，保证分离器发挥作用，另一方面，其能够在迎风面上形成冲击气流，减轻烟尘的积聚，减轻槽型体10的结焦情况，同时，也避免了冷风地过度释放，消耗锅炉内的热量，节省了冷风资源，提高了锅炉效率。

空腔20的冷风进口，开设在槽型体10工况运行时的下部，靠近槽型体10的下端，冷风进口与通风孔30优选地错位设置，避免冷风直吹通风孔30造成的冷风资源浪费，冷风进口上均焊接有冷风管40。

参考图2和图4，在一个优选的实例中的，冷风管40采用主、支路402的形式，通过一个主路401供应冷风，然后将冷风通过一个个连接主路401的支路402通入到各个槽型体10的空腔20内。

参考图5，本实用新型实施例的多级碰撞型分离器在安装时，优选地安装在二级过热器80的下方，二级过热器80之前的位置，此处的烟气温度一般能够达到760℃左右，且含灰量较大，分离器在此处用于对流向二级过热器80的含尘气流进行预除尘。

继续参考图5和图6，锅炉内部具有左侧的墙体50、右侧的墙体50以及沿着含尘气流运动方向前后设置的前水冷壁60和后水冷壁70。前水冷壁60的下部具有一直段，在该直段处可焊接分离器的下支撑座200，分离器的底部直接固定在此支撑座200上；分离器的第二槽型体排，即第二级槽体的后部通过连接杆400与后水冷壁70连接，在后水冷壁70上焊接有底座300，分离器的底部和支撑座200，后部和底座300之间的连接采用铰接的方式，膨胀中心设置在底部与支撑座200的焊接处，分离器可以自由向上、向后，向两侧膨胀，保证了运行过程中的安全和可靠性。

为了能够减少、甚至避免分离器积灰，可以在左、右侧的墙壁和/或前水冷壁60上设置激波吹灰器90。经分离器分离出的灰尘经下部渣井直接落入捞渣机中。

分离器设计时要充分考虑材料的耐温性和耐磨性，可采用熔敷技术对槽型体的表面进行金属熔敷。熔敷是利用熔敷热源将具有一定性能的材料熔敷在基体(工件)表面上，形成冶金结合的一种熔敷工艺过程。熔敷的目的并不是为了连接焊件，而是利用熔敷的方法在工件表面获得耐磨、耐热、耐腐蚀等特殊性能的熔敷金属层。其原理是，等离子弧熔滴熔敷技术既以被熔敷工件为阳极（阳极接地），以金属熔丝为阴极，利用阳极和阴极之间产生的等离子弧作为热源，将阴极（金属熔丝）融化，产生金属熔滴，在通过智能机械诱导机构（熔敷机器人）的甩滴功能将熔融的金属熔滴甩附在被熔敷工件上。

本实施通过在锅炉二级过热器下部增设多级碰撞型分离器，即在烟气流经锅炉3回程之前进行预除尘，可在一定程度上缓解灰尘对一级过热器、二级过热器及尾部受热面的磨损，有效的降低和减缓锅炉运行中，一级过热器、二级过热器、省煤器、烟冷器受热面频繁发生的迎风面管壁局部冲刷或磨损现象，延长设备的使用寿命和周期，还可以降低飞灰含量，减少布袋除尘器的压力，降低引风机电耗，提高锅炉效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，包括分别由多个槽型体(10)呈直线等间距纵向排布构成的第一槽型体排和第二槽型体排，多个第一槽型体排与多个第二槽型体排等间距横向交错排布构成U形框架结构，其特征在于：所述槽型体(10)内部构造有空腔(20)，空腔(20)上连接有用于通入冷风的冷风管(40)，所述槽型体(10)的迎风面上开设有若干连通所述空腔(20)的通风孔(30)。

2.根据权利要求1所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：所述冷风管(40)具有一主路(401)和连通空腔(20)的支路(402)。

3.根据权利要求2所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：所述冷风管(40)的冷风进口靠近于槽型体(10)的下端。

4.根据权利要求3所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：所述冷风管(40)的冷风进口与通风孔(30)错开设置。

5.根据权利要求1所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：所述槽型体(10)包括外槽体壳（101）和内槽体壳（102），所述内槽体壳（102）设置于所述外槽体壳（101）内部，并且四周通过板件封闭，形成所述空腔(20)，所述通风孔(30)位于所述内槽体壳（102）的槽底面上。

6.根据权利要求5所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：所述通风孔(30)沿内槽体壳（102）的宽度方向设置有至少一排，每排设置有多个。

7.根据权利要求6所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：每排多个通风孔(30)沿内槽体壳（102）的长度方向等间距设置。

8.根据权利要求1所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，其特征在于：所述通风孔(30)的孔径为5mm。

9.一种生物质炉排锅炉的锅炉节能改造结构，包括于左侧的墙体（50）、右侧的墙体（50），以及于锅炉内部沿含尘气流运动方向前后设置的前水冷壁(60)和后水冷壁(70)，其特征在于：还包括权利要求1-8任意一项所述的生物质炉排锅炉的多级碰撞型分离器，所述多级碰撞型分离器设置于二级过热器(80)下部，所述多级碰撞型分离器的底部与前水冷壁(60)铰接，所述多级碰撞型分离器的第二槽型体排的后部通过连接杆(400)与后水冷壁(70)铰接。

10.根据权利要求9所述的生物质炉排锅炉的锅炉节能改造结构，其特征在于：还包括激波吹灰器(90)，所述激波吹灰器(90)设置于左侧的墙体（50）和/或右侧的墙体（50），和/或前水冷壁(60)上。

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