CN212565825U - 一种吹灰器和吹灰系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吹灰器和吹灰系统。所述吹灰器包括下吹灰部和连通所述下吹灰部进气口的气道，所述下吹灰部的进气口和出气口之间设置拉瓦尔喷孔连通，还包括进气口连通所述气道的上吹灰部，所述上吹灰部的进气口和出气口之间设置拉瓦尔喷孔连通。所述吹灰器向多个方向以压缩空气喷出吹灰射流，一定压力、流量的压缩空气卷起积灰，破坏原积灰的沉降平衡状态，迫使积灰变为紊流状态跟随烟气的流动而流走，从而清除积灰。所述吹灰系统中吹灰器通过以阵列的方式布置在斜坡段和水平段烟道内部，能够在没有冷却的高温环境下正常运行，简单便捷。

Description

一种吹灰器和吹灰系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉吹灰技术领域，尤其涉及一种吹灰器和吹灰系统。

背景技术

发电厂锅炉折焰角积灰一直没有更好的办法解决，折焰角积灰如果严重会把高过、高再悬吊管埋在灰里，造成高温灰腐蚀，在高过、高再下端管壁形成腐蚀麻坑，导致管壁减薄，必须定期检查、更换管道，这会造成设备检修成本增加。同时在极端情况下积灰厚度达到一定程度时，在烟气的扰动下积灰会象雪崩一样突然倒灌入炉膛，有可能导致锅炉灭火保护动作启动，造成突然停炉的事故发生。因此，锅炉折焰角清灰势在必行，但因为锅炉折焰角烟气温度较高，吹灰设备材料耐高温、耐腐蚀要求需要更高，导致吹灰设备成本比较高，存在一定的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种吹灰器，目的在于不仅能够高效经济地实现吹灰功能，同时还能有效地避免吹灰器发生堵塞，保证吹灰器的正常使用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种吹灰器，包括下吹灰部和连通所述下吹灰部进气口的气道，所述下吹灰部的进气口和出气口之间设置拉瓦尔喷孔连通。

优选地，还包括进气口连通所述气道的上吹灰部，所述上吹灰部的进气口和出气口之间设置拉瓦尔喷孔连通。

优选地，所述上吹灰部的流阻大于所述下吹灰部的流阻。

基于上述技术特征，在所述吹灰器非工作状态的情况下，烟气中的沉降灰会通过上吹灰部或者下吹灰部的出气口进入吹灰器中，当沉降灰堵上下吹灰部的出气口时，吹灰器启动时压力增大，下吹灰部的出气口由于被堵流阻增大，上吹灰部的出气口流阻反而变小，此时压缩空气从上吹灰部卷吸吹灰器内的粉尘喷出，不断清扫吹灰器内的粉尘，直到吹通下吹灰部，从而达到自清扫吹灰器内部积灰的目的。

优选地，所述吹灰器中，所述上吹灰部的拉瓦尔喷灌的喉径为5×5～10×10mm，所述下吹灰部的拉瓦尔喷灌的喉径为2×5～5×10mm。

基于上述技术特征，能够加速气流的流动速度，进而实现对积灰的强力吹刷，提升了吹灰器的工作性能。

优选地，所述上、下吹灰部的出气口的数量均为4～8个。

基于上述技术特征，上吹灰部以及下吹灰部能够从不同方向喷出气流，能够对不同位置的积灰进行强力冲刷，大大提高了吹灰的效果。

优选地，所述吹灰器还包括底盘，所述下吹灰部设置在所述底盘上，所述底盘设置若干安装孔。

基于上述技术特征，固定安装孔的设置，便于对吹灰器进行良好的固定和安装。

优选地，所述气道中设置有声波器，设置在所述上吹灰部2和下吹灰部3的气流方向上。

基于上述技术特征，通过辅助叠加声波器，以压缩空气作为声波的能源，高强度的钛金属膜片在压缩空气气源作用下自激振荡，并在谐腔内产生谐振，把压缩空气势能转换为低频声能，通过空气介质把声能传递到相应的积灰点，使声波对灰渣起到“声致疲劳”的作用，由于声波振荡的反复作用，施加于灰、渣的挤压循环变化的载荷，达到一定的循环应力次数时，灰、渣的结构因疲劳而破坏，然后因重力或因流体介质媒体将灰渣清除出附着体表面，提升清灰效果。

本实用新型还提供了一种吹灰系统，包括高压驱动气源、供气母管及控制装置，以及若干上述吹灰器，所述吹灰器以阵列的方式布置。

本实用新型的有益效果是：

所述吹灰器向多个方向以压缩空气喷出吹灰射流，一定压力、流量的压缩空气卷起积灰，破坏原积灰的沉降平衡状态，迫使积灰变为紊流状态跟随烟气的流动而流走，从而达到清除积灰的目的。并且，上、下吹灰部出气口独特的设计，不仅能够有效清除管道内壁上的积灰，同时还实现了自我清洁功能，保证了吹灰器的正常运行，具有结构简单、高效经济的特点。所述吹灰系统中吹灰器通过以阵列的方式布置在斜坡段和水平段烟道内部，能够在没有冷却的高温环境下正常运行，简单便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一的吹灰器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的上吹灰部的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的下吹灰部的结构示意图；

图4和图5为本实用新型实施例一的扁平状孔工作原理图；

图6为本实用新型实施例一的扁平状孔气压分析图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-气道；2-上吹灰部；3-下吹灰部；4-底盘；5-上出气口；6-下出气口；7-安装孔。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实施例为一种吹灰器，包括上吹灰部2和下吹灰部3，所述上吹灰部2包括上进气口和上出气口5，所述下吹灰部3包括下进气口和下出气口6，所述上进气口5和下进气口6连通同一个气道1。所述上吹灰部2、下吹灰部3和气道1一体成型，大大提高了其机械强度，进而能够大大延长吹灰器的适用寿命。

所述上吹灰部2和下吹灰部3均设置圆盘形，并且设置上吹灰部2和下吹灰部3呈同心圆，所述气道1设置在圆心。

所述上吹灰部2周向均匀设置4～8个上出气口5，所述上进气口和上出气口5之间通过在上吹灰部3开设扁平状孔连通，所述扁平状孔为拉瓦尔喷孔，并且设置扁平状孔的喉径为5×5～10×10mm。

所述下吹灰部3周向均匀设置4～8个下出气口6，所述下进气口和下出气口6之间通过在所述下吹灰部3开设扁平状孔连通，所述扁平状孔为拉瓦尔喷孔，并且设置扁平状孔的喉径为2×5～5×10mm。所述上吹灰部2和下吹灰部3能够从不同方向喷出气流，能够对不同位置的积灰进行强力冲刷，大大提高了吹灰的效果。

扁平状孔目的是实现加速气流的作用，甚至可以实现亚声速气流向超声速气流的转化。如图4和图5，扁平状孔中的压缩空气气流经过射流喷管向后喷射，进入喷管的A₁。压缩空气运动遵循"流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小"的原理，因此气流不断加速。当到达窄喉A_kr时，流速w_kr已经增大，甚至超过了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循"截面小处流速大，截面大处流速小"的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在A₂，气流的速度被进一步加速，有时相当于音速的几倍，这样就产生了巨大的射流，扁平状孔实际上起到了一个"流速增大器"的作用，其射流的推力被放大。

为了分析设计外界反压扁平状孔气流流动的影响，假设出口截面外的环境压强p_a保持不变，而喷管进口截面的滞止压强P₀可变。当总压变化时，喷管出口截面上的气体压强p_e随之变化。根据和的相对大小，气体在喷管中的流动状态中最佳状态为出口截面外的环境压强等于喷管出口截面上气体压强，即p_a＝p_e。

气体在扁平状孔中得到了完全膨胀，这就是扁平状孔的最佳膨胀状态，又称为设计状态，如图6所示。这种流动的主要特点是：

1)扁平状孔喉部达到了临界状态，出口流动为高速射流或超声速，即Ma>1；

2)流体流出喷管后，既不膨胀，也不压缩，而是一平行射流；

3)由于管内流动为高速射流或超声速，当外界环境发生微小扰动时，扰动的传播速度小于流动速度，扰动不能传进扁平状孔内部。

上吹灰部2流阻大于下吹灰部3的流阻，具体的，上进气口和上出气口5之间的流阻大于下进气口和下出气口6之间的流阻。在吹灰器非工作状态的情况下，烟气中的沉降灰会通过上出气口或者下出气口进入吹灰器中，当沉降灰堵上、下出气口时，吹灰器启动时压力增大，下出气口6由于被堵流阻增大，上吹灰部2流阻反而变小，此时压缩空气从上吹灰部2卷吸吹灰器内的粉尘喷出，不断清扫吹灰器内的粉尘，直到吹通下吹灰部3，从而达到自清扫吹灰器内部积灰的目的。

所述吹灰器还包括声波器，所述声波器在所述上吹灰部2和下吹灰部3中都有设置，并且，设置在所述上吹灰部2和下吹灰部3的气流方向上。通过辅助叠加声波器，以压缩空气作为声波的能源，高强度的钛金属膜片在压缩空气气源作用下自激振荡，并在谐腔内产生谐振，把压缩空气势能转换为低频声能，通过空气介质把声能传递到相应的积灰点，使声波对灰渣起到“声致疲劳”的作用，由于声波振荡的反复作用，施加于灰、渣的挤压循环变化的载荷，达到一定的循环应力次数时，灰、渣的结构因疲劳而破坏，然后因重力或因流体介质媒体将灰渣清除出附着体表面，提升清灰效果。

所述吹灰器还是设置底盘4，所述下吹灰部设置在所述底盘4上，所述底盘4上设置安装孔7，便于对吹灰器进行良好的固定和安装。

实施例二

一种吹灰系统，包括高压驱动气源、供气母管、控制装置，以及实施例一所述的吹灰器，所述控制装置发出指令，控制所述高压驱动气源产生气流，气流经过所述供气母管，进入所述拉瓦尔射流吹灰器，实施吹灰。所述控制装置可以采用工业计算机。

所述吹灰器采用合金材料，具有耐高温、耐腐蚀的特性。在使用时，将叠层盘式吹灰器安装在燃煤发电厂锅炉以阵列的方式布置在折焰角斜坡段、水平段，气道连接压缩空气，采用压缩空气驱动，配合自控系统以间歇或连续方式清除折焰角积灰，吹灰器由两层吹灰孔构成，向不同方向以压缩空气喷出吹灰射流，气流通过喉部被加速，以高速射流方式喷射出去，一定压力、流量的压缩空气卷起积灰，破坏原积灰的沉降平衡状态，卷吸积灰形成湍流，从而使积灰被流动的烟气带走，达到清除积灰的目的，从而达到清除积灰的目的。在此基础上，可以叠加声波器，利用声波特性辅助清楚积灰。

本实用新型结构设计合理，通过以阵列的方式布置在斜坡段和水平段烟道内部，能够在没有冷却的高温环境下正常运行，上、下叠层独特的设计，不仅能够有效清除管道内壁上的积灰，同时还实现了自我清洁功能，保证了吹灰器的正常运行，具有结构简单、高效经济的特点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种吹灰器，其特征在于：包括下吹灰部和连通所述下吹灰部进气口的气道，所述下吹灰部的进气口和出气口之间设置拉瓦尔喷孔连通，还包括进气口连通所述气道的上吹灰部，所述上吹灰部的进气口和出气口之间设置拉瓦尔喷孔连通。

2.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：所述上吹灰部的流阻大于所述下吹灰部的流阻。

3.根据权利要求2所述的吹灰器，其特征在于：所述上吹灰部的拉瓦尔喷孔的喉径为5×5～10×10mm，所述下吹灰部的拉瓦尔喷孔的喉径为2×5～5×10mm。

4.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：所述上吹灰部设置4～8个出气口。

5.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：所述上、下吹灰部层叠设置。

6.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：所述上吹灰部和下吹灰部呈同心圆，所述气道设置在圆心。

7.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：所述下吹灰部设置4～8个出气口。

8.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：所述吹灰器还包括底盘，所述下吹灰部设置在所述底盘上，所述底盘设置若干安装孔。

9.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于：还设置声波器，所述声波器设置在所述上吹灰部和下吹灰部的气流方向上。

10.一种吹灰系统，包括高压驱动气源、供气母管及控制装置，其特征在于，还包括如权利要求1～9任一所述的吹灰器。

Images