CN217191343U - 空气预热器灰垢蒸汽清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，包括蒸汽装置和第一蒸汽吹灰器，第一蒸汽吹灰器包括蒸汽阀、枪杆、喷汽直管和喷汽弧管，枪杆与喷汽直管和喷汽弧管连接，喷汽直管和喷汽弧管上均开设有多个蒸汽喷嘴。蒸汽装置用于提供蒸汽，通过蒸汽阀与枪杆连通，蒸汽通过枪杆到达喷汽直管和喷汽弧管，并通过多个蒸汽喷嘴喷射到空气预热器转子的蓄热元件表面。其中，喷汽直管用于沿转子的径向延伸，喷汽弧管用于沿转子的周向延伸。喷射弧管扩展了蒸汽喷射到转子蓄热元件表面的角度和面积，同时随着转子转动，沿转子周向延伸的喷汽弧管可接续式的对转子蓄热元件上的某一处进行连续吹扫，整体上提高了空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的吹灰效果。

Description

空气预热器灰垢蒸汽清洗系统

技术领域

本实用新型涉及回转式空气预热器清灰装置领域，特别涉及一种空气预热器灰垢蒸汽清洗系统。

背景技术

回转式空气预热器是电站锅炉重要的辅助设备，能提高锅炉的热交换性能、降低能量损耗，其核心部件是由蓄热元件组成的转子，转子绕中心轴匀速旋转，扇形板和密封装置将转子通道分割成烟气通道和空气流通通道。当转子旋转到烟气通道时，烟气通道内的烟气沿转子的轴向自上而下通过转子，烟气中携带的热量为蓄热元件所吸收，蓄热元件被加热；当转子旋转到空气通道时，空气通道内的空气沿转子的轴向自下而上通过转子，蓄热元件将热量传递给空气。随着转子的不间断转动，蓄热元件周期性的吸热和放热，将烟气中的热量持续性的释放给空气，提高炉膛内用于燃烧煤炭的空气温度，提高锅炉的工作效率。

锅炉点火启动过程中，由于燃油及煤粉的燃烧效率较低，燃尽性差，大量未燃尽的煤粉和油雾随烟气流动，容易积聚在空气预热器的蓄热元件上。蓄热元件的大面积积灰，不仅影响传热效率，还可能会造成空气预热器着火，影响锅炉的安全运行。为解决堵灰问题、保持空气预热器蓄热元件之间的通道顺畅，通常在转子热端元件上方和转子冷端元件下方布置蒸汽吹灰器，利用蒸汽射流间歇性在线冲刷蓄热元件表面，通过剪切力吹掉表面积灰。吹灰器枪杆内的蒸汽压力约0.8～1.07MPa，温度约为3℃～350℃。

相关技术中使用的空气预热器蒸汽吹灰器，无论是单介质、双介质(蒸汽和高/低压水)、半伸缩、全伸缩、热端、冷端，一般都配置单直枪杆、4-6个拉法尔圆锥实心喷嘴和匀速步进伸缩，只能实现蓄热元件90°面的吹扫。吹扫面积较小、同时吹扫时间短，无法针对一点进行连续吹扫，蓄热元件在烟气通道吹扫结束转入空气通道后飞灰又重新生成，长期下来灰垢越积越多，降低蓄热元件的传热效率，同时给锅炉燃烧生产埋下安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，可以扩大吹扫角度和面积，提高空气预热器的吹灰效果。

根据本实用新型实施例的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，包括第一蒸汽吹灰器和蒸汽装置，所述第一蒸汽吹灰器包括蒸汽阀、枪杆、喷汽直管和喷汽弧管；

所述蒸汽装置通过所述蒸汽阀与所述枪杆连通，用于向所述第一蒸汽吹灰器提供蒸汽；

所述喷汽直管与所述喷汽弧管均开设有多个蒸汽喷嘴；

所述枪杆连接所述喷汽直管和所述喷汽弧管，并与所述蒸汽喷嘴连通；

所述喷汽直管用于沿空气预热器的转子的径向延伸，所述喷汽弧管用于沿所述转子的周向延伸。

根据本实用新型实施例提供的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，至少具有如下有益效果：空气预热器灰垢蒸汽清洗系统包括蒸汽装置和第一蒸汽吹灰器，所述第一蒸汽吹灰器包括蒸汽阀、枪杆、喷汽直管和喷汽弧管。其中，枪杆与喷汽直管和喷汽弧管连接，喷汽直管和喷汽弧管上均开设有多个蒸汽喷嘴。蒸汽装置通过蒸汽阀与枪杆连通，用于向第一蒸汽吹灰器提供蒸汽，蒸汽通过枪杆到达喷汽直管和喷汽弧管，并通过蒸汽直管和蒸汽弧管上开设的多个蒸汽喷嘴喷射到空气预热器转子的蓄热元件表面。其中，喷汽直管用于沿转子的径向延伸，喷汽弧管用于沿转子的周向延伸。与喷射直管相比，喷射弧管扩展了蒸汽喷射到转子蓄热元件表面的角度，也增加了蒸汽喷射到转子蓄热元件表面的面积；除此之外，随着转子的转动，沿转子周向延伸的喷汽弧管上开设的多个蒸汽喷嘴可接续式的对转子蓄热元件上的某一点进行连续吹扫，整体上提高了空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的吹灰效果。

根据本实用新型的一些实施例，所述喷汽弧管的条数至少为两条，每条所述喷汽弧管均沿所述转子的周向延伸，每条所述喷汽弧管的一端均连接于所述喷汽直管并沿所述喷汽直管依次排列。

根据本实用新型的一些实施例，所述喷汽弧管各点的曲率半径相同且小于所述转子的最大半径。

根据本实用新型的一些实施例，所述喷汽弧管上均匀开设4个蒸汽喷嘴。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一蒸汽吹灰器还包括壳体、驱动电机和气动执行机构；

所述驱动电机和所述气动执行机构设于所述壳体内部；

所述驱动电机能够驱动所述枪杆相对所述壳体沿所述枪杆的轴线方向做伸缩运动；

所述枪杆相对所述壳体外伸运动时，触发所述气动执行机构打开所述蒸汽阀。

根据本实用新型的一些实施例，所述枪杆相对所述壳体内缩运动时，触发所述气动执行机构关闭所述蒸汽阀。

根据本实用新型的一些实施例，所述枪杆具有处于所述壳体内部的第一状态和沿所述转子径向伸出所述壳体的第二状态；

当所述枪杆处于第二状态时，所述喷汽弧管与所述转子第一半径处的周向弧线重合。

根据本实用新型的一些实施例，所空气预热器灰垢蒸汽清洗系统还包括第二蒸汽吹灰器，所述第二蒸汽吹灰器与所述蒸汽装置连通，所述第一蒸汽吹灰器和所述第二蒸汽吹灰器用于设置在所述转子轴向的两端。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一蒸汽吹灰器和所述第二蒸汽吹灰器沿所述转子的周向相错第一角度设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一蒸汽吹灰器和所述第二蒸汽吹灰器均用于设置在空气预热器的烟气通道与冷风通道的交界位置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例提供的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统所包含的第一空气吹灰器的结构示意图。

附图标记：蒸汽阀1、枪杆2、喷汽直管3、喷汽弧管4、蒸汽喷嘴5、壳体6、驱动电机7、气动执行机构8。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，例如可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的一种空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，配合回转式空气预热器使用，通过喷射蒸汽对空气预热器转子上布置的蓄热元件表面进行吹扫，从而除去蓄热元件表面的积灰，提高空气预热器的换热效率。本空气预热器灰垢蒸汽清洗系统具体包括第一蒸汽吹灰器和蒸汽装置，其中，第一蒸汽吹灰器包括蒸汽阀1、枪杆2、喷汽直管3和喷汽弧管4。蒸汽装置(图中未示出)用于产生并传输高温高压蒸汽，蒸汽装置通过蒸汽阀1与枪杆2连通，枪杆2内部为中空腔体，用于导通蒸汽。

图1示出了第一蒸汽吹灰器的结构示意图，参考图1，第一蒸汽吹灰器包括蒸汽阀1、枪杆2、喷汽直管3和喷汽弧管4。喷汽直管3和喷汽弧管4均与枪杆2连接，在喷汽直管3和喷汽弧管4上均开设有多个蒸汽喷嘴5，枪杆2与喷汽直管3和喷汽弧管4上开设的蒸汽喷嘴5相连通，将蒸汽装置提供的蒸汽通过蒸汽喷嘴5喷射到空气预热器转子的蓄热元件表面，起到吹扫除尘的作用。其中，喷汽直管3用于沿空气预热器转子的径向延伸，喷汽弧管4用于沿空气预热器转子的周向方向延伸。

喷汽直管3上开设的多个蒸汽喷嘴5将喷出的蒸汽以90°角垂直喷向转子上布置的蓄热元件表面，而喷汽弧管4沿转子的周向方向延伸，扩展了单次蒸汽喷射的角度范围和面积，根据喷汽弧管4的弧度不同，蒸汽喷射的角度可实现90°至120°角的变化范围，提高了空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的工作效率。除此之外，由于喷汽弧管4上开设有多个蒸汽喷嘴5，而蒸汽弧管沿转子的周向延伸，工作时，蒸汽弧管固定不动，转子绕中心轴匀速转动，蒸汽弧管上的多个蒸汽喷嘴5依次接续地对准转子蓄热表面上的同一处进行吹扫，提高了单处的持续吹扫时间，整体上改善了空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的吹灰效果。

其中，喷汽弧管4的条数可以为一条或者多条。当喷汽弧管4的条数为多条时，每条喷汽弧管4均沿着空气预热器转子的周向延伸。除此之外，每条喷汽弧管4的一端均连接于喷汽直管3，多条喷汽弧管4沿喷汽直管3的轴线方向依次排列并与喷汽直管3相通，用于导通蒸汽。图1中示出的第一蒸汽吹灰器包括两条蒸汽弧管，每条喷汽弧管4上均匀开设有4个蒸汽喷嘴5。

需要说明的是，喷汽直管3和喷汽弧管4上均可开设多个蒸汽喷嘴5，蒸汽喷嘴5的开设数量及沿喷汽直管3和喷汽弧管4的布置方式可根据空气预热器的机组参数来设置，使空气预热器灰垢蒸汽清洗系统在工作时不对空气预热器的运行造成影响，达到在线使用的目的即可，本申请在此不对所有情况进行一一列举。

进一步地，喷汽弧管4上各点的曲率半径均相同，且小于转子的最大半径。一般的曲线可以分为很多小段，每小段都可以看作圆周的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。曲线上的某点，就是在曲线上包含该点在内的一段弧，当这段弧极小时，可以把它看作是某个圆的弧，则此圆的半径就是曲线在该点的曲率半径。当一段弧线上每一点的曲率半径均相同时，则该段弧线为圆弧的一部分，圆的半径即为此段弧线上每点的曲率。当喷汽弧管4上各点的曲率半径均相同时，喷汽弧管4为整圆弧线的一部分。当空气预热器灰垢蒸汽清洗系统工作时，枪杆2带动喷汽直管3和喷汽弧管4运动到转子上方的设定位置，可使喷汽弧管4与转子对应半径圆周的部分弧线重合，从而实现随着转子转动，对转子上固定位置一点进行接续式吹扫。

参考图1，第一蒸汽吹灰器还包括壳体6、驱动电机7和气动执行机构8。其中驱动电机7和气动执行机构8均位于壳体6内部，驱动电机7为枪杆2的运动提供动力，能够带动枪杆2及与枪杆2连接的喷汽直管3和喷汽弧管4相对所述壳体6做伸缩运动，伸缩运动的方向为枪杆2的轴线方向，如图1所示，图中箭头示出的方向为枪杆2相对壳体6做外伸运动的方向，与图中箭头相反的方向为枪杆2相对壳体6做内缩运动的方向。

空气预热器灰垢蒸汽清洗系统工作原理如下：当空气预热器灰垢蒸汽清洗系统不工作时，枪杆2处于位于壳体6内部的第一状态。当空气预热器灰垢蒸汽清洗系统开始工作时，驱动电机7收到指令开始工作，驱动枪杆2沿枪杆2的轴线方向相对壳体6做外伸运动，逐步运动到空气预热器转子上方的某个位置，此时枪杆2处于伸出壳体6的第二状态。当枪杆2处于第二状态时，枪杆2及与枪杆2连接的喷汽直管3和喷汽弧管4外伸于空气预热器转子的上方，此时喷汽弧管4与转子第一半径处的圆周弧线重合。当喷汽弧管4有多条时，每条喷汽弧管4均与转子对应半径处的圆周弧线重合。

当枪杆2相对壳体6开始做外伸运动时，通过传感器传输电信号给控制器，控制器控制气动执行机构8开始工作，气动执行机构8打开连通枪杆2和蒸汽装置的蒸汽阀1，将高压蒸汽通过枪杆2导入蒸汽直管和蒸汽弧管，最终通过蒸汽喷嘴5喷射到转子蓄热元件表面。在工作过程中，枪杆2处于第二状态不变，喷汽直管3和喷汽弧管4固定在转子上方保持不动，空气预热器的转子绕自身轴线不断转动。蒸汽直管对转子蓄热元件完成转过瞬间的蒸汽吹扫，而蒸汽弧管与转子对应半径的圆周弧线重合，因此蒸汽弧管上分布的多个蒸汽喷嘴5在转子转动过程中可先后接替的对准蓄热元件上的某一点进行吹扫，通过延长吹扫持续的时间，提高吹扫力度，从而整体提高空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的吹灰清扫效果。

需要说明的是，工作过程中，枪杆2不仅可以保持第二状态位置不变，还可以根据吹扫需求，在驱动电机7的驱动下沿转子的径向做周期性的步进运动，具体的运动形式可根据空气预热器的机组尺寸和吹扫效果进行设定，本申请在此不做进一步限定。

当空气预热器灰垢蒸汽清洗系统完成预定时间的吹灰工作后，通过控制器控制驱动电机7工作，驱动电机7驱动枪杆2相对所述壳体6做内缩运动，重新回复到位于壳体6内部的第一状态。与此同时，通过传感器传输电信号给控制器，控制器控制气动执行机构8开始工作，气动执行机构8关闭蒸汽阀1。

空气预热器灰垢蒸汽清洗系统还可以包括第二蒸汽吹灰器(图中未示出)，第二蒸汽吹灰器与第一蒸汽吹灰器的结构相同，第二蒸汽吹灰器也通过蒸汽阀1与蒸汽装置连通。第一蒸汽吹灰器和第二蒸汽吹灰器分别设置在空气预热器转子轴向的上下两端，其中位于上方的第一蒸汽吹灰器向下向转子喷射蒸汽，位于下方的第二蒸汽吹灰器向上向转子喷射蒸汽，其中，第一蒸汽吹灰器和第二蒸汽吹灰器的位置可相互替换。两个蒸汽吹灰器同时吹扫，可大大提高空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的工作效率。

需要说明的是，第一蒸汽吹灰器和第二蒸汽吹灰器中喷汽弧管4的具体设计、蒸汽喷嘴5的具体设计以及喷汽直管3的设计，可以相同也可以有所不同，本申请在此不做进一步的限定。

为了进一步提高空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的吹扫效果，位于空气预热器转子轴向两端的第一蒸汽吹灰器和第二蒸汽吹灰器在转子的周向上可相错第一角度布置，第一角度可根据空气预热器的机组尺寸及喷汽弧管4的具体尺寸进行设定。例如，使第一蒸汽吹灰器的喷汽弧管4与第二蒸汽吹灰器的喷汽弧管4在转子的周向上连续布置，可进一步提高转子某一位置连续吹扫的时间，实现上、下喷汽弧管4首尾接续4米的持续吹扫，从而提高吹扫效果。

除此之外，第一蒸汽吹灰器和第二蒸汽吹灰器设置在空气预热器转子烟气通道和冷风通道的交界位置处时也可进一步提高空气预热器灰垢蒸汽清洗系统的吹扫效果。当转子在烟气通道内吹扫完成转入冷风通道后，随着温度的降低，烟气仍会在转子蓄热元件表面重新凝结。因此，将第一蒸汽吹灰器和第二蒸汽吹灰器布置在烟气通道和冷风通道的交界位置处，同时对较热的烟气通道和较冷的冷风通道进行吹扫，完成烟气通道尾端吹扫后，在冷风通道的首端继续保持高温蒸汽吹扫，可进一步提高空气预热器除灰效果。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，包括第一蒸汽吹灰器和蒸汽装置，其特征在于：所述第一蒸汽吹灰器包括蒸汽阀(1)、枪杆(2)、喷汽直管(3)和喷汽弧管(4)；

所述蒸汽装置通过所述蒸汽阀(1)与所述枪杆(2)连通，用于向所述第一蒸汽吹灰器提供蒸汽；

所述喷汽直管(3)与所述喷汽弧管(4)均开设有多个蒸汽喷嘴(5)；

所述枪杆(2)连接所述喷汽直管(3)和所述喷汽弧管(4)，并与所述蒸汽喷嘴(5)连通；

所述喷汽直管(3)用于沿空气预热器的转子的径向延伸，所述喷汽弧管(4)用于沿所述转子的周向延伸。

2.根据权利要求1所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述喷汽弧管(4)的条数至少为两条，每条所述喷汽弧管(4)均沿所述转子的周向延伸，每条所述喷汽弧管(4)的一端均连接于所述喷汽直管(3)并沿所述喷汽直管(3)依次排列。

3.根据权利要求2所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述喷汽弧管(4)各点的曲率半径相同且小于所述转子的最大半径。

4.根据权利要求2所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述喷汽弧管(4)上均匀开设4个蒸汽喷嘴(5)。

5.根据权利要求3所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述第一蒸汽吹灰器还包括壳体(6)、驱动电机(7)和气动执行机构(8)；

所述驱动电机(7)和所述气动执行机构(8)设于所述壳体(6)内部；

所述驱动电机(7)能够驱动所述枪杆(2)相对所述壳体(6)沿所述枪杆(2)的轴线方向做伸缩运动；

所述枪杆(2)相对所述壳体(6)外伸运动时，触发所述气动执行机构(8)打开所述蒸汽阀(1)。

6.根据权利要求5所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述枪杆(2)相对所述壳体(6)内缩运动时，触发所述气动执行机构(8)关闭所述蒸汽阀(1)。

7.根据权利要求5所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述枪杆(2)具有处于所述壳体(6)内部的第一状态和沿所述转子径向伸出所述壳体(6)的第二状态；

当所述枪杆(2)处于第二状态时，所述喷汽弧管(4)与所述转子第一半径处的周向弧线重合。

8.根据权利要求1所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述空气预热器灰垢蒸汽清洗系统还包括第二蒸汽吹灰器，所述第二蒸汽吹灰器与所述蒸汽装置连通，所述第一蒸汽吹灰器和所述第二蒸汽吹灰器用于设置在所述转子轴向的两端。

9.根据权利要求8所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述第一蒸汽吹灰器和所述第二蒸汽吹灰器沿所述转子的周向相错第一角度设置。

10.根据权利要求8所述的空气预热器灰垢蒸汽清洗系统，其特征在于，所述第一蒸汽吹灰器和所述第二蒸汽吹灰器均用于设置在空气预热器的烟气通道与冷风通道的交界位置。

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