CN220303673U - 一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，包括吹灰装置和管路控制装置。所述吹灰装置包括空气吹灰器和蒸汽吹灰器，空气吹灰器包括球形风帽、空气喷管和阻灰板。所述蒸汽吹灰装置包括风帽和喷嘴。管路控制装置包括空气控制装置和蒸汽控制装置。所述吹灰装置位于高温过热器和再热器之间折焰角上斜坡的冷凝管之上，空气输送管和蒸汽输送管通过两侧膜片穿过所述折焰角上斜坡，通过空气吹灰器与蒸汽吹灰器共同作用，将烟道内落灰进行精准清理。所述阻灰板设置于所述空气喷管的出口端，通过旋转轴与阻灰板进行折叶连接，可防止因积灰过多对喷管的堵塞。该锅炉在单一吹灰器的基础上发明有空气和蒸汽吹灰器，实现对烟道吹灰的精确清扫。

Description

一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统

技术领域

本实用新型涉及大型发电厂锅炉折焰角吹灰技术领域，尤其涉及一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统。

背景技术

大型发电厂锅炉因水平烟道倾斜角较小、煤质含灰量过高等原因，极易造成锅炉的折焰角积灰。锅炉运行期间发生折焰角积灰结焦处于一种动平衡状态，受炉膛负压波动、烟气速度快速变化、受热面振动等影响发生扰动时会发生垮灰，大量积灰瞬间掉入炉膛造成负压波动，严重时会造成锅炉灭火；由于积灰的导热性低，如果积灰得不到及时清除，被积灰覆盖的高温再热器、折焰角水冷壁管的换热性能将下降，排烟温度升高，引风机电流增大；由于积灰在折焰角处高温烧结，形成具有较高机械强度的高温烧结灰，大量高温烧结灰堆积在折焰角处形成烟气走廊致使局部受热面超温爆管被迫停机。

在火电厂中，每次停炉检查发现折焰角斜坡都有大量积灰结渣，主要集中在折焰角斜坡处及水冷壁悬吊管后区域，高温再热器下部积灰已将斜坡管壁埋没，从中间向两侧发展中间部位的积灰高度达2米甚至更高，堵塞部分炉膛出口，从而折焰角积灰结渣严重影响锅炉安全和经济运行。根据相关研究表明，造成大型电厂锅炉折焰角积灰结焦的原因主要如下：

1)吹灰器刚性不足存在吹灰盲区。电厂设计时，针对折焰角区域的积灰结渣都做了考虑，90％都设计有蒸汽吹灰器。但由于锅炉左右墙较宽，采用的蒸汽式吹灰器行程很长，其蒸汽冷却效果相对较差，所以对其材料的刚性要求高，吹灰器运行到全行程后摆动大，易与两边受热面管屏发生碰撞，或受热后枪管弯曲，吹灰器进入深度受到限制，导致存在吹扫盲区。有时为了防止枪管受热弯曲后卡涩，将吹灰器枪管行程缩短，因而导致了吹灰盲区进一步加大。锅炉折焰角斜坡及水平烟道是很容易产生积灰结焦的部位，在该区域的积灰是无法避免的，主要是受到结构设计的影响，大部分锅炉厂采用П形布置的锅炉都存在这个问题。

2)受热面布置不合理，烟气流速较低。由于在该区域布置有竖直受热面，在热态下，实际的流场结构与冷态计算结果有较大差异，受热面在整体上会削弱回流作用，烟气速度越高、折焰角越大，回流区高度越小，在折焰角倾角一定的情况下，只要受热面布置合理、烟气流速设计选取得当，贴壁低速区沉积的飞灰不会很厚，其积灰结渣是可以避免的。当烟气流速较低的含尘烟气在经过高温过热器和高温再热器的空挡时烟速进一步降低，该斜坡回流区易沉积飞灰，特别是在低负荷运行时，积灰更明显。用风速仪和短丝线冷态飘带示踪测量、观察发现，在折焰角斜坡至高温再热器之间确实存在低速回流区，在高温过热器和高温再热器管屏下部回流区的高度最大，因此该区积灰结渣也最严重。

因此，如何解决传统单一蒸汽吹灰器使用存在吹扫盲区，精准消除扫盲区是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述存在的技术问题，提供一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统。该吹灰系统具有结构简单、吹灰效果好和吹扫范围广的优点，可在高效经济的完成吹灰功能同时，还能有效避免吹灰器发生堵塞，保证其正常稳定的使用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，包括吹灰器、吹灰介质控制装置，所述吹灰器布置于锅炉内部高温过热器和高温再热器之间的折焰角膜布上；所述吹灰器包括空气吹灰器、蒸汽吹灰器及吹灰介质管路预留接口；所述空气吹灰器包括球形风帽、上置空气喷管、下置空气喷管和阻灰板；所述蒸汽吹灰器包括吹灰喷口；所述空气吹灰器及蒸汽吹灰器分别通过各自吹灰介质管路预留接口与空气输送控制装置及蒸汽输送控制装置进行管路相连；所述空气输送控制装置包括空气管电动调节阀、空气管压力表、空气管手动截止阀和空气压缩机；所述蒸汽输送控制装置包括疏水手动阀、疏水装置、疏水电动阀、蒸汽管电动调节阀、蒸汽管手动截止阀和蒸汽管压力表。

在所述吹灰器非正常工作状态下，烟气中的沉降灰有一定概率会通过空气吹灰器的吹灰喷口进入吹灰器内，从而造成空气吹灰器堵塞，所述实用新型相较传统吹灰器，对大型发电厂锅炉的折焰角吹灰技术进行二次创新，特别是空气吹灰器部分采用上下双置空气喷管。当烟气中的沉降灰堵塞空气吹灰器的下置空气喷管部分时，由于上置空气喷管距离膜布页面有一定的高度距离，且其为弯折形状，不易被烟气中的沉降灰所阻塞，下置空气喷管由于被堵流阻增大，上置空气喷管流阻反而减小，故此时通过空气输送控制装置，将空气吹灰介质运输至空气吹灰器，上置空气喷管在完成自我除尘的同时，还可利用高度差辅助下置空气喷管完成除尘，从而实现所述空气吹灰器自清扫吹灰内部进灰的目的。

本实用新型对吹灰器整体进行创新性设计，公开了一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其在清除折焰角积灰的同时，将空气介质与蒸汽介质进行高效耦合，有效避免吹灰器发生堵塞及运行到全行程后摆动大，易与两边受热面管屏发生碰撞，保证其正常稳定的使用。

优选的，所述吹灰器布置于锅炉内部高温过热器和高温再热器之间的折焰角膜布上，且所述吹灰器与换热管相隔膜布进行嵌套相连，所述吹灰器的轴线与锅炉折焰角大约形成25°～35°之间。

优选的，所述空气吹灰器的上置空气喷管和下置空气喷管的喷管尾部均设有针对性设计的阻灰板，且阻灰板与所述喷管尾部用小型弹簧进行弹性契合连接，可在所述吹灰器非正常工作状态下一定程度减少烟气中的沉降灰的进入。

优选的，所述空气吹灰器的设有多个上置空气喷管和下置空气喷管，其喷管口处设有多个小口，在保证空气除灰介质稳定输出的同时，降低烟气中的沉降灰堵塞空气吹灰器的可能性。

优选的，所述空气吹灰器的上置空气喷管和下置空气喷管均采用喷管截面沿轴线先缩小后增大的缩放喷管，所述空气吹灰器的上置空气喷管的缩放喷管喉径为4×4～8×8mm，所述空气吹灰器的下置空气喷管的缩放喷管喉径为2×4～4×8mm。基于上述优化，可使空气经空气输送控制装置至喷管后，一定程度上加速空气的喷出速度，进一步实现空气喷管的清扫灰效率，达到节能高效的目的。

本实用新型至少包括以下有益效果：

所述吹灰器向多个方向以一定压力多方面喷出吹灰介质，其吹灰介质包括空气介质及蒸汽介质，所述吹灰介质夹带一定压力及流量卷吸带走烟气中的沉降灰，破坏沉降灰原本稳定状态，从而实现吹扫除灰的目的；所述吹灰器的空气吹灰装置，拥有独特的设计，使其上置空气喷管在完成自我除尘的同时，还可利用高度差辅助下置空气喷管完成除尘，从而实现所述空气吹灰器自清扫吹灰内部进灰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的图。

图1锅炉折焰角的吹灰系统位置示意图；

图2锅炉折焰角的吹灰系统流程示意图；

图3锅炉折焰角的吹灰器结构示意图；

图标记说明：1-吹灰器；1(A₁)-上置空气喷管A₁；1(A₂)-上置空气喷管A₂；1(B₁)-下置吹灰缩放管B₁；1(B₂)-下置吹灰缩放管B₂；1(C)-蒸汽喷管；2-阻灰板；3-高温过热器；4-折焰角；5-折焰角斜坡；6-炉膛；7-高温再热器；8-尾部烟道；9-防磨板；10-空气管电动调节阀；11-空气管压力表；12-空气管手动截止阀；13-空气压缩机；14-疏水手动阀；15-疏水装置；16-疏水电动阀；17-蒸汽管电动调节阀；18-蒸汽管手动截止阀；19-蒸汽管压力表；20-换热管；21-蒸汽输送管；22-空气输送管。

具体实施方式

下面结合图1、2、3通过实施例对本发明作进一步详细的说明。

本实施例通过对Π型锅炉进行说明，一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，包括吹灰装置和管路控制装置两大部分。

吹灰装置位于锅炉高温过热器3和再热器7之间折焰角上斜坡的冷凝管之上，吹灰装置上还安装有若干安装孔，方便其安装在折焰角上斜坡之上。空气输送管22和蒸汽输送管21通过两侧膜片穿过所述折焰角上斜坡。在Π型锅炉折焰角内部进行管路的传输。

吹灰装置包括空气吹灰器和蒸汽吹灰器，空气吹灰器包括球形风帽、空气喷管和阻灰板2。空气喷管分为下置空气喷管B₁、下置空气喷管B₂、上置空气喷管A₁、上置空气喷管A₂。下置空气喷管设置于所述上置空气喷管之下，并设置于同一平面。

所述下置空气喷管沿折焰角方向斜向下设置，与折焰角所倾斜角度为25°～35°，以方便吹扫折焰角斜坡积灰。上置空气喷管为弯曲形状，即在接近球形风帽的部分喷管与折焰角倾斜向上，后端逐渐弯曲为倾斜向下的喷管，上置空气喷管出口朝向下置空气喷管出口端，可以将积灰吹起以便下置空气喷管吹散，也可在积灰过多下置空气喷管堵塞时吹散下置空气喷管口积灰，疏通下置空气喷管。空气喷管与球形风帽可通过焊接或一体成型。空气喷管采用缩放喷管，即喷管截面沿轴向先缩小后增大。

阻灰板可防止因积灰过厚而堵塞喷嘴，阻灰板设置于所述空气喷管的出口端，为一轻质薄片，通过螺丝固定于空气喷管出口端，同时设置有弹簧，形成折叶连接形式。当喷管工作时，气流将阻灰板吹起，当停止工作时，阻灰板通过弹簧落下，可防止停止工作时因积灰过厚堵塞喷管。

所述蒸汽吹灰装置包括风帽和喷嘴，蒸汽吹灰器位于空气吹灰器下部，包括风帽和置于风帽多个等距喷嘴，所述多个等距喷嘴采用缩放喷嘴，也可使用渐缩喷管。蒸汽吹灰装置可清除空气吹灰装置所未能吹散的落灰，同时可卷起落灰方便下置空气喷管更顺利完成吹灰工作，也可在落灰过厚时将落灰吹起。

管路控制装置包括空气控制装置和蒸汽控制装置。空气控制装置，包括空气输送管路、高压气源、空气电动控制阀和空气手动控制阀。所述空气输送管路出气端口与空气吹灰器连接，进气端口与高压气源连接，所述空气电动控制阀和空气手动控制阀安装在空气输送管路之上。通过高压气源供给高压空气，并通过空气电动控制阀和空气手动控制阀实现双重控制。

蒸汽控制装置，包括蒸汽输送管路、蒸汽发生箱、蒸汽电动控制阀和蒸汽手动控制阀。所述蒸汽输送管路出气端口与蒸汽吹灰器连接，进气端口与蒸汽发生箱连接，所述蒸汽电动控制阀和蒸汽手动控制阀安装在空气输送管路之上。其工作原理与空气控制装置相似。

为防止高压空气或蒸汽对折焰角斜管道的冲击与腐蚀，锅炉折焰角吹灰位置部分可覆盖设置防磨挡板，以提高使用效果。

以上所公开的实施例仅是用于帮助理解本发明，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其特征在于：包括吹灰装置和管路控制装置，所述吹灰装置位于高温过热器和再热器之间折焰角上斜坡的冷凝管之上，所述吹灰装置包括空气吹灰器和蒸汽吹灰器，所述蒸汽吹灰器位于空气吹灰器下部，包括风帽和置于风帽的多个等距喷嘴，空气吹灰器包括球形风帽、空气喷管和阻灰板；所述蒸汽吹灰器包括风帽和喷嘴；管路控制装置包括空气控制装置和蒸汽控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其特征是所述空气吹灰器的空气喷管采用缩放喷管，分为上置空气喷管A₁、上置空气喷管A_2、下置空气喷管B₁、下置空气喷管B₂，下置空气喷管设置于所述上置空气喷管之下，并设置于同一平面；所述下置空气喷管沿折焰角方向斜向下设置，其与折焰角设置一定的倾斜角度，所述上置空气喷管为弯折形状，即接近球形风帽的管路与折焰角倾斜向上，后端为倾斜向下的管路，朝向下置空气喷管出口端，空气喷管与球形风帽通过焊接或一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其特征是所述阻灰板设置于所述空气喷管的出口端，阻灰板与所述喷管尾部用小型弹簧进行弹性契合连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其特征是所述空气控制装置包括空气输送管路、高压气源、空气电动控制阀和空气手动控制阀；所述空气输送管路出气端口与空气吹灰器连接，进气端口与高压气源连接；所述空气电动控制阀和空气手动控制阀安装在空气输送管路之上。

5.根据权利要求1所述的一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其特征是所述蒸汽控制装置包括蒸汽输送管路、蒸汽发生箱、蒸汽电动控制阀和蒸汽手动控制阀，所述蒸汽输送管路出气端口与蒸汽吹灰器连接，进气端口与蒸汽发生箱连接，所述蒸汽电动控制阀和蒸汽手动控制阀安装在空气输送管路之上。

6.根据权利要求1所述的一种用于锅炉折焰角的精准吹灰系统，其特征是还应包括在锅炉折焰角吹灰位置部分，覆盖设置防磨挡板。