自清灰防堵飞灰分离结构的制作方法


技术领域

本发明属于生物质锅炉技术领域,具体涉及一种生物质锅炉的烟道和过热器结构。



背景技术:

由于生物质燃料的特性,采用直燃生物质的锅炉烟气中一般都含有大量的飞灰,这些飞灰具有很强的粘结性,烟气在烟道里流动经过过热器受热面时,由于受受热面管排的阻挡,烟气中的飞灰很容易在受热面上粘结,使受热面沾污影响换热,降低锅炉效率,同时随着飞灰的不断粘结,会逐渐堵塞过热器,还会对对流受热面产生高温腐蚀。目前一般的做法是在过热器前部增加槽型分离器,并增加吹灰器。但增加槽型分离器后会使烟气流动阻力增加,从而增加引风机功耗,且积灰容易在槽型分离器中结焦最终堵塞,不便清理。



技术实现要素:

本发明针对上述现有生物质直燃锅炉存在的烟道、过热器易堵塞、结焦等问题,提供一种结构合理的自清灰防堵飞灰分离结构,长期使用不会出现堵塞、结焦现象,减少因积灰、结焦而造成的被迫停炉次数,确保锅炉长期、高效、安全运行,延长锅炉的连续运行时间,降低锅炉的运行费用和设备因启停造成的损耗。

本发明为实现上述目的采用如下技术方案:

一种自清灰防堵飞灰分离结构,包括用于分割烟气通道的膜式水冷壁,烟气通道包括上部与锅炉炉膛相连的第一竖向烟道,其特征在于:还包括第二竖向烟道,第一竖向烟道与第二竖向烟道的下端部通过灰斗或类灰斗结构相连通,过热器管屏布置在第二竖向烟道内,过热器管屏由多组单层的蛇形管排依次横向排列而成,每组单层蛇形管排中的多根过热管呈蛇形盘管状自上而下设置在第二竖向烟道中,每组单层蛇形管排的进口端与过热器进口集箱相连、出口端与过热器出口集箱相连;每组单层蛇形管排中至少下部的一对相邻的2根过热管向下延伸至灰斗或类灰斗结构中,位于第一竖向烟道下部向第二竖向烟道转弯处的迎风面,与烟气流通方向垂直。

上述的一种自清灰防堵飞灰分离结构中,所述的每组单层蛇形管排中向下延伸至灰斗或类灰斗结构中的竖向过热管与膜式水冷壁平行,下部悬空、自然下垂、不固定。

一种自清灰防堵飞灰分离结构,包括水平烟道,其特征在于:水平烟道的前端与锅炉炉膛相连通,过热器管屏布置在水平烟道内,过热器管屏由多组单层的蛇形管排依次横向排列而成,每组单层蛇形管排中的多根过热管呈蛇形盘管状设置在水平烟道中,每组单层蛇形管排的进口端与过热器进口集箱相连、出口端与过热器出口集箱相连;每组单层蛇形管排中至少第一排迎风面的一对相邻的2根过热管竖向向下延伸,与烟气流通方向垂直;竖向向下延伸的过热管下部布置有灰斗。

上述的一种自清灰防堵飞灰分离结构中,所述的每组单层蛇形管排中向下延伸的竖向过热管与水平烟道垂直,下部悬空、自然下垂、不固定。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

本发明的一种自清灰防堵飞灰分离结构布置于烟气通道内,通过过热器管屏中位于灰斗或类灰斗结构中的竖向过热管将烟气中的飞灰阻挡下来作初步的分离,该竖向过热管由于采用下端不固定的形式布置在烟道中,借助由于烟气冲刷会产生振动,将阻挡下来的飞灰振动下来,使飞灰不能在灰斗中的竖向过热管上粘接,从而防止出现堵塞问题。分离下来的飞灰通过灰斗或类灰斗结构排到炉外,减轻后续受热面的积灰,并配合吹灰器的吹灰,彻底解决生物质直燃锅炉过热器易堵塞、结焦问题。

与现有技术相比,本发明具备以下优点:

1、水冷壁采用膜式结构,将锅炉炉膛分割为几个单独的烟气通道,延长烟气流程增加换热,同时便于布置多级过热器受热面;通过多烟道布置使烟气流程更长,延长热烟气在锅炉内的停留时间,提高锅炉效率,同时减小了锅炉的生产投资成本;

2、过热器管屏结构简单,便于布置和安装;竖向过热管与膜式水冷壁平行,下部悬空、自然下垂、不固定,可使得其在热态情况下自由膨胀,不会导致锅炉运行中产生热应力,保证了锅炉的安全运行;

3、挡灰效果明显,有效地改善了过热器管屏及转弯烟道积灰问题;特别是两个竖向烟道的下端部通过灰斗相连通,更进一步解决了转弯烟道积灰问题;

4、投资费用少,且减少了过热器管屏出现的磨损、腐蚀、挂渣、积灰、堵灰现象,整个系统结构可靠性高,维护工作量小;提高了生物质锅炉运行的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一的主视示意图。

图2为本发明实施例二的主视示意图。

图中:1-前膜式水冷壁,2-中间膜式水冷壁,3-后膜式水冷壁,4-过热器管屏,5-竖向过热管,6-灰斗,7-过热器进口集箱,8-过热器出口集箱。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明所述的前、后、左、右方向是依据附图所示前、后、左、右方向进行的描述。为了便于说明,仅示出了与本发明实施例有关的部分。

实施例一:

参见附图1,一种自清灰防堵飞灰分离结构,包括用于分割烟气通道的膜式水冷壁,本实施例中,由左膜式水冷壁、右膜式水冷壁(图中未示出)、前膜式水冷壁1、中间膜式水冷壁2、后膜式水冷壁3将烟气通道分割为彼此相邻的两个竖向烟道,前边的竖向烟道为第一竖向烟道,上部与锅炉炉膛相连,后边的竖向烟道为第二竖向烟道,烟气由锅炉炉膛经前边的第一竖向烟道流向后边的第二竖向烟道,第一竖向烟道与第二竖向烟道的下端部通过灰斗6或类灰斗结构相连通,即烟气由前边的第一竖向烟道流向后边的第二竖向烟道的转弯处没有横向烟道,直接通过灰斗6或类灰斗结构相连通,灰斗6采用钢板组焊而成;类灰斗结构可以是4个侧面均为倾斜的膜式壁组成,也可以是4个侧面中部分侧面为钢板、部分侧面为倾斜的膜式壁组成;过热器管屏4布置在第二竖向烟道内,过热器管屏4由多组单层的蛇形管排依次横向排列而成,每组单层蛇形管排中的多根过热管呈蛇形盘管状自上而下设置在第二竖向烟道中,每组单层蛇形管排的进口端与过热器进口集箱7相连、出口端与过热器出口集箱8相连;每组单层蛇形管排中下部的一对相邻的2根过热管竖向向下延伸至灰斗6中,位于第一竖向烟道下部向第二竖向烟道转弯处的迎风面,与烟气流通方向垂直。

过热器进口集箱7和过热器出口集箱8分别位于过热器管屏4的进口和出口,根据过热器换热需要,也可过热器出口集箱8为进口,过热器进口集箱7为出口。

所述的每组单层蛇形管排中向下延伸至灰斗或类灰斗结构中的竖向过热管5与前膜式水冷壁1、中间膜式水冷壁2、后膜式水冷壁3平行、与烟气流通方向垂直;下部悬空、自然下垂、不固定。竖向过热管5属于过热蒸汽流程的一部分,内部流通介质为过热蒸汽。

本实施例的工作原理如下:

过热器管屏4两端分别与过热器进口集箱7和过热器出口集箱8相连,固定在中间膜式水冷壁2和后膜式水冷壁3之间,过热器管屏4下部的竖向过热管5布置在灰斗6中,由炉膛燃烧产生的烟气,携带大量飞灰经过由左右两侧膜式水冷壁与前膜式水冷壁1、中间膜式水冷壁2、后膜式水冷壁3组成的烟气通道流动,与布置在灰斗6中过热器管屏4的竖向过热管5发生碰撞、冲刷,竖向过热管5下部自由下垂,烟气中的飞灰由于竖向过热管5的阻挡作用被挡下来并附着在竖向过热管5上,随着烟气的不断碰撞、冲刷,竖向过热管5的下部会产生振动,将附着的飞灰振动下来,落入灰斗6并排出。

本实施例的蒸汽流程为:蒸汽由过热器进口集箱7进入采用蛇形管形式布置的过热器管屏4,在流经最后一级回程之前进入竖向过热管5,最后由过热器出口集箱8流出,在流动过程中,与管子外的烟气不断发生热交换,使过热器管屏4和竖向过热管5的壁温不至于太高,达不到飞灰的融化温度,从而杜绝结焦的产生。

携带大量飞灰的烟气经过竖向过热管5的阻挡、分离,大部分的飞灰在进入过热器管屏4之前已经被分离排出,从而防止过热器管屏4的大量积灰甚至堵塞,然后再配合常规布置的吹灰器对过热器管屏4进行吹扫,从而彻底结焦生物质锅炉中过热器易积灰、结焦的问题。

实施例二:

参见附图2,一种自清灰防堵飞灰分离结构,包括水平烟道,水平烟道的前端与锅炉炉膛相连通,过热器管屏4布置在水平烟道内,过热器管屏4由多组单层的蛇形管排依次横向排列而成,每组单层蛇形管排中的多根过热管呈蛇形盘管状设置在水平烟道中,每组单层蛇形管排的进口端与过热器进口集箱7相连、出口端与过热器出口集箱8相连;每组单层蛇形管排中至少第一排迎风面的一对相邻的2根过热管竖向向下延伸,与烟气流通方向垂直;竖向向下延伸的过热管下部布置有灰斗6,灰斗6采用钢板组焊而成。

过热器进口集箱7和过热器出口集箱8分别位于过热器管屏4的进口和出口,根据过热器换热需要,也可过热器出口集箱8为进口,过热器进口集箱7为出口。

每组单层蛇形管排中向下延伸的竖向过热管5与水平烟道垂直,下部悬空、自然下垂、不固定。竖向过热管5属于过热蒸汽流程的一部分,内部流通介质为过热蒸汽。

本实施例的工作原理如下:

过热器管屏4两端分别与过热器进口集箱7和过热器出口集箱8相连,固定在水平烟道内,过热器管屏4上、向下延伸的竖向过热管5位于灰斗6中,由炉膛燃烧产生的烟气,携带大量飞灰经过水平烟道流动,与竖向过热管5发生碰撞、冲刷,竖向过热管5下部自由下垂,烟气中的飞灰由于竖向过热管5的阻挡作用被挡下来并附着在竖向过热管5上,随着烟气的不断碰撞、冲刷,竖向过热管5的下部会产生振动,将附着的飞灰振动下来,落入灰斗6并排出。

本实施例的蒸汽流程为:蒸汽由过热器进口集箱7进入采用蛇形管形式布置的过热器管屏4,在流经最后一级回程之前进入竖向过热管5,最后由过热器出口集箱8流出,在流动过程中,与管子外的烟气不断发生热交换,使过热器管屏4和竖向过热管5的壁温不至于太高,达不到飞灰的融化温度,从而杜绝结焦的产生。

携带大量飞灰的烟气经过竖向过热管5的阻挡、分离,大部分的飞灰在进入过热器管屏4之前已经被分离排出,从而防止过热器管屏4的大量积灰甚至堵塞,然后再配合常规布置的吹灰器对过热器管屏4进行吹扫,从而彻底结焦生物质锅炉中过热器易积灰、结焦的问题。

在对本发明的描述中,需要说明的是,术语 “ 左”、“ 右”、“ 前”、“ 后”、“ 上”、“ 下”、“ 内”、“ 外”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,上述术语仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。

除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用,并非是对本发明所描述的技术方案的限制,有关领域的普通技术人员,在权利要求所述技术方案的基础上,还可以作出多种变化或变形,所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

主题:蒸汽制造