一种煤粉锅炉炉膛吹灰装置的制作方法

本实用新型涉及一种煤粉锅炉炉膛吹灰装置，特别适用于环保工业煤粉锅炉的吹灰系统，主要用于锅炉的炉膛底部粉煤灰的吹扫。

背景技术：

我国富煤贫油少气的资源特点决定了煤炭是主体能源，在未来相当长的时期内，煤炭作为主体能源的地位不会改变。随着我国十多年的研发与实践，煤粉工业锅炉的发展已取得长足的进步，煤粉工业锅炉以高品质、高活性清洁煤粉为燃料，是天然气锅炉的备份或替代品。它的本质属性包括干净卫生，工作环境友好，系统全密闭，无烟及粉尘跑冒，同时环保节能，锅炉效率及排放标准与天然气锅炉相当。这就决定了工业煤粉锅炉必须具备完善的吹灰系统，同时灰渣系统封闭来避免传统锅炉灰渣排放过程中的粉尘污染。同时结合燃烧过程总NO_x的产生机理，降低NO_x的原始排放浓度，以达到工业煤粉锅炉清洁、环保、高效的优势。

专利文献CN202938321U公开了一种煤粉锅炉的吹灰系统，将煤粉锅炉的吹灰和除尘、排烟连体设计，高效环保。但是其结构的限制导致在实施过程中炉膛吹灰、一级锅炉对流管束吹灰、二级锅炉对流管束三个部位的吹灰为轮流喷吹依次进行，由于炉膛内的温度较高，布置在炉膛内的炉膛吹灰喷管15在停止吹灰后，管壁温失去了低温烟气的冷却，炉膛中心温度达1100℃以上，即使是25Ni20的耐热钢材质也面临融化。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种煤粉锅炉炉膛吹灰装置，它能够解决炉膛内吹灰管面临高温融化的问题，同时有效降低NO_x原始排放值。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种煤粉锅炉炉膛吹灰装置，它包括锅炉，所述锅炉头部设置有燃烧器，所述燃烧器上设置有三次风进口，所述锅炉尾部通过烟气管路依次连接设置有除尘器、引风机和烟囱，所述引风机与烟囱之间的烟气管路上通过连接管路接入三次风机，所述三次风机的出风口接三次风母管，所述锅炉的炉膛内左右两侧分别设置有炉膛三次风母管和吹灰总管，所述炉膛三次风母管和吹灰总管垂直炉膛截面方向布置，所述三次风母管分成两路，一路接入炉膛三次风母管，另一路接入燃烧器的三次风进口，所述炉膛三次风母管上沿水平方向设置有炉膛三次风分管，所述吹灰总管上沿水平方向设置有炉膛吹灰器。

所述炉膛吹灰器包括炉膛吹灰母管，所述炉膛吹灰母管沿水平方向布置，所述炉膛吹灰母管上设置有炉膛吹灰喷管，所述炉膛三次风分管上设置有炉膛三次风支管，所述炉膛三次风支管套装于炉膛吹灰喷管外侧。

所述炉膛吹灰喷管向炉膛内间断吹灰，所述炉膛三次风支管持续向炉膛内送入三次风。

所述炉膛三次风支管和炉膛吹灰喷管顶部设置有圆形管盖，所述圆形管盖直径大小与炉膛三次风支管直径相同，所述炉膛三次风支管和炉膛吹灰喷管的单侧或双侧均开设有方形喷孔，所述方形喷孔位于圆形管盖下侧，所述炉膛吹灰喷管上的方形喷孔小于炉膛三次风支管上的方形喷孔。

所述炉膛三次风母管、吹灰总管、炉膛吹灰器之间分别接有对应的控制阀门。

所述炉膛三次风支管从炉膛膜式壁扁钢中间开孔，与扁钢密封焊接。

所述炉膛三次风支管和炉膛吹灰喷管位于炉膛内部部分为不锈钢材质，位于炉膛外部为碳钢材质。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、从锅炉尾部除尘器出口后的引风机和烟囱之间的烟气管路引出的低温（160℃以下）、洁净的烟气作为燃烧三次风，通过减小燃烧过量氧系数从而减小燃烧NO_x生成量；

2、从锅炉尾部除尘器出口后的引风机和烟囱之间的烟气管路引出的低温（160℃以下）、洁净的烟气作为燃烧三次风，通过降低炉膛温度从而减小NO_x生成量；

3、从锅炉尾部除尘器出口后的引风机和烟囱之间的烟气管路引出的低温（160℃以下）、洁净的烟气包裹炉膛吹灰喷管的外侧，在炉膛吹灰喷管停止喷吹的间隙，降低炉膛吹灰喷管的壁温，延长炉膛吹灰喷管寿命；

4、炉膛三次风支管、炉膛吹灰喷管顶部单侧或两侧开有方形喷吹孔，炉膛吹灰喷管顶部加装圆形管盖，吹扫定向、吹力集中，方形喷吹孔位置高于膜式壁管最高处，避免吹灰气流直接对受热面管直接喷吹造成管损伤；

5、吹灰装置在炉膛内部为不锈钢材质，可耐炉膛高温；炉膛外部为碳钢材质，节约材料成本。

附图说明

图1为本实用新型一种煤粉锅炉炉膛吹灰装置的结构示意图。

图2为图1中炉膛吹灰器的结构示意图。

图3为图2中炉膛吹灰喷管的结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图3的A-A剖视图。

其中：

燃烧器三次风进口1

炉膛三次风母管2

炉膛三次风分管3

炉膛三次风支管3.1

炉膛吹灰器4

炉膛吹灰母管4.1

炉膛吹灰喷管4.2

圆形管盖4.3

吹灰总管6

除尘器7

引风机8

烟囱9

烟气管路10

三次风机11

三次风总管12

锅炉13

燃烧器14

连接管路15。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1~图5所示，本实施例中的一种煤粉锅炉炉膛吹灰装置，它包括锅炉13，所述锅炉13头部设置有燃烧器14，所述燃烧器14上设置有三次风进口1，所述锅炉13尾部通过烟气管路10依次连接设置有除尘器7、引风机8和烟囱9，所述引风机8与烟囱9之间的烟气管路10上通过连接管路15接入三次风机11，所述三次风机11的出风口接三次风母管12，所述锅炉13的炉膛内左右两侧分别设置有炉膛三次风母管2和吹灰总管6，所述炉膛三次风母管2和吹灰总管6垂直炉膛截面方向布置，所述三次风母管12分成两路，一路接入炉膛三次风母管2，另一路接入燃烧器14的三次风进口1，所述炉膛三次风母管2上沿水平方向设置有炉膛三次风分管3，所述吹灰总管6上沿水平方向设置有炉膛吹灰器4；

所述炉膛吹灰器4包括炉膛吹灰母管4.1，所述炉膛吹灰母管4.1沿水平方向布置，所述炉膛吹灰母管4.1上设置有炉膛吹灰喷管4.2，所述炉膛三次风分管3上设置有炉膛三次风支管3.1，所述炉膛三次风支管3.1套装于炉膛吹灰喷管4.2外侧；

所述炉膛三次风母管2、吹灰总管6、炉膛吹灰器4之间分别接有对应的控制阀门；

所述炉膛三次风支管3.1从炉膛膜式壁扁钢中间开孔，与扁钢密封焊接；

所述炉膛三次风支管3.1和炉膛吹灰喷管4.2顶部设置有圆形管盖4.3，所述圆形管盖4.3直径大小与炉膛三次风支管3.1直径相同，所述炉膛三次风支管3.1和炉膛吹灰喷管4.2的单侧或双侧均开设有方形喷孔，所述方形喷孔位于圆形管盖4.3下侧，所述炉膛吹灰喷管4.2上的方形喷孔小于炉膛三次风支管3.1上的方形喷孔，使得炉膛吹灰喷管的喷吹孔位置高于膜式壁管最高处，避免吹灰气流对膜式壁管直接喷吹，避免吹灰气流对炉膛膜式壁管的损伤。

所述炉膛三次风支管3.1和炉膛吹灰喷管4.2位于炉膛内部部分为不锈钢材质，位于炉膛外部为碳钢材质。

吹灰介质为0.6Mpa左右的压缩空气，压缩空气以5-10min的设定频率，对炉膛底部进行定期喷吹，喷吹频率可根据灰量调整。持续的炉膛三次风气流对处于炉膛高温环境内间断工作的炉膛吹灰喷管起到降温冷却的作用，同时低温（160℃以下）洁净（布袋除尘器出口含尘量<30mg/Nm³）的烟气作为三次风，沿火焰长度方向均匀进入炉膛、炉膛温度场均匀，避免局部高温，不仅可以避免炉膛结渣（焦）、传热恶化，而且可以有效减小NO_x生成量，与煤粉工业锅炉“煤粉浓相（着火）燃烧组织、稳燃室半煤气化燃烧组织、炉膛温和燃烧组织”的技术思想不谋而合。

从锅炉尾部除尘器出口后的引风机和烟囱之间的烟气管路引出的低温（160℃以下）、洁净的烟气经过炉膛三次风母管分配至炉膛三次风支管，炉膛三次风支管套装于炉膛吹灰喷管的外侧，在炉膛吹灰喷管停止喷吹的间隙对炉膛内持续送入三次风，降低炉膛吹灰喷管的壁温，延长炉膛吹灰喷管寿命。

炉膛吹灰喷管将炉膛底部的粉煤灰吹起至悬浮状态，炉膛内负压气流将粉煤灰带至炉膛后部的流程，将锅炉其他部位的积灰一起带至锅炉尾部的布袋除尘器内收集。

煤粉工业锅炉产生的粉煤灰是建材企业良好的生产原料，煤粉锅炉产生的粉煤灰由布袋除尘器收集后经密闭系统气力输送排送进灰塔，可集中处理及应用，不仅无二次污染，而且构建了良好的循环经济模式。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。