一种锅炉受热面声能除灰器的制作方法

1.本实用新型涉及声能除灰器的技术领域，特别是涉及一种锅炉受热面声能除灰器。


背景技术：

2.在火力发电厂发电机组锅炉系统运行过程中，煤质经燃烧后的高温烟灰通过炉腔及其后的烟道的折焰角、过热器、空预器等管道在引风机的作用下经过脱硫脱销后从烟囱排放。锅炉燃烧产生的烟灰，在通过炉膛及烟道的传输过程中互相积聚于炉壁或烟道壁等受热面形成灰粒积聚。由于灰的导热系数小，锅炉受热面上覆着的积灰影响受热面的传热，使该处工质的换热能力下降，从而使锅炉排烟温度升高，锅炉热效率降低。
3.目前发电机组锅炉系统的折焰角、高温再热器、高温过热器、空气预热器等部位大多使用的是蒸汽吹灰器，蒸汽除灰使用的高压力蒸汽力长久喷射受热面换热管外壁会导致管道变薄，减薄的换热管工作时会发生破裂导致工质泄露事故发生，且使用吹灰的蒸汽价格高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种锅炉受热面声能除灰器，以解决上述现有技术存在的问题，使锅炉受热面的积灰清理干净快捷、换热得到改善，提高锅炉的热效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供了一种锅炉受热面声能除灰器，包括壳体、导气端盖、增压机构和发声机构，所述壳体上密封连接有所述导气端盖，所述壳体与所述导气端盖之间的腔室内设置有所述增压机构，所述壳体的下端设置有进气孔，所述导气端盖上设置有出气孔，所述导气端盖的内腔内转动设置有所述发声机构，所述发声机构能够覆盖所述出气孔，所述出气孔上设置有气流通流面积的调节阀门，所述进气孔用于连接压缩气体，所述出气孔用于连接锅炉上的安装位置。
7.优选的，所述增压机构为涡轮增压器，所述涡轮增压器的旋压轮的叶片呈流线型且中间厚边缘薄。
8.优选的，所述涡轮增压器的传动轴上端贯穿所述导气端盖与电机连接、下端连接有压帽。
9.优选的，所述涡轮增压器的传动轴上连接所述发声机构，所述发声机构包括发声转盘，所述发声转盘通过锁紧螺母固定于所述传动轴上，所述传动轴与所述导气端盖之间设置有轴承，所述发声转盘上设置有至少一个异形的发声孔，所述发声孔的位置与所述出气孔能够相匹配。
10.优选的，所述壳体的内腔包括依次连接的锥斗面和圆柱面，所述锥斗面呈圆滑过渡的流线曲面，所述增压机构位于所述圆柱面内。
11.优选的，所述导气端盖包括上盖和下盖，所述上盖和所述下盖均通过螺栓连接于
所述壳体上，所述上盖和所述下盖之间形成的内腔与所述出气孔连通，所述出气孔贯穿所述上盖和所述下盖。
12.优选的，所述上盖上设置有导气弯管，所述导气弯管的一端与所述出气孔连通、另一端通过法兰盘连接一膨胀节，所述膨胀节内设置有导流套筒。
13.优选的，所述下盖的下表面呈向上倾斜的圆滑过渡的流线曲面。
14.优选的，所述调节阀门为齿型可调阀门，所述齿型可调阀门位于所述发声机构的上方。
15.优选的，所述齿型可调阀门包括齿形板、拉杆和用于锁紧定位的螺栓，两块所述齿形板相对插接于所述出气孔的侧壁上，所述拉杆贯穿所述出气孔的侧壁与所述齿形板连接，所述螺栓贯穿出气孔的侧壁与所述拉杆相抵触。
16.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本实用新型的锅炉受热面声能除灰器，可根据使用位置温度及声音强度的要求不同，选取不同的材质和外形尺寸，产生的气化声能量力，通过声能播放器传送到除灰目标位置，在声能传播的有效距离内对承接的受热面上的灰粒堆积进行扰动，灰粒间在达到使之离散的疲劳应力后与受热面分开并脱离，不会产生除灰死角，在锅炉烟道后部的引风机运行形成的微负压气流的作用下通过烟道排放至电除尘装置进行回收；使用后，可使锅炉受热面的积灰得以清除，换热得到改善，提高锅炉机组运行安全性和经济性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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。
19.图1为本实用新型锅炉受热面声能除灰器的结构示意图；
20.图2为本实用新型锅炉受热面声能除灰器的内部结构示意图；
21.图3为本实用新型锅炉受热面声能除灰器的局部结构示意图；
22.图4为本实用新型锅炉受热面声能除灰器的仰视结构示意图；
23.图5为本实用新型中壳体的结构示意图；
24.其中：1-锅炉受热面声能除灰器，2-壳体，3-旋压轮，4-传动轴，5-发声转盘，6-轴承，7-锁紧螺母，8-上盖，9-下盖，10-发声孔，11-进气孔， 12-出气孔，13-电机，14-压帽，15-导气弯管，16-膨胀节，17-齿形板，18
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拉杆，19-联轴器，20-法兰盘，21-螺栓。
具体实施方式
25.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付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的目的是提供一种锅炉受热面声能除灰器，以解决现有技术存在的问题，使锅炉受热面的积灰清理干净快捷、换热得到改善，提高锅炉的热效率。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.如图1至图5所示：本实施例提供了一种锅炉受热面声能除灰器1，包括壳体2、导气端盖、增压机构和发声机构，壳体2上密封连接有导气端盖，壳体2与导气端盖之间的腔室内设置有增压机构，壳体2的下端设置有进气孔11，导气端盖上设置有出气孔12，导气端盖的内腔内转动设置有发声机构，发声机构能够覆盖出气孔12，出气孔12上设置有气流通流面积的调节阀门，进气孔11用于连接压缩气体，出气孔12用于连接锅炉上的安装位置。
29.增压机构为涡轮增压器，涡轮增压器的旋压轮3的叶片呈流线型且中间厚边缘薄，本实施例中涡轮增压器采用技术理论成熟的轴流式结构，旋压轮3的叶片设计采用符合流体力学理论的扭转角度的变截面积设计，旋转过程中气流沿旋压轮3轴线方向被吸入，气流被旋转的叶片进行压缩且在旋转离心力的作用下积聚后压力升高，增压后的高压气流被后续发声机构转换成高强度声能，使声波的传送有效距离更远。涡轮增压器的传动轴4 上端贯穿导气端盖与电机13连接、下端连接有压帽14，其中，电机13与传动轴4之间通过联轴器19连接，电机13采用三相异步电机密闭型防爆电动机，能够适应使用可靠性要求高、条件差的环境中。涡轮增压器的传动轴4上连接发声机构，发声机构包括发声转盘5，发声转盘5通过锁紧螺母7固定于传动轴4上，以保证发声转盘5在旋转工作过程中轴向位置始终保持不变，传动轴4与导气端盖之间设置有轴承6，优选滚动轴承，可满足高速转动和可承载工作负荷条件下长期安全使用的要求，发声转盘5上设置有至少一个异形的发声孔10，发声孔10的位置与出气孔12能够相匹配，发声转盘5采用高温耐热钢制造。本实施例中发声孔10能产生低频脉冲波的异形孔，可根据声能理论及实践沿发声转盘5周向均布有多个相应音频的发声孔10个数，并通过高速旋转的发声转盘5旋转实现气化音的最大效能的转换；通过发声转盘5上旋转的异形孔相对静止的出气孔12，两者相互之间形成的高压气流的不断变化通流和阻断状态而产生声能。发电厂检修用压缩空气或仪表用压缩空气压力为0.6mpa，除灰系统各设备使用过程中该压力会降低至0.5mpa，进气压力的下降导致除灰设备产生的声强力减弱，从而影响除灰产品的除灰使用效果，本实施例涡轮增压的设计克服了以上缺陷。
30.壳体2的内腔包括依次连接的锥斗面和圆柱面，锥斗面呈圆滑过渡的流线曲面，增压机构位于圆柱面内。导气端盖包括上盖8和下盖9，上盖8 和下盖9均通过螺栓21连接于壳体2上，上盖8和下盖9之间形成的内腔与出气孔12连通，出气孔12贯穿上盖8和下盖9。上盖8上设置有导气弯管15，导气弯管15的一端与出气孔12连通、另一端通过法兰盘20连接一膨胀节16，膨胀节16内设置有导流套筒，导流筒可以使其传递的音能顺达流通。导气弯管15和膨胀节16的设计，是为了将发声转盘5产生的音能传送，导气弯管15内设计成光滑曲面，可使传送通过的损耗达到最小；膨胀节16可以吸收设备旋转时产生的振动和高温环境引起的管道热膨胀量，可补偿吸收管道轴向、横向、角向传导来的热变形量，避免将振动沿管道传导到锅炉安装部位而对炉壁产生影响，以及由于热膨胀量导致的设备动静间隙减小，而使旋转部件与静止部件间产生摩擦碰撞的危害发生，保证设备安全运行。下盖9的下表面呈向上倾斜的圆滑过渡的流线曲面，便于气流集中流通，流线曲面设计满足气动流体力学的要求，保证气流在设备内部流通顺畅，通流损耗少，功能分区组合的设计可避免复杂的加工制造。
31.调节阀门为齿型可调阀门，齿型可调阀门位于发声机构的上方。齿型可调阀门包
括齿形板17、拉杆18和用于锁紧定位的螺栓21，两块齿形板 17相对插接于出气孔12的侧壁上，拉杆18贯穿出气孔12的侧壁与齿形板 17连接，螺栓21贯穿出气孔12的侧壁与拉杆18相抵触，调整好左右两齿形板17中间开口的相对距离，拧紧两个螺栓21对拉杆18进行锁紧，进而对齿形板17定位，可使声能通过不同的气流通流面积时，因音强不同以达到调节声能量的功能。通过调节齿型可调阀门的开闭程度，使形成的低频震荡波的声强形成差异，从而使安装在不同锅炉差异化受热面处的除灰效果均能达到满意的要求；当齿型可调阀门完全闭合时，可有效防止停用期间锅炉内灰烬颗粒侵入发声机构内部，影响发声转盘5的安全运行。
32.本实施例的对外接口均按照国家标准选用通用的管道连接法兰盘20，法兰盘20组件根据使用压力和通流要求选用适当的类型；现场安装使用时，法兰盘20用螺栓21连接，螺栓21和螺母安装处均使用防松垫片，配对法兰盘20结合面处采用密封垫片。电机13采用380v动力电源，其动力电缆引至就地电气柜并通过空气开关引至电厂低压动力电气柜。电机13启停控制电缆线及电机13运行电流反馈信号控制电缆线从现场就地电气柜铺设至锅炉控制室的dcs控制柜。气源进气控制电磁阀的电源线和控制电缆线铺设至就地电气柜后其中控制电缆线再铺设至锅炉控制室的dcs控制柜。在 dcs系统中对包括电机13控制和电磁阀控制的各控制点位进行组态编程并通过计算机画面显示，由操作员在控制室通过鼠标及键盘远程操作控制本设备使用运行。将送入dcs电气柜内电机13运行时的电流信号、电机 13运行温度信号、电磁阀阀位信号等反馈信号通过dcs系统逻辑组态编程后通过计算机屏幕画面进行显示，在控制室内的锅炉输灰系统画面中实时显示其运行状态，并将监视参数超过标准值的信号以光字牌或报警音响进行报警提示。设备在电厂锅炉系统除灰使用过程中可多台声能除灰器集成使用，除灰器根据安装位置不同分别规划成不同组别，工作时以小组为运行单位，由dcs组态编程对运行小组内的除灰器的工作循环时间长度及空歇间隔根据除灰指标进行设定，再将各小组间运行循环组合，使各除灰器间协调耦合运行以进行除灰工作。本实施例适合发电机组锅炉系统内炉壁及烟道尺寸偏大，使用小声强除灰器不能满足要求的场合，更适于600mw 及1000mw发电机组锅炉内部炉膛和烟道等跨度更大时的除灰使用；设备产生的超万瓦声强和低频100hz-400hz间宽频声波能对锅炉系统各受热面除灰实际效果明显。
33.本实施例的锅炉受热面声能除灰器1，产生的气化声能量力通过声能播放器传送到除灰目标位置，在声能传播的有效距离内对承接的受热面上的灰粒堆积进行扰动，灰粒间在达到使之离散的疲劳应力后与受热面分开并脱离，在锅炉烟道后部的引风机运行形成的微负压气流的作用下通过烟道排放至电除尘装置进行回收。本实施例产生的声能力可传播并充满工作范围的全部空间，且音能力传播范围不受折弯角影响，不会产生除灰死角。
34.本实施例的锅炉受热面声能除灰器1适应同一气源及安装条件下，锅炉内部不同受热面安装位置不同对除灰声强的不同使用要求；另外在锅炉不同位置由于烟灰温度不同灰粒聚集程度的不同导致对除灰器声强也不同的使用要求；安装使用时，可多台不同声强型号的除灰器同时组合布置在锅炉炉膛、烟道、过热段等不同需要安装除灰的所有位置，可利用集中供气管道提供气源，并集中电气控制以实现统一操作管理，可实现在安全运行和除灰效能提高的情况下简化运行人员操作，也为设备维护保养的标准化规程实施提供保证；可根据使用位置温度要求及使用声音强度要求的不同，选取不同的材质和外形尺寸的
设备进行安装，声能播放器安装在锅炉炉壁或烟道时，对其相应安装部位开以合适大小尺寸的孔，将声能播放器插入炉壁或烟道内部后调整装入部分的长度尺寸，炉壁上开孔处原换热管道进行躲避处理，声能播放器通过其外套的辅助安装盒固定并装焊于炉壁或烟道上，两者间结合面位置施以密封焊焊接，焊缝需按验收标准检验合格。
35.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。