專利名稱：一種爐膛吹灰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爐膛吹灰裝置，特別是一種采用冰丸作吹灰介質(zhì)的爐膛吹灰裝置。
背景技術(shù)：
爐膛結(jié)渣的對(duì)電站鍋爐運(yùn)行的影響主要表現(xiàn)在渣層覆蓋受熱面，減少了爐膛的吸 熱量，造成爐膛出口煙溫上升，而爐膛出口煙溫的升高與結(jié)渣的發(fā)展互為促進(jìn)因素，這種正 反饋機(jī)制表明，爐膛結(jié)渣一旦超過一定的限度而不及時(shí)干預(yù)，結(jié)渣過程就可能失控而無限 發(fā)展下去，爐內(nèi)運(yùn)行參數(shù)也由此發(fā)生一系列變化，包括爐膛出口煙溫逐漸上升、煙氣中的氮 氧化物含量逐漸增高、煙氣中三氧化硫含量逐漸增高等，進(jìn)一步誘發(fā)一系列不良后果或惡 性事故，比如過熱器結(jié)渣造成水平煙道堵塞、過熱汽溫失調(diào)、高溫腐蝕加劇造成水冷壁或 過熱器爆管、尾部受熱面低溫腐蝕加劇造成省煤器爆管、低溫粘結(jié)灰加速生成造成低溫?zé)?道堵塞、排煙溫度升高造成熱效率下降等，運(yùn)行案例中甚至還出現(xiàn)過流渣堵塞冷灰斗的極 端結(jié)漁工況的報(bào)道。爐膛結(jié)渣有四種類型(1)機(jī)械粘結(jié)——半熔化狀態(tài)的細(xì)粒飛灰在受熱面表面堆 積而形成疏松的灰污層；(2)沉積物粘結(jié)——燃料中的堿金屬氧化物在高溫?zé)煔庵猩A后， 凝華在受熱面壁面上，或由于粘結(jié)灰層中灰粒互相產(chǎn)生化學(xué)作用而形成低熔點(diǎn)化合物，形 成粘結(jié)性沉積層，有時(shí)可見灰粒粘在沉積層外表面；(3)密實(shí)粘結(jié)層——這是由于灰粒之間 在爐內(nèi)氣氛下相互作用而被燒結(jié)成密實(shí)的積灰層，它有較高的機(jī)械強(qiáng)度；(4)液態(tài)渣層—— 渣層表面溫度較高時(shí)，部分灰粒熔化成液態(tài)，不斷粘結(jié)沉積下來的灰粒，使灰渣層變厚，灰 溫進(jìn)一步升高，導(dǎo)致惡性循環(huán)，形成液態(tài)流渣。爐膛結(jié)渣是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，影響因素很多。對(duì)于燃煤電站鍋爐，如果燃煤具 有較高的灰分和硫分、較低的灰熔點(diǎn)、爐內(nèi)局部出現(xiàn)還原性氣氛、燃燒負(fù)荷偏高、爐內(nèi)空氣 動(dòng)力場(chǎng)失調(diào)等情況，都可能誘發(fā)爐膛的結(jié)渣，因此，對(duì)爐內(nèi)結(jié)渣目前還不能從爐膛的原始設(shè) 計(jì)上就得到完全控制。所以，以爐膛出口煙溫為控制指標(biāo)，在運(yùn)行中及時(shí)對(duì)爐膛內(nèi)的受熱 面(水冷壁)進(jìn)行吹灰(除渣)操作，是電站鍋爐尤其是大型電站鍋爐運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵 問題。現(xiàn)有的爐膛吹灰裝置，在性能上各有特點(diǎn)水射流吹灰器對(duì)各種類型的爐膛結(jié)渣 都有較好的吹灰效果，但會(huì)對(duì)受熱面金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱沖擊，導(dǎo)致水冷壁可能出現(xiàn)水循環(huán) 障礙并造成管壁的熱疲勞，吹灰期間大量的水耗使得鍋爐的負(fù)荷和熱效率急劇下降；蒸汽 吹灰器通常采用長(zhǎng)伸縮結(jié)構(gòu)，熱態(tài)運(yùn)行可靠性低，對(duì)爐膛結(jié)渣類型中的密實(shí)粘結(jié)層和液態(tài) 渣層的吹灰效果很差；壓縮空氣吹灰器和蒸汽吹灰器類似，但由于氣源壓力相對(duì)較低，爐膛 吹灰效果不及蒸汽吹灰器。以上三種吹灰方式有一個(gè)共同缺點(diǎn)，這就是在吹灰操作時(shí)段，由 于大量吹灰介質(zhì)引入爐膛，造成爐內(nèi)溫度急劇下降，干擾燃燒的穩(wěn)定性，同時(shí)吹灰時(shí)段內(nèi)鍋 爐的出力顯著降低?，F(xiàn)有的各種爐膛吹灰裝置，在性能上還存在著另外一個(gè)重大缺陷在吹灰介質(zhì)流量處于可接受的范圍的約束條件下，氣體射流或水射流的射程有限，對(duì)于大容量鍋爐而言， 爐膛截面尺寸很大，吹灰運(yùn)作只能是將吹灰器噴口通過某側(cè)面的爐墻上的吹灰口伸入爐 膛，再回吹本爐墻的方式(長(zhǎng)伸縮式吹灰器可以吹掃對(duì)面爐墻的局部區(qū)域)，一個(gè)吹灰口只 能顧及爐墻的某個(gè)特定的局部區(qū)域，這不可避免地造成了大面積的吹灰死角的存在，爐膛 吹灰也就不可能徹底完成，特別是當(dāng)嚴(yán)重結(jié)渣的部位沒有預(yù)先設(shè)置吹灰口時(shí)，吹灰死角這 一缺陷就更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種爐膛吹灰裝置，用以解決爐膛吹灰時(shí)段的燃燒穩(wěn)定性 變差和鍋爐出力下降的問題，同時(shí)也為了解決爐膛吹灰死角的難題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種爐膛吹灰裝置，包括羅茨風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié) 閥、發(fā)射管前軟管、發(fā)射風(fēng)道、冰倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、冰倉(cāng)入口軟管、冰倉(cāng)入口閥、壓力平衡管、 落料口、噴口、掃描平臺(tái)、冰丸機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)送風(fēng)軟管、冷風(fēng)入口管、冷風(fēng)出口管、循環(huán)風(fēng) 機(jī)、冷風(fēng)回風(fēng)軟管，發(fā)射風(fēng)道、冰倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、壓力平衡管、落料口采用雙層壁面結(jié)構(gòu)，外 壁和內(nèi)壁之間為冷風(fēng)通道，羅茨風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、發(fā)射管前軟管和發(fā)射風(fēng)道通過管道依次 連接，冰倉(cāng)下口和螺旋輸送機(jī)入口連接，螺旋輸送機(jī)出口和落料口、發(fā)射風(fēng)道連接，發(fā)射風(fēng) 道和噴口連接，冰丸機(jī)、冰倉(cāng)入口閥、冰倉(cāng)入口軟管通過管道依次連接，冷風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)出口 軟管、冷風(fēng)入口管和冰倉(cāng)之間的冷風(fēng)通道依次連接，冷風(fēng)出口管由發(fā)射風(fēng)道的冷風(fēng)通道引 出，并和冷風(fēng)回風(fēng)軟管、循環(huán)風(fēng)機(jī)和冷風(fēng)機(jī)依次連接，發(fā)射風(fēng)道、冰倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、壓力平 衡管、落料口、噴口、冷風(fēng)入口管和冷風(fēng)出口管固定在掃描平臺(tái)上，壓力平衡管連接發(fā)射風(fēng) 道和冰倉(cāng)；羅茨風(fēng)機(jī)將環(huán)境空氣壓入發(fā)射風(fēng)道，其流量由風(fēng)量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，冰倉(cāng)內(nèi)裝入由冰 丸機(jī)預(yù)制好的冰丸，冰丸通過螺旋輸送機(jī)和落料口連續(xù)定量地加入到發(fā)射風(fēng)道之內(nèi)，形成 氣粒兩相混合物，氣粒兩相混合物在噴口內(nèi)加速，在噴口出口處形成高速出射的冰丸顆粒 群，被發(fā)射到爐膛之內(nèi)，掃描平臺(tái)工作時(shí)，噴口在水平和垂直方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)爐膛整個(gè) 積灰壁面的吹灰。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)(1)由冰丸機(jī)制備特定尺寸和溫度的冰丸， 通過冰倉(cāng)儲(chǔ)存和螺旋輸送機(jī)和落料口送料，并羅茨風(fēng)機(jī)、發(fā)射風(fēng)道和錐形噴口實(shí)現(xiàn)冰丸高 速發(fā)射，高速發(fā)射的沖擊效應(yīng)和冰丸升華效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生良好的吹灰效果，此外高速發(fā)射介質(zhì) 損耗少，吹灰介質(zhì)用量低，可大幅度緩解常規(guī)水射流吹灰所帶來的熱沖積、負(fù)荷、效率等問 題；(2)掃描平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)噴口的水平垂直方向運(yùn)動(dòng)，基本消除吹灰死角；采用壓力平衡管可 以保證冰倉(cāng)內(nèi)具有較高壓力，使發(fā)射過程能穩(wěn)定連續(xù)進(jìn)行；(3)發(fā)射風(fēng)道、冰倉(cāng)、螺旋輸送 機(jī)、壓力平衡管、落料口采用雙層壁面結(jié)構(gòu)保冷，而且制備的冰丸溫度較低，保證了冰丸儲(chǔ) 存和發(fā)射過程中不會(huì)出現(xiàn)融化粘結(jié)現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明爐膛吹灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中噴口 11的安裝示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中噴口 11的安裝分布圖。其中1-羅茨風(fēng)機(jī)，2-風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，3-發(fā)射管前軟管，4-發(fā)射風(fēng)道，5-冰倉(cāng)，6-螺
4旋輸送機(jī)，7-冰倉(cāng)入口軟管，8-冰倉(cāng)入口閥，9-壓力平衡管，10-落料口，11-噴口，12-掃描 平臺(tái)，13-冰丸機(jī)，14-冷風(fēng)機(jī)，15-冷風(fēng)送風(fēng)軟管，16-冷風(fēng)出口管，17-冷風(fēng)出口管，18-循 環(huán)風(fēng)機(jī)，19-冷風(fēng)回風(fēng)軟管，20-爐墻，21-吹灰口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1是本發(fā)明爐膛吹灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明爐膛吹灰裝置主要包括包括 羅茨風(fēng)機(jī)1、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥2、發(fā)射管前軟管3、發(fā)射風(fēng)道4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、冰倉(cāng)入口軟 管7、冰倉(cāng)入口閥8、壓力平衡管9、落料口 10、噴口 11、掃描平臺(tái)12、冰丸機(jī)13、冷風(fēng)機(jī)14、 冷風(fēng)送風(fēng)軟管15、冷風(fēng)入口管16、冷風(fēng)出口管17、循環(huán)風(fēng)機(jī)18、冷風(fēng)回風(fēng)軟管19 ；發(fā)射風(fēng)道 4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、壓力平衡管9、落料口 10采用雙層壁面結(jié)構(gòu)，外壁和內(nèi)壁之間為冷 風(fēng)通道，見圖2，羅茨風(fēng)機(jī)1、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥2、發(fā)射管前軟管3和發(fā)射風(fēng)道4通過管道依次連 接，冰倉(cāng)5下口和螺旋輸送機(jī)6入口連接，螺旋輸送機(jī)6出口和落料口 10、發(fā)射風(fēng)道4依次 連接，發(fā)射風(fēng)道4和噴口 11連接，冰丸機(jī)13、冰倉(cāng)入口閥8、冰倉(cāng)入口軟管7通過管道依次 連接，冷風(fēng)機(jī)14、冷風(fēng)送風(fēng)軟管15、冷風(fēng)入口管16和冰倉(cāng)5之間的冷風(fēng)通道依次連接，冷風(fēng) 出口管17由發(fā)射風(fēng)道4的冷風(fēng)通道引出，并和冷風(fēng)回風(fēng)軟管19、循環(huán)風(fēng)機(jī)18和冷風(fēng)機(jī)14 依次連接，發(fā)射風(fēng)道4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、壓力平衡管9、落料口 10、噴口 11、冷風(fēng)入口管 16、冷風(fēng)出口管17固定在掃描平臺(tái)12上，壓力平衡管9連接發(fā)射風(fēng)道4和冰倉(cāng)5 ；發(fā)射風(fēng) 道4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、壓力平衡管9、落料口 10的冷風(fēng)通道互相連通，冷風(fēng)循環(huán)由循環(huán) 風(fēng)機(jī)18驅(qū)動(dòng)，所需冷量由冷風(fēng)機(jī)14提供；冰丸機(jī)13制備吹灰所需冰丸；噴口 11是冰丸的 發(fā)射口，懸浮插入爐墻20上的吹灰口 21內(nèi)，見圖2 ；風(fēng)量調(diào)節(jié)閥2用于調(diào)節(jié)風(fēng)量；掃描平臺(tái) 12前端(即靠近噴口 11 一側(cè))可在水平和垂直兩個(gè)方向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)噴口 11的掃描過程， 移動(dòng)角度范圍、所需動(dòng)力和傳動(dòng)方式可根據(jù)具體應(yīng)用選擇合適的技術(shù)和裝置。發(fā)射風(fēng)道4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、壓力平衡管9、落料口 10的雙層壁面之間的冷 風(fēng)通道也可采用另外一種設(shè)計(jì)，即各部件的冷風(fēng)通道互不連通，冷風(fēng)入口管16分成五路分 別與前述的發(fā)射風(fēng)道4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、壓力平衡管9、落料口 10的冷風(fēng)通道入口連 接，冷卻后的空氣離開各部件的冷風(fēng)通道出口后匯集到冷風(fēng)出口管17，此時(shí)冷風(fēng)入口管16 不和冰倉(cāng)5連接，冷風(fēng)出口管17不和發(fā)射風(fēng)道4連接。本發(fā)明爐膛吹灰裝置，其主要數(shù)據(jù)包括冰丸機(jī)13制備的冰丸尺寸在3mm-8mm之 間，溫度<_3°C ；噴口 11是一個(gè)漸縮噴口，其噴口錐角在2° 10°之間；冰丸在噴口 11 出口的發(fā)射速度> 30m/s。本發(fā)明爐膛吹灰裝置的工作過程是羅茨風(fēng)機(jī)1將環(huán)境空氣壓入發(fā)射風(fēng)道4，其流 量由風(fēng)量調(diào)節(jié)閥2整定，冰倉(cāng)5內(nèi)裝入由冰丸機(jī)13預(yù)制好的冰丸，關(guān)閉冰倉(cāng)入口閥8，冰丸 通過螺旋輸送機(jī)6和落料口 10連續(xù)定量地加入到發(fā)射風(fēng)道4之內(nèi)，形成氣粒兩相混合物， 氣粒兩相混合物在噴口 11加速，在噴嘴出口處形成高速出射的冰丸顆粒群，被發(fā)射到爐膛 之內(nèi)，掃描裝置12工作時(shí)，噴口 11在水平和垂直方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)爐膛整個(gè)積灰壁面的 吹灰。本發(fā)明爐膛吹灰裝置的工作機(jī)理是噴口 11發(fā)射出的具有很大動(dòng)量的高速冰丸，在爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔庵酗w行，撞擊對(duì)面爐墻壁面上的結(jié)渣層，結(jié)渣層與冰丸之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，在熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱應(yīng)力、 動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生的沖擊力、升華效應(yīng)或融化_蒸發(fā)效應(yīng)的劇烈氣化膨脹產(chǎn)生的沖刷等因素的 綜合作用下，渣層龜裂并脫落，從而完成爐膛的吹灰。噴口 11的結(jié)構(gòu)影響到冰丸的發(fā)射初速和發(fā)射角，最終決定了冰丸到達(dá)靶面的終 端速度和顆粒在靶面的散布特征，試驗(yàn)證實(shí)，噴口 11錐角在2° 10°之間都可以順利完 成冰丸的發(fā)射，對(duì)冰丸的終端速度和散布特征進(jìn)行優(yōu)選，最佳錐角范圍為3. 0° 為3. 5° 之間。在實(shí)際工作狀態(tài)下，考慮到要減少冰丸在加速過程中的撞擊造成的破裂概率，實(shí)際使 用的噴口錐角在4° 8°之間。預(yù)制冰丸的粒徑和粒徑分布對(duì)發(fā)射性能和飛行中的損耗率都有重要影響，更重要 的是，冰丸粒徑對(duì)冰丸與渣層之間的相互作用的影響是決定性的，不同粒徑的冰丸，在沒入 渣層之后，有完全不同的熱效應(yīng)和氣化速度。試驗(yàn)證實(shí)，預(yù)制冰丸的粒徑在3mm 8mm之間 為宜，最佳粒徑在4mm 6mm之間。發(fā)射風(fēng)道4、冰倉(cāng)5、螺旋輸送機(jī)6、壓力平衡管9、落料口 10采用雙層結(jié)構(gòu)壁面并 通以冷風(fēng)保冷的目的是保證在發(fā)射之前冰丸不會(huì)因?yàn)榫植咳诨a(chǎn)生顆粒之間的粘結(jié)。發(fā)射過程中冰倉(cāng)5處于密閉狀態(tài)(冰倉(cāng)入口閥8關(guān)閉)，通過設(shè)置壓力平衡管9可 維持發(fā)射過程中冰倉(cāng)內(nèi)壓力大于噴口 11處壓力，以保證螺旋輸送機(jī)6能順利完成連續(xù)均勻 地給料。下面對(duì)本發(fā)明爐膛吹灰裝置的工作特性作進(jìn)一步的描述。從實(shí)際吹灰過程來看，冰丸吹灰與干冰清洗的過程極其相似，其參數(shù)比較如下干 冰清洗常溫壁面時(shí)，干冰顆粒與壁面之間有90°C左右的溫度差，而冰丸吹灰清除爐膛灰渣 時(shí)，冰與渣層之間有1000°C左右的溫度差，冰丸吹灰具有更優(yōu)越的氣化條件；干冰的氣化 膨脹倍數(shù)563倍，冰的氣化膨脹倍數(shù)1521倍，冰丸吹灰有更顯著的膨脹沖刷效應(yīng)；干冰升華 潛熱為573.6J/g，冰升華潛熱2800J/g，冰丸吹灰有更大的相變熱效應(yīng)。綜合比較結(jié)果為， 冰丸對(duì)爐膛的吹灰效果要好于干冰對(duì)常溫壁面的清洗效果。冰丸在爐膛飛行過程中質(zhì)量損耗很低。以5mm的冰丸為例以30m/s的初速發(fā)射 至距離噴口 12m的對(duì)面爐膛壁面，爐膛內(nèi)的平均煙氣溫度為1200°C，冰丸在爐膛內(nèi)的飛行 時(shí)間大約地為0.5s左右。冰丸在爐內(nèi)的飛行時(shí)段內(nèi)，其輻射換熱熱量仏=12.5J;對(duì)流換 熱量Q2 = 5. 3J ；考慮到冰的升華潛熱為2821. 5kJ/kg，5mm的冰丸全部升華需要吸收Q = 141J的熱量；由此得出5mm的冰丸在爐膛內(nèi)飛行過程中的質(zhì)量損失率僅為12. 6%左右，也 就是說，有高達(dá)87. 4%的吹灰介質(zhì)得到了有效利用。冰丸在爐膛飛行過程中速度衰減很少，顆粒射程大。以5mm的冰丸為例以30m/s 的初速發(fā)射至距離噴口 12m的靶面，測(cè)定的冰丸殘余速度仍然有16m/s。冰丸吹灰裝置的有效吹灰面積大，完全消除了吹灰死角。以5mm的冰丸為例以出 口直徑為20mm的漸縮噴口發(fā)射，冰丸初速為30m/s時(shí)，測(cè)試證實(shí)，冰丸到達(dá)距離噴口 12m的 靶面時(shí)，顆粒的有效散布區(qū)域的直徑高達(dá)8m，而且在該區(qū)域內(nèi)顆粒散布均勻，這個(gè)結(jié)果意味 著只需要在爐墻上設(shè)置很少的吹灰口，就能保證不出現(xiàn)吹灰死角。冰丸吹灰裝置的吹灰介質(zhì)消耗量極小，在吹灰時(shí)段對(duì)鍋爐的出力和燃燒穩(wěn)定性幾 乎沒有影響。以5mm的冰丸為例測(cè)試證實(shí)，單個(gè)冰丸對(duì)渣層的作用面積大于100mm2，以 100mm2計(jì)，完成一次1000m2爐墻面積的爐膛吹灰，在無吹灰死角時(shí)，需要一千萬顆冰丸，合計(jì)冰丸重量?jī)H僅為600kg(同樣的爐膛條件下，水射流吹灰器完成一次吹灰操作的水耗大 約為36噸，是冰丸吹灰的60倍)，對(duì)爐內(nèi)燃燒過程幾乎沒有干擾，介質(zhì)吸熱量對(duì)鍋爐出力 也幾乎沒有影響(比如對(duì)300MW火力發(fā)電機(jī)組，冰丸吹灰裝置的一個(gè)吹灰口發(fā)射40kg的冰 丸，發(fā)射時(shí)間60s，吹灰介質(zhì)的吸熱功率僅僅相當(dāng)于鍋爐燃燒功率的0. 25%，吸熱負(fù)荷被均 勻分配在一個(gè)很大的目標(biāo)區(qū)域；而水射流吹灰器在吹灰時(shí)段的介質(zhì)吸熱功率高達(dá)鍋爐燃燒 功率的10%以上，而且吸熱負(fù)荷集中在一個(gè)較小的目標(biāo)區(qū)域)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。吹灰對(duì)象為一臺(tái)200麗四角切圓燃燒電站鍋爐，爐膛截面為正方形，在爐膛四個(gè) 壁面中心各布置一個(gè)吹灰口，如圖3所示；4套冰丸吹灰裝置共用一臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)、冰丸機(jī)和 冷風(fēng)機(jī)，其它部件均為4套；噴口錐角約5° ；每個(gè)噴口發(fā)射30kg的冰丸，冰丸發(fā)射速度 50m/s，發(fā)射時(shí)間60s，每天吹灰1次；冰球機(jī)制備冰丸直徑4mm 6mm(實(shí)際使用中不合要 求的冰丸預(yù)先分離掉)，溫度約_5°C ；用于保冷的冷風(fēng)回風(fēng)溫度為0°C ；機(jī)冷風(fēng)溫度掃描平 臺(tái)采用市場(chǎng)上成熟的電動(dòng)機(jī)械式，其掃描過程自動(dòng)進(jìn)行，人員操作方便。該裝置工作過程如下(1)冰丸機(jī)工作，制備尺寸符合要求的冰丸，打開冰倉(cāng)入口閥，冰丸送入冰倉(cāng)儲(chǔ)存， 達(dá)到額定儲(chǔ)存量后，關(guān)閉冰倉(cāng)入口閥，保證冰倉(cāng)密封；冷風(fēng)機(jī)和循環(huán)風(fēng)機(jī)同時(shí)工作，給發(fā)射 風(fēng)道、冰倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、壓力平衡管和落料口保冷，控制冷風(fēng)回風(fēng)溫度為o°c。(2)羅茨風(fēng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)風(fēng)量至設(shè)定值，然后螺旋輸送機(jī)和掃描裝 置啟動(dòng)工作，冰丸經(jīng)落料口進(jìn)入發(fā)射風(fēng)道，經(jīng)噴口加速后射入爐膛，在爐膛內(nèi)短暫飛行后撞 擊至對(duì)面爐膛壁面上開始吹灰(除渣)，四個(gè)噴口按照先后順序依次進(jìn)行吹灰，從而完成整 個(gè)爐膛的吹灰流程。采用噴丸法用于表面清潔已有很多應(yīng)用(如除漆)，但文獻(xiàn)和應(yīng)用中均未見冰丸 高速射流爐膛吹灰裝置的報(bào)道。本發(fā)明采用高速冰丸吹灰，吹灰介質(zhì)質(zhì)量小，吹灰效果好 (與水射流吹灰近似)，可大幅度緩解熱沖積、負(fù)荷、效率等問題，基本消除吹灰死角，裝置 安裝使用方便，適用于現(xiàn)有電站鍋爐的爐膛吹灰(除渣)。
權(quán)利要求
一種爐膛吹灰裝置，其特征在于包括羅茨風(fēng)機(jī)(1)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(2)、發(fā)射管前軟管(3)、發(fā)射風(fēng)道(4)、冰倉(cāng)(5)、螺旋輸送機(jī)(6)、冰倉(cāng)入口軟管(7)、冰倉(cāng)入口閥(8)、壓力平衡管(9)、落料口(10)、噴口(11)、掃描平臺(tái)(12)、冰丸機(jī)(13)、冷風(fēng)機(jī)(14)、冷風(fēng)送風(fēng)軟管(15)、冷風(fēng)入口管(16)、冷風(fēng)出口管(17)、循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)、冷風(fēng)回風(fēng)軟管(19)，發(fā)射風(fēng)道(4)、冰倉(cāng)(5)、螺旋輸送機(jī)(6)、壓力平衡管(9)、落料口(10)采用雙層壁面結(jié)構(gòu)，外壁和內(nèi)壁之間為冷風(fēng)通道，羅茨風(fēng)機(jī)(1)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(2)、發(fā)射管前軟管(3)和發(fā)射風(fēng)道(4)通過管道依次連接，冰倉(cāng)(5)下口和螺旋輸送機(jī)(6)入口連接，螺旋輸送機(jī)(6)出口和落料口(10)、發(fā)射風(fēng)道(4)連接，發(fā)射風(fēng)道(4)和噴口(11)連接，冰丸機(jī)(13)、冰倉(cāng)入口閥(8)、冰倉(cāng)入口軟管(7)通過管道依次連接，冷風(fēng)機(jī)(14)、冷風(fēng)出口軟管(15)、冷風(fēng)入口管(16)和冰倉(cāng)(5)之間的冷風(fēng)通道依次連接，冷風(fēng)出口管(17)由發(fā)射風(fēng)道(4)的冷風(fēng)通道引出，并和冷風(fēng)回風(fēng)軟管(19)、循環(huán)風(fēng)機(jī)(18)和冷風(fēng)機(jī)(14)依次連接，發(fā)射風(fēng)道(4)、冰倉(cāng)(5)、螺旋輸送機(jī)(6)、壓力平衡管(9)、落料口(10)、噴口(11)、冷風(fēng)入口管(16)和冷風(fēng)出口管(17)固定在掃描平臺(tái)(12)上，壓力平衡管(9)連接發(fā)射風(fēng)道(4)和冰倉(cāng)(5)；羅茨風(fēng)機(jī)1將環(huán)境空氣壓入發(fā)射風(fēng)道(4)，其流量由風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(2)調(diào)節(jié)，冰倉(cāng)(5)內(nèi)裝入由冰丸機(jī)(13)預(yù)制好的冰丸，冰丸通過螺旋輸送機(jī)(6)和落料口(10)連續(xù)定量地加入到發(fā)射風(fēng)道(4)之內(nèi)，形成氣粒兩相混合物，氣粒兩相混合物在噴口(11)內(nèi)加速，在噴口(11)出口處形成高速出射的冰丸顆粒群，被發(fā)射到爐膛之內(nèi)，掃描平臺(tái)(12)工作時(shí)，噴口(11)在水平和垂直方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)爐膛整個(gè)積灰壁面的吹灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛吹灰裝置，其特征在于發(fā)射風(fēng)道(4)、冰倉(cāng)(5)、螺旋輸 送機(jī)(6)、壓力平衡管(9)和落料口(10)的冷風(fēng)通道互相連通，冷風(fēng)循環(huán)由循環(huán)風(fēng)機(jī)(18) 驅(qū)動(dòng)，所需冷量由冷風(fēng)機(jī)(14)提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛吹灰裝置，其特征在于發(fā)射風(fēng)道(4)、冰倉(cāng)(5)、螺旋輸 送機(jī)(6)、壓力平衡管(9)、落料口(10)之間的冷風(fēng)通道可互不連通，冷風(fēng)入口管(16)分 成五路分別與前述五個(gè)部件的冷風(fēng)通道入口連接，冷卻后的空氣離開發(fā)射風(fēng)道(4)、冰倉(cāng)(5)、螺旋輸送機(jī)(6)、壓力平衡管(9)和落料口(10)的冷風(fēng)通道出口后匯集到冷風(fēng)出口管 (17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛吹灰裝置，其特征在于噴口(11)為漸縮噴口，其噴口 錐角在2° 10°之間，噴口(11)懸浮插入爐墻(22)上的吹灰口(23)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛吹灰裝置，其特征在于掃描平臺(tái)(12)靠近噴口(11)一 側(cè)可在水平和垂直兩個(gè)方向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)噴口(11)的掃描過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛吹灰裝置，其特征在于冰丸機(jī)(13)制備的冰丸直徑在 3mm-8mm 之間、溫度 < -3 °C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛吹灰裝置，其特征在于冰丸在噴口(11)出口的發(fā)射速 度〉30m/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種爐膛吹灰裝置，由羅茨風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、發(fā)射管前軟管、發(fā)射風(fēng)道、冰倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、掃描平臺(tái)、冰丸機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)送風(fēng)軟管、冷風(fēng)入口管、冷風(fēng)出口管、循環(huán)風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)回風(fēng)軟管等組成。羅茨風(fēng)機(jī)將空氣壓入發(fā)射風(fēng)道，冰倉(cāng)內(nèi)裝入預(yù)制好的冰丸，冰丸通過螺旋輸送機(jī)和落料口連續(xù)定量地加入到發(fā)射風(fēng)道之內(nèi)，形成氣粒兩相混合物，該混合物在噴口加速，形成高速出射的冰丸顆粒群，被發(fā)射到爐膛之內(nèi)，經(jīng)短暫飛行后撞擊到對(duì)面的爐膛積灰壁面上實(shí)施吹灰操作。本發(fā)明采用高速冰丸吹灰，吹灰介質(zhì)質(zhì)量小，吹灰效果好，可大幅度緩解了熱沖積、負(fù)荷、效率等問題，基本消除吹灰死角，裝置安裝使用方便，適用于電站鍋爐的爐膛吹灰(除渣)。
文檔編號(hào)F23J1/00GK101922720SQ201010179149
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者劉心志, 張后雷, 朱曙光, 熊榮輝 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)