專利名稱：垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法及裝置，屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和人民生活水平的不斷提高，在很多地區(qū)，生活垃圾問題已逐漸凸顯成為一個(gè)制約城市發(fā)展和環(huán)境改善的重要因素，而垃圾焚燒能夠很好地實(shí)現(xiàn)其無害化、減量化和資源化，在我國正得到越來越廣泛的應(yīng)用。在《京都議定書》生效后，生物質(zhì)能由于二氧化碳近零排放的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為能源領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。生物質(zhì)直燃發(fā)電是最方便、高效的生物質(zhì)能利用方式之一，在我國得到了迅速發(fā)展。然而在垃圾和生物質(zhì)的焚燒過程中，燃料中成灰物質(zhì)引發(fā)的積灰結(jié)渣在燃燒設(shè)備的各種受熱面上普遍存在，特別是在鍋爐對(duì)流煙道的對(duì)流管束上尤為嚴(yán)重。受熱面積灰會(huì)增加傳熱熱阻，使鍋爐排煙溫度提高，導(dǎo)致鍋爐效率降低；受熱面積灰還會(huì)導(dǎo)致煙氣流通截面減少，煙風(fēng)阻力增加，弓丨風(fēng)機(jī)電耗增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致停爐，影響機(jī)組利用率，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。垃圾焚燒和生物質(zhì)焚燒過程中的受熱面積灰問題阻礙了垃圾焚燒技術(shù)和生物質(zhì)燃燒技術(shù)的發(fā)展。目前，如何對(duì)垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐對(duì)流受熱面進(jìn)行有效清灰，尚處在不斷摸索階段，減少對(duì)流受熱面積灰的辦法并不多，主要有三種一是在鍋爐嚴(yán)重結(jié)渣后停爐進(jìn)行人工清渣，該方法經(jīng)濟(jì)性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、清渣不徹底；二是在鍋爐運(yùn)行過程中利用吹灰器對(duì)受熱面進(jìn)行吹灰，該方法對(duì)垃圾焚燒鍋爐或生物質(zhì)鍋爐受熱面產(chǎn)生的結(jié)渣難以清除，且設(shè)備投資成本較高，吹灰器結(jié)構(gòu)復(fù)雜；三是在燃料中添加白云石或石灰石等添加劑，能減少堿金屬復(fù)合硫酸鹽生成，達(dá)到減輕受熱面積灰的目的，但該方法在實(shí)際運(yùn)行過程中效果一般。在垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐中，利用布置在對(duì)流煙道中的金屬軟管管排將積灰攔截，并通過使金屬軟管變形的手段，將沉積在金屬軟管表面的積灰清除，從而達(dá)到減少煙氣中成灰物質(zhì)在后繼受熱面上沉積的清灰方法及裝置未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置及方法，本發(fā)明利用布置在鍋爐對(duì)流煙道中的金屬軟管將積灰攔截后利用其變形，使積灰從金屬軟管脫落，經(jīng)排灰口排出鍋爐，減少煙氣中成灰物質(zhì)在后繼受熱面上的沉積。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清灰效率高、成本低、適用范圍廣。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置，該裝置包括金屬軟管、推桿、溫度測(cè)量裝置、差壓測(cè)量裝置、排灰口 ；鍋爐爐膛出口的水平煙道由水平煙道爐墻圍成且中空；
其中，金屬軟管置于水平煙道中，且煙氣進(jìn)入水平煙道后首先經(jīng)過金屬軟管，推桿穿過水平煙道爐墻且與金屬軟管連接；
溫度測(cè)量裝置包括若干測(cè)溫探頭，其測(cè)溫探頭嵌在金屬軟管和推桿外表面；差壓測(cè)量裝置包括兩根測(cè)壓管和差壓變送器，其測(cè)壓管穿過水平煙道爐墻布置在金屬軟管外側(cè)，且與金屬軟管外表面保持距離，差壓變送器兩端分別與兩根測(cè)壓管相連，差壓變送器布置在水平煙道外；
排灰口布置水平煙道上且位于金屬軟管下方。優(yōu)選的，所述金屬軟管外徑在4>25mm 4>42mm間。優(yōu)選的，推桿為用耐高溫材料。本發(fā)明還提供了一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法，該方法包括如下步驟煙氣離開爐膛后，流經(jīng)水平煙道中布置的金屬軟管，由金屬軟管將煙氣中的積灰攔截，當(dāng)溫度測(cè)量裝置和差壓測(cè)量裝置測(cè)得的溫度和阻力降變化超過設(shè)定閾值時(shí)，推桿開始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管發(fā)生變形，沉積在金屬軟管表面的積灰由于變形從表面脫落，經(jīng)排灰口排出。優(yōu)選的，所述金屬軟管內(nèi)通入鍋爐給水或者空氣。優(yōu)選的，推桿穿過水平煙道爐墻部分采用局部水冷，填料密封；推桿在水平煙道內(nèi)部的部分保持高溫。有益效果首先充分考慮垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐對(duì)流受熱面積灰形成的主要原因是灰顆粒的慣性撞擊，即對(duì)流受熱面積灰中的絕大部分份額都來自灰顆粒慣性撞擊的貢獻(xiàn)這一特點(diǎn)，并利用金屬軟管柔性好、變形方便，且具有良好的抗疲勞性、耐高壓、耐高溫、耐蝕性等多種優(yōu)點(diǎn)，在鍋爐水平煙道第一組對(duì)流受熱面前布置多排金屬軟管攔截積灰，通過埋設(shè)在金屬軟管表面的熱電偶測(cè)量其表面溫度，通過差壓測(cè)量裝置檢測(cè)金屬軟管管排阻力變化，當(dāng)主控室集散控制系統(tǒng)中顯示的測(cè)點(diǎn)處溫度和金屬軟管管排阻力變化超過設(shè)定閾值時(shí)，開啟電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管發(fā)生變形，使沉積在金屬軟管表面的積灰脫落，在重力作用下墜入正下方的排灰口，經(jīng)排灰口排出鍋爐，有效減少積灰在金屬軟管下游對(duì)流受熱面上的沉積，達(dá)到清灰的目的；當(dāng)溫度和阻力變化恢復(fù)到設(shè)定閾值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)，推桿停止運(yùn)動(dòng)，金屬軟管繼續(xù)攔截積灰。沉積在金屬軟管上的積灰在推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)脫落，該方法在不影響鍋爐正常運(yùn)行的情況下，很好地達(dá)到清除積灰的目的。其次，在金屬軟管內(nèi)通入鍋爐給水或空氣，可將金屬軟管作為鍋爐省煤器或空氣預(yù)熱器的一部分，既可有效降低金屬軟管的管壁溫度，加快積灰在金屬軟管表面的沉積，又可減少清灰裝置所造成的熱損失，提高了鍋爐整體經(jīng)濟(jì)性。推桿選用耐高溫材料，保證其在高溫條件下能夠正常動(dòng)作，推桿穿墻部分采用局部水冷、填料密封，確保密封可靠，減少漏風(fēng)，以減少鍋爐熱損失；推桿在煙道內(nèi)部的部分保持高溫，可有效防止積灰沉積在其表面，保證推桿能正常運(yùn)動(dòng)；推桿與金屬軟管采用卡套方式連接，便于安裝和拆卸。最后，在金屬軟管管排底部布置排灰口，從金屬軟管表面脫落的積灰墜入排灰口，經(jīng)排灰口排出鍋爐，不影響鍋爐的正常運(yùn)行。綜上，本發(fā)明為垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐提供了一種將積灰攔截并清除的方法，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、清灰效率高、適用范圍廣等特點(diǎn)。


圖I為垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐對(duì)流管束前清灰裝置結(jié)構(gòu)示意 圖2為垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐過熱器前清灰裝置結(jié)構(gòu)示意 圖3為垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置推桿與爐墻及金屬軟管連接示意圖；圖中，金屬軟管I ;推桿2 ;溫度測(cè)量裝置3 ;差壓測(cè)量裝置4 ;測(cè)壓管41 ;差壓變送器42 ;排灰口 5 ;爐膛6 ;水平煙道7 ;水平煙道爐墻71 ;對(duì)流管束8 ;過熱器9 ;省煤器10 ;空氣預(yù)熱器11;汽包12。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供的垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置如圖1、2、3所示，
本發(fā)明提供的垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置，該裝置包括金屬軟管I、推桿2、溫度測(cè)量裝置3、差壓測(cè)量裝置4、排灰口 5 ;鍋爐爐膛6出口的水平煙道7由水平煙道爐墻71圍成且中空。其中，金屬軟管I置于水平煙道7中，且煙氣進(jìn)入水平煙道7后首先經(jīng)過金屬軟管1，推桿2穿過水平煙道爐墻71且與金屬軟管I連接。 溫度測(cè)量裝置3包括若干測(cè)溫探頭，其測(cè)溫探頭嵌在金屬軟管I和推桿(2)外表面，
差壓測(cè)量裝置4包括兩根測(cè)壓管41和差壓變送器42，其測(cè)壓管41穿過水平煙道爐墻71布置在金屬軟管I外側(cè)，且與金屬軟管I外表面保持距離，差壓變送器42兩端分別與兩根測(cè)壓管41相連，差壓變送器42布置在水平煙道7外。排灰口 5布置水平煙道7上且位于金屬軟管I下方。所述金屬軟管I外徑在4>25mm 42mm間。推桿2為耐高溫材料。本發(fā)明還提供了一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法，該方法包括如下步驟煙氣離開爐膛6后，流經(jīng)水平煙道7中布置的金屬軟管1，由金屬軟管I將煙氣中的積灰攔截，當(dāng)溫度測(cè)量裝置3和差壓測(cè)量裝置4測(cè)得的溫度和阻力降變化超過設(shè)定閾值時(shí)，推桿2開始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管I發(fā)生變形，沉積在金屬軟管I表面的積灰由于變形從表面脫落，經(jīng)排灰口 5排出。所述金屬軟管I內(nèi)通入鍋爐給水或者空氣。推桿2穿過水平煙道爐墻71部分采用局部水冷，填料密封；推桿2在水平煙道7內(nèi)部的部分保持高溫。工作原理首先根據(jù)鍋爐對(duì)流受熱面煙氣溫度及成分確定金屬軟管I和推桿2的管材，根據(jù)水平煙道空間尺寸確定金屬軟管I的管徑、長(zhǎng)度及管節(jié)距，根據(jù)水平煙道空間尺寸和金屬軟管I的管徑及長(zhǎng)度確定推桿2的管徑和長(zhǎng)度；其次，根據(jù)金屬軟管I和推桿2的管徑和長(zhǎng)度確定測(cè)溫探頭及測(cè)壓管布置的位置，將測(cè)量的溫度和阻力降變化信號(hào)傳遞到主控室集散控制系統(tǒng)中，在金屬軟管內(nèi)通入鍋爐給水或者空氣，如圖I和2所示；金屬軟管與推桿采用卡套方式連接，推桿穿過水平煙道爐墻部分局部水冷，填料密封，如圖3所示。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主控室集散控制系統(tǒng)中測(cè)點(diǎn)處溫度和阻力降變化，當(dāng)主控室集散控制系統(tǒng)中顯示的測(cè)點(diǎn)處溫度和金屬軟管管排阻力降變化超過設(shè)定閾值時(shí)，開啟電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿2做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管發(fā)生變形，使沉積在金屬軟管表面的積灰從金屬軟管表面脫落，在重力作用下墜入正下方的排灰口，經(jīng)排灰口排出鍋爐，減少積灰在金屬軟管下游對(duì)流受熱面上的沉積，達(dá)到清灰的目的；當(dāng)溫度和阻力降變化恢復(fù)到設(shè)定閾值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)，推桿停止運(yùn)動(dòng)，金屬軟管繼續(xù)攔截積灰。
實(shí)施例某電廠75t/h垃圾焚燒鍋爐爐膛出口水平煙道內(nèi)對(duì)流管束采用(j551mmX4鋼管，橫向布置42排，縱向布置13排，橫向節(jié)距140mm，縱向節(jié)距150mm，煙氣平均溫度750°C，采用本裝置進(jìn)行積灰清除；考慮爐膛出口水平煙道空間尺寸及燃燒煙氣特性，金屬軟管選用
38mm耐高溫管材,采用錯(cuò)列方式布置4排,橫向截距為65mm,縱向截距為150mm,金屬軟管布置在第一組對(duì)流管束前300mm處；推桿選用小70mm的06Cr25Ni20不銹鋼管，溫度 測(cè)量裝置選用K型熱電偶，布置在金屬軟管管排迎風(fēng)面以及推桿表面適當(dāng)位置；差壓測(cè)量裝置兩個(gè)測(cè)壓管分別布置在金屬軟管管排前、后200mm處，溫度和阻力降變化值傳遞到主控室集散控制系統(tǒng)中；金屬軟管與推桿采用卡套方式連接，推桿穿過水平煙道爐墻部分局部水冷，填料密封；在金屬軟管內(nèi)通入鍋爐給水。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主控室集散控制系統(tǒng)中測(cè)點(diǎn)處溫度和阻力降變化值，當(dāng)主控室集散控制系統(tǒng)中顯示的測(cè)點(diǎn)處溫度和金屬軟管管排阻力降變化超過設(shè)定閾值時(shí)，開啟電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管發(fā)生變形，沉積在金屬軟管表面的積灰隨軟管的變形而從表面脫落，在重力作用下墜入正下方的排灰口，經(jīng)排灰口排出鍋爐；當(dāng)溫度和阻力降變化恢復(fù)到設(shè)定閾值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)，推桿停止運(yùn)動(dòng)，金屬軟管繼續(xù)攔截積灰。沉積在金屬軟管上的積灰在推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)脫落，經(jīng)排灰口排出鍋爐，該方法在不影響鍋爐正常運(yùn)行的情況下，很好地達(dá)到清除積灰的目的。本發(fā)明具有以下特征和突出的效果首先充分考慮垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐對(duì)流受熱面積灰形成的主要原因是灰顆粒的慣性撞擊，即對(duì)流受熱面積灰中的絕大部分份額都來自灰顆粒慣性撞擊的貢獻(xiàn)這一特點(diǎn)，并利用金屬軟管柔性好、變形方便，且具有良好的抗疲勞性、耐高壓、耐高溫、耐蝕性等多種優(yōu)點(diǎn)，在鍋爐第一組對(duì)流受熱面前布置多排金屬軟管攔截積灰，通過埋設(shè)在金屬軟管表面的熱電偶測(cè)量其表面溫度，通過金屬軟管管排前后布置的差壓測(cè)量裝置檢測(cè)金屬軟管管排阻力變化，當(dāng)主控室集散控制系統(tǒng)中顯示的測(cè)點(diǎn)處溫度和金屬軟管管排阻力變化超過設(shè)定閾值時(shí)，開啟電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管發(fā)生變形，使沉積在金屬軟管表面的積灰脫落，在重力作用下墜入正下方的排灰口，經(jīng)排灰口排出鍋爐，有效減少積灰在金屬軟管下游對(duì)流受熱面上的沉積，達(dá)到清灰的目的；當(dāng)溫度和阻力變化恢復(fù)到設(shè)定閾值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)，推桿停止運(yùn)動(dòng)，金屬軟管繼續(xù)攔截積灰。沉積在金屬軟管上的積灰在推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)脫落，該方法在不影響鍋爐正常運(yùn)行的情況下，很好地達(dá)到清除積灰的目的。其次，在金屬軟管內(nèi)通入鍋爐給水或空氣，可將金屬軟管作為鍋爐省煤器或空氣預(yù)熱器的一部分，既可有效降低金屬軟管的管壁溫度，力口快積灰在金屬軟管表面的沉積，又可減少清灰裝置所造成的熱損失，提高了鍋爐整體經(jīng)濟(jì)性。推桿選用耐高溫材料，保證其在高溫條件下能夠正常動(dòng)作，推桿穿墻部分采用局部水冷、填料密封，確保密封可靠，減少漏風(fēng)，以減少鍋爐熱損失；推桿在煙道內(nèi)部的部分保持高溫，可有效防止積灰沉積在其表面，保證推桿能正常運(yùn)動(dòng)；推桿與金屬軟管采用卡套方式連接，便于安裝和拆卸。最后，在金屬軟管管排底部布置排灰口，從金屬軟管表面脫落的積灰墜入排灰口，經(jīng)排灰口排出鍋爐，不影響鍋爐的正常運(yùn)行。綜上，本發(fā)明為垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐提供了一種將積灰攔截并清除的方法，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、清灰效率高、適用范圍廣等特點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為 限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置，其特征在于，該裝置包括金屬軟管(I)、推桿(2)、溫度測(cè)量裝置(3)、差壓測(cè)量裝置(4)、排灰口(5);鍋爐爐膛(6)出口的水平煙道(7)由水平煙道爐墻(71)圍成且中空； 其中，金屬軟管(I)置于水平煙道(7)中，且煙氣進(jìn)入水平煙道(7)后首先經(jīng)過金屬軟管(I)，推桿(2 )穿過水平煙道爐墻(71)且與金屬軟管(I)連接； 溫度測(cè)量裝置(3)包括若干測(cè)溫探頭，其測(cè)溫探頭嵌在金屬軟管(I)和推桿(2)外表面， 差壓測(cè)量裝置(4)包括兩根測(cè)壓管(41)和差壓變送器(42)，其測(cè)壓管(41)穿過水平煙道爐墻(71)布置在金屬軟管(I)外側(cè)，且與金屬軟管(I)外表面保持距離，差壓變送器(42)兩端分別與兩根測(cè)壓管(41)相連，差壓變送器(42)布置在水平煙道(7)外； 排灰口(5)布置水平煙道(7)上且位于金屬軟管(I)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置，其特征在于，所述金屬軟管(I)外徑在4) 25mm 42mm間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰裝置，其特征在于，推桿(2)為用耐高溫材料。
4.一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法，其特征在于，該方法包括如下步驟煙氣離開爐膛(6)后，流經(jīng)水平煙道(7)中布置的金屬軟管(1)，由金屬軟管(I)將煙氣中的積灰攔截，當(dāng)溫度測(cè)量裝置(3)和差壓測(cè)量裝置(4)測(cè)得的溫度和阻力降變化超過設(shè)定閾值時(shí)，推桿(2)開始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管(I)發(fā)生變形，沉積在金屬軟管(I)表面的積灰由于變形從表面脫落，經(jīng)排灰口( 5 )排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法，其特征在于，所述金屬軟管(I)內(nèi)通入鍋爐給水或者空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法，其特征在于，推桿(2)穿過水平煙道爐墻(71)部分采用局部水冷，填料密封；推桿(2)在水平煙道(7)內(nèi)部的部分保持高溫。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種垃圾焚燒鍋爐及生物質(zhì)鍋爐清灰方法及裝置，該裝置包括金屬軟管(1)、推桿(2)、溫度測(cè)量裝置(3)、差壓測(cè)量裝置(4)、排灰口(5)；鍋爐爐膛(6)出口的水平煙道(7)由水平煙道爐墻(71)圍成且中空。該方法包括如下步驟煙氣離開爐膛(6)后，流經(jīng)水平煙道(7)中布置的金屬軟管(1)，由金屬軟管(1)將煙氣中的積灰攔截，當(dāng)溫度測(cè)量裝置(3)和差壓測(cè)量裝置(4)測(cè)得的溫度和阻力降變化超過設(shè)定閾值時(shí)，推桿(2)開始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬軟管(1)發(fā)生變形，沉積在金屬軟管(1)表面的積灰由于變形從表面脫落，經(jīng)排灰口(5)排出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清灰效率高、成本低、適用范圍廣。
文檔編號(hào)F23J1/06GK102644930SQ201210161528
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者劉道銀, 唐智, 張忠梅, 梁財(cái), 樓軍, 盛洪產(chǎn), 趙長(zhǎng)遂, 金孝祥, 陳曉平 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司