燃煤鍋爐豎井煙道的制作方法

本實用新型涉發電廠鍋爐設備領域，尤其涉及一種燃煤鍋爐豎井煙道。

背景技術：

發電廠燃煤鍋爐燃燒煤粉產生大量的粉塵，這些粉塵隨煙氣在鍋爐的煙道中流動，鍋爐的煙道中布置有大量的熱交換器，這些熱交換器吸收煙氣中的熱量加熱其中的水或水蒸氣、空氣等。熱交換器成排成組密集布置在煙道中，當攜帶粉塵的煙氣流經這些熱交換器時就會在其上形成大量的積灰，積灰的大量存在將導致熱交換器的交換效率下降，煙氣中的熱量將不能被充分吸收，這將直接導致鍋爐排煙溫度上升，造成鍋爐燃燒效率下降，發電成本增加，因此發電廠鍋爐必須安裝吹灰設備。傳統的吹灰設備是長桿、短桿吹灰器，這種設備是機械式蒸汽吹灰器，吹灰時長桿或短桿吹灰器靠機械傳動裝置旋入鍋爐中噴出大量的高壓、高溫蒸汽直接清掃熱交換器上的積灰，這種吹灰設備具有很大的弊端不能克服，給發電廠帶來了一些運行上的經濟性、安全性問題。主要缺點有以下幾個方面，一是管理不善會卡死、吹漏熱交換器。由于長桿吹灰器，伸入鍋爐呈懸臂狀，因此在吹灰的過程中桿變形大，電機在長桿變形太大的情況下，不能保證長桿順利旋進旋出，經常發生卡死故障或造成熱繼保護動作,使吹灰器電機停止工作，有時吹灰器無法退回，吹灰蒸汽不能及時切斷，造成吹漏換熱器管道的停爐事故。二是檢修維護工作量大。由于環境溫度高，現場灰塵較多，需要及時潤滑吹灰器的各個加油點，并且這種工作隔段時間就得重復檢查，檢修維護工作量比較繁重。三是吹損熱交換器。一般長桿蒸汽吹灰器的壓力比較高，蒸汽流量比較大，在吹損防磨瓦后就會直接吹損熱交換器，吹損減薄后的熱交換器比較容易發生爆管的危險，特別是上下縱深的熱交換器側面沒有防磨瓦，吹損減薄后的管道必須切割更換，工作量和成本比較大。四是吹灰耗蒸氣量大，運行成本高。對1025t/h的鍋爐，300MW的鍋爐機組，每天吹灰兩次，所有吹灰器耗氣量年運行成本折價格110多萬，吹灰耗氣運行成本是非常大的。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提出一種帶有聲波吹灰器的燃煤鍋爐豎井煙道，采用陣列式聲波吹灰器，將其布置于燃煤鍋爐煙道熱交換器上，促使積灰與管道脫離、剝落后隨煙氣流走，達到清除熱交換器上積灰的目的，以實現燃煤鍋爐的高效、節能和安全。

為實現上述實用新型目的，采用如下技術方案，一種燃煤鍋爐豎井煙道，包括煙道內的多個熱交換器，與現有技術不同的是，還包括母管、懸吊支架及聲波吹灰器；所述母管一端穿過煙道壁伸入到煙道中，并置于相鄰的兩個熱交管器之間，另一端置于所述煙道外部；所述聲波吹灰器為多個，間隔安裝于所述母管外壁并與所述母管連通；所述懸吊支架一端與所述母管固定連接，另一端固定于所述母管上方的熱交換器底部。每一根母管均采用懸吊的方式固定于上方的熱交換器，即內置陣列式聲波吹灰器組煙道內懸吊安裝，更加穩定可靠。

上述燃煤鍋爐豎井煙道中，所述的聲波吹灰器成對布置，每一對聲波吹灰器中的兩個聲波吹灰器之間的距離為M，M的取值范圍為0.2-1米，相鄰兩對聲波吹灰器之間的距離為N，N的取值范圍為1.5-5米，母管位于煙道內的一端端部與距離該端部最近的聲波吹灰器的距離為L，L的取值范圍0.5-4米。每對聲波吹灰器中的兩個聲波吹灰器之間的夾角為θ，θ的取值范圍為0–180度。

上述燃煤鍋爐豎井煙道，聲波吹灰器在母管上成等距離布置，相鄰兩個聲波吹灰器之間的距離為U，U的取值范圍為1.5-5米，母管位于煙道內的一端端部與距離該端部最近的聲波吹灰器的距離為V，V的取值范圍為0.2-1米。

本實用新型提出的帶有聲波吹灰器的燃煤鍋爐豎井煙道，與傳統的機械式蒸汽吹灰器相比，具有高效、安全、節能的特點。陣列式聲波吹灰器采用蒸汽或壓縮空氣驅動，產生疊加的高聲強聲波。高聲強聲波可迫使積在管道上的積灰振動，破壞積灰的動態平衡，從而促使積灰與管道脫離、剝落后隨煙氣流走，有效清除熱交換器上積灰。其優點是：

1、本實用新型的豎井煙道，由于采用聲波的方式吹灰，因此不會吹損鍋爐管道，與鍋爐傳統蒸汽吹灰器相比，避免了鍋爐管道爆管的可能性，大大提高了鍋爐的安全性。

2、本實用新型的豎井煙道，可以免去繁瑣的日常維護工作。傳統的機械式吹灰器維護工作量大、投入使用效率低，需要有專人維護。而本實用新型的豎井煙道中高聲強聲陣列式聲波吹灰器系統無需機械轉動部件，在系統運行期間基本不需要維護，工作效率為100％。

3、本實用新型的豎井煙道，爐墻吹灰孔的密封非常好。本聲波吹灰器組母管布置于爐內,穿過爐墻與外部吹灰蒸汽管道焊接,穿過鍋爐爐墻部分通過密封盤完全與爐墻密封焊接,解決了傳統吹灰器與鍋爐爐墻密封不嚴的問題，達到了清潔生產目的，這種聲波吹灰器采用爐內布置，無轉動部件，密封可靠。

4、本實用新型的豎井煙道，降低了大、小修鍋爐安全檢查中的工作量。而傳統蒸汽吹灰器由于吹損管道，每次鍋爐檢修檢查時，加裝防磨瓦是大、小修的工作重點，采用陣列式聲波吹灰器系統后可以省去此項繁重的工作。

5、本實用新型的豎井煙道，運行成本極低。與傳統的長桿吹灰器相比，蒸汽耗量是其5-10％，大大節約了運行成本，在達到最佳吹灰效果的同時，可以節能降耗。

6、每一根母管均采用懸吊的方式固定于上方的熱交換器，即內置陣列式聲波吹灰器組煙道內懸吊安裝，更加穩定可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型提出帶有聲波吹灰器的燃煤鍋爐豎井煙道的結構示意圖；

圖2是圖1中所述母管與所述聲波吹灰器的一種裝配關系示意圖；

圖3是圖2的左視圖；

圖4是所述母管與所述聲波吹灰器的另一種裝配關系示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、豎井煙道，2、熱交換器，3、母管，4、底座管，5、聲波吹灰器，6、懸吊支架，7、密封盤，8、爐外供汽母管。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

如圖1至圖4所示，圖1是本實用新型提出帶有聲波吹灰器的燃煤鍋爐豎井煙道的結構示意圖。

圖2是圖1中母管與聲波吹灰器的裝配關系示意圖，其中的聲波吹灰器成對布置，每一對聲波吹灰器中的兩個聲波吹灰器之間的距離為M，M的取值范圍為0.2-1米，相鄰兩對聲波吹灰器之間的距離為N，N的取值范圍為1.5-5米，母管位于煙道內的一端端部與距離該端部最近的聲波吹灰器的距離為L，L的取值范圍0.5-4米。

圖3是圖2的左視圖，表示一對聲波吹灰器中的兩個聲波吹灰器之間的夾角示意圖，兩個聲波吹灰器的角為θ，θ的取值范圍為0–180度。

圖4是母管與聲波吹灰器的另一種裝配關系示意圖，其中的聲波吹灰器在母管上成等距離布置，其中，相鄰兩個聲波吹灰器之間的距離為U，U的取值范圍為1.5-5米，母管位于煙道內的一端端部與距離該端部最近的聲波吹灰器的距離為V，V的取值范圍為0.2-1米。

本實用新型提出的帶有聲波吹灰器的燃煤鍋爐豎井煙道，其結構如圖1所示，包括熱交換器2、母管3和聲波吹灰器5。熱交換器2和母管3相互間隔安裝在豎井煙道1中，母管3通過懸吊支架6與熱交換器2相對固定。聲波吹灰器5通過底座管4安裝在母管3上。所述懸吊支架6一端與所述母管3固定連接，另一端固定于所述母管3上方的熱交換器2的底部。一般情況下，聲波吹灰器5是朝上排氣及發出超聲波，反作用力加上重力容易將母管3壓彎，進而影響吹灰效果，甚至可能造成母管損壞，所以用懸吊的方式，以懸吊支架6將母管懸掛于上方的熱交換器底部。

本聲波吹灰器組母管3布置于爐內,穿過爐墻與爐外供汽母管8焊接,穿過鍋爐爐墻部分通過密封盤7完全與爐墻密封焊接,解決了傳統吹灰器與鍋爐爐墻密封不嚴的問題，達到了清潔生產目的，同時采用吹灰器爐內布置，無轉動部件，密封可靠。

本實用新型的燃煤鍋爐豎井煙道中的聲波吹灰器在母管上可以成對布置，如圖2所示，每一對聲波吹灰器中的兩個聲波吹灰器之間的距離為M，M的取值范圍為0.2-1米，相鄰兩對聲波吹灰器之間的距離為N，N的取值范圍為1.5-5米，端部聲波吹灰器距母管管端的距離為L，L的取值范圍0.5-1.5米，本實用新型的一個實施例中，L的取值為0.5米，M的取值為0.3米，N的取值為2.5米。每對聲波吹灰器中的兩個聲波吹灰器之間，可以有夾角，如圖3所示，夾角為θ，θ的取值范圍為0–180度，本實用新型的一個實施例中，θ的取值為90度，當夾角θ為0時，表示所有聲波吹灰器朝向一個方向，但聲波吹灰器之間相互不等距。

本實用新型的燃煤鍋爐豎井煙道中的聲波吹灰器在母管上也可以成等距離布置，如圖4所示，相鄰兩個聲波吹灰器之間的距離為U，U的取值范圍為0.5-3米，母管位于煙道內的一端端部與距離該端部最近的聲波吹灰器的距離為V，V的取值范圍為0.5-1.5米，本實用新型的一個實施例中，U的取值為1米，V的取值范圍為0.5米。

本實用新型提出的帶有聲波吹灰器的燃煤鍋爐豎井煙道，采用陣列式聲波吹灰器，布置于燃煤鍋爐煙道熱交換器上，陣列式聲波吹灰器采用蒸汽或壓縮空氣驅動，產生疊加的高聲強聲波。高聲強聲波可迫使積在管道上的積灰振動，破壞積灰的動態平衡，從而促使其與管道脫離、剝落隨煙氣流走，達到清除熱交換器上積灰的目的。

本燃煤鍋爐豎井煙道中的母管，可以由耐高溫合金鋼管制成，耐溫范圍-50℃--1000℃，該母管長度根據燃煤鍋爐熱交換器布置的面積大小而確定長度，耐高溫合金母管3的直徑范圍為φ40-φ102，壁厚厚度3-10mm，該母管上開孔。在該母管上的開孔成直列均布排列或對稱交錯排列，如圖2、圖4。在開孔中嵌入連接底座管并焊接，用來安裝高頻高聲強聲波吹灰器，管道兩端開口或一端的開口采用圓弧堵頭焊接堵死，焊接工藝要求一級焊接。每根母管上安裝若干個聲波吹灰器，構成聲波器組，該聲波器組通過母管連接，在母管的一端通入壓縮空氣或過熱蒸汽，來驅動聲波器組發出疊加式高聲強聲波，該高強度聲波通過聲場的作用來清除燃煤鍋爐熱交換器上的積灰，提高鍋爐熱交換效率。

母管作為一種專用的聲波器組聯接管，布置安裝于燃煤鍋爐煙道熱交換器上，每個母管上安裝2-20個聲波吹灰器，構成一組，在燃煤鍋爐煙道熱交換器上根據聲場分布的需要，對稱或不對稱布置若干組聲波器組，每組聲波器采用專用的支撐架來支撐。

發電廠燃煤鍋爐熱交換器有高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、空預器，本母管布置于各組熱交換器分布的各層空間中，根據聲場分布的原理，合理布置組數的多少。本母管及母管上聲波器布置方式是一種特有的聲波吹灰器安裝方式，其用于發電廠燃煤鍋爐熱交換器，清除鍋爐積灰，達到提高鍋爐熱交換效率，節能的目的。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。