專利名稱：帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種余熱鍋爐，特別是對(duì)礦熱爐煙氣的余熱吸收及有效清除換熱面積灰的余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
礦熱爐在工業(yè)爐窯體系中占有非常重要的地位，據(jù)中國(guó)鐵合金工業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)是世界第一鐵合金生產(chǎn)大國(guó)，2010年全國(guó)鐵合金產(chǎn)量2435. 5萬噸，同比增長(zhǎng)10. 23%,占世界鐵合金總產(chǎn)量的50%以上。我國(guó)鐵合金行業(yè)90%左右產(chǎn)品采用礦熱爐電熱法生產(chǎn)，能源消耗比較高，是國(guó)家節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè)。礦熱爐的用電量占全國(guó)發(fā)電量的2 %，電力消耗備受關(guān)注余熱發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)國(guó)家積極鼓勵(lì)大力推廣的節(jié)能技術(shù)，不僅節(jié) 約能源，更有利于環(huán)境保護(hù)。因此，促使該領(lǐng)域改造和新建項(xiàng)目的余熱回收裝置將迎來大發(fā)展的有利時(shí)機(jī)。礦熱爐一般分3種爐型，第一種是全封閉型，第二種是矮煙罩半封閉型，第三種是高煙罩敞口型。目前，我國(guó)絕大多數(shù)大中型礦熱爐采用矮煙罩半封閉型，僅少數(shù)5 000 kVA以下小礦熱爐沒有進(jìn)行技術(shù)改造，仍采用高煙罩敞口型；錳硅合金、高碳錳鐵、高碳鉻鐵、工業(yè)硅等大中型礦熱爐有部分采用全封閉型，這是鐵合金礦熱爐爐型發(fā)展方向。半密閉爐由于其含有的可燃?xì)怏w微乎其微，溫度高達(dá)400 °C以上，而且從爐門處混入的空氣較多，煙氣量較大。適合采用余熱鍋爐換熱發(fā)電，熱效率能達(dá)到26% 28%左右，但難點(diǎn)在于煙氣的粉塵中含有大量的SiO2，粉塵粒度均小于5微米，小于2微米以下的占77%。這些粉塵的粘性很大，非常容易粘附在煙 、煙道、金屬管表面，導(dǎo)致?lián)Q熱面的換熱效率急劇降低。目前余熱鍋爐受熱面的清灰裝置，主要有振打清灰、鋼珠清灰、蒸汽(空氣)吹灰、激波清灰等(此外還有一種利用細(xì)砂進(jìn)行清灰的方式，由于對(duì)受熱面磨損較重，很少采用)。但是，這些清灰方式經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證都不適用。中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局在2010年I月13日公開了一項(xiàng)名為“一種硅鐵礦熱爐低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電鍋爐”公開號(hào)為CN201382702Y，其內(nèi)容為該裝置由鍋爐本體、煙氣進(jìn)口、過熱器、蒸發(fā)區(qū)、軟水加熱器、水預(yù)熱器、強(qiáng)制循環(huán)泵、機(jī)械振打裝置、蛇形管束、煙氣出口組成。其中鍋爐本體為橫向沖刷水平通道結(jié)構(gòu)，鍋爐本體的兩側(cè)分別設(shè)置煙氣進(jìn)口、煙氣出口，鍋爐本體上自煙氣進(jìn)口向煙氣出口依次設(shè)置過熱器、蒸發(fā)區(qū)、軟水加熱器和水預(yù)熱器；鍋爐本體下端底部設(shè)置強(qiáng)制循環(huán)泵，蒸發(fā)區(qū)的水循環(huán)利用強(qiáng)制循環(huán)泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)；鍋爐本體的受熱面采用小直徑垂直懸吊布置的厚壁蛇形管束，錯(cuò)排方式布置；鍋爐受熱面上設(shè)置進(jìn)行清灰的機(jī)械振打裝置。該余熱鍋爐存在的不足之處在于受熱面采用錯(cuò)排方式布置，易積灰，并且采用機(jī)械振打裝置進(jìn)行清灰，對(duì)于礦熱爐這種納米級(jí)、膠結(jié)性能好、靜電吸附和微粒間吸附能力強(qiáng)、不宜沉降的灰塵清灰效果差，當(dāng)煙氣中所攜帶的灰塵沉積在換熱管上時(shí)，振打清灰不能將其清除，輕者導(dǎo)致?lián)Q熱效果降低，嚴(yán)重時(shí)將煙氣通道完全堵塞，致使鍋爐被迫停運(yùn)。中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布的“鋼珠除塵式礦熱爐余熱鍋爐”公開號(hào)為101701775A。該發(fā)明是采用爐頂布置有一鋼珠播撒裝置，在爐底灰斗下方設(shè)置鋼珠分離收集裝置進(jìn)行清灰。該發(fā)明的不足之處在于此裝置的鋼珠播撒不均易引起受熱面上的積灰分布不均，影響換熱器的傳熱效率，甚至可能發(fā)生積灰在局部結(jié)成大塊使受熱面失效的情況，形成安全隱患。另外，鋼珠在清灰系統(tǒng)中循環(huán)、臨時(shí)貯存時(shí)極易生銹、抱團(tuán)結(jié)塊，特別在煙氣中含有H20、S02等氣體、復(fù)雜成分的灰分的情況。鋼珠一旦結(jié)塊就很難消除，會(huì)堵塞鋼珠播撒噴口、鋼珠導(dǎo)管、檢修難度大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種投資少、改造方便、清灰徹底、余熱利用效率高的帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐。本實(shí)用新型主要包括有支架、對(duì)流井及鍋筒。其中，支架是由立柱和橫梁構(gòu)成的框架。在該支架上設(shè)有鍋筒，支架內(nèi)設(shè)有對(duì)流井，對(duì)流井由殼體、煙氣入口、煙氣出口和換熱面 構(gòu)成；其中，對(duì)流井的殼體為爐墻，即內(nèi)外兩層護(hù)板中間設(shè)保溫材料，如硅酸鈣板、硅酸鋁纖維氈或巖棉等，內(nèi)護(hù)板朝向爐腔內(nèi)的一側(cè)設(shè)有耐火混凝土。對(duì)流井殼體一端與煙氣入口一端開口相連，殼體另一端與煙氣出口一端開口相連。對(duì)流井內(nèi)由煙氣入口至煙氣出口依次設(shè)有固定在橫梁上的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器。與過熱器、蒸發(fā)器和省煤器對(duì)應(yīng)的對(duì)流井殼體底部各自設(shè)有一個(gè)放灰口。上述過熱器、蒸發(fā)器和省煤器都是由進(jìn)、出口集箱和受熱管束組成，受熱管束的一端與進(jìn)口集箱相連，另一端與出口集箱相連，進(jìn)、出口集箱均設(shè)在對(duì)流井殼體外的橫梁上。其中，省煤器的進(jìn)口集箱與給水管路相連，省煤器的出口集箱通過管路與鍋筒相連；鍋筒通過下降管與蒸發(fā)器的入口集箱相連，蒸發(fā)器的出口集箱通過上升管與鍋筒相連，構(gòu)成循環(huán)回路；鍋筒通過管路還與過熱器的入口集箱相連，過熱器的出口集箱通過管路送出，用于推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電或生產(chǎn)使用。在上述礦熱爐余熱鍋爐裝置中各受熱面上設(shè)機(jī)械刷清灰裝置，所述的機(jī)械刷清灰裝置包括外部傳動(dòng)裝置和內(nèi)部清灰裝置。所述的外部傳動(dòng)裝置其結(jié)構(gòu)形式有很多種，如絲杠傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)等。上述的外部傳動(dòng)裝置與內(nèi)部清灰裝置相連，帶動(dòng)內(nèi)部清灰裝置進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該內(nèi)部清灰裝置有一個(gè)框架式刷子固定裝置，在該固定裝置上設(shè)有上下兩端分別固定在框架上的鋼絲刷，并且這些鋼絲刷均與鍋爐每?jī)山M換熱管排之間的位置對(duì)應(yīng)，最好鋼絲刷刷毛部分與換熱管排表面間采用過渡配合，一排鋼絲刷的數(shù)量為所述一排換熱管數(shù)量的N+1個(gè)。刷子固定裝置底部設(shè)有兩組滾輪，每組滾輪各置于一根導(dǎo)軌上，兩根導(dǎo)軌的兩端與鍋爐通風(fēng)梁和內(nèi)護(hù)板相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)清灰裝置的排刷刷毛直接接觸受熱管束進(jìn)行清灰，在清灰裝置動(dòng)力機(jī)構(gòu)作用下刷毛做定向往復(fù)運(yùn)動(dòng)a、對(duì)鍋爐內(nèi)密集對(duì)流管束的清灰效果非常理想，刷子與管壁直接接觸，將灰塵刷掉，使礦熱爐余熱鍋爐的傳熱系數(shù)提高10%左右。b、提高了礦熱爐余熱鍋爐的產(chǎn)汽量，降低了礦熱爐余熱鍋爐廢氣排放溫度。C、實(shí)現(xiàn)了外部傳動(dòng)裝置與內(nèi)部清灰裝置分離聯(lián)動(dòng)的方式，避免了設(shè)置過多密封件的問題，操作簡(jiǎn)單、提高了清灰效果、節(jié)約了運(yùn)行成本。
圖I為本實(shí)用新型臥式礦熱爐余熱鍋爐主視示意簡(jiǎn)圖。圖2為本實(shí)用新型機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖。圖3為本實(shí)用新型絲杠傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖。圖4為本實(shí)用新型卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖。圖5為本實(shí)用新型卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置俯視示意簡(jiǎn)圖。圖6為本實(shí)用新型鏈條傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖。 圖7為本實(shí)用新型鏈條傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置俯視示意簡(jiǎn)圖。圖8為本實(shí)用新型齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖。圖9為本實(shí)用新型齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置俯視示意簡(jiǎn)圖。圖10為本實(shí)用新型液壓傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖。圖11為本實(shí)用新型液壓傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置俯視示意簡(jiǎn)圖。圖例說明I支架，2對(duì)流井，3鍋筒，4煙氣入口，5煙氣出口，6過熱器，7蒸發(fā)器，8省煤器，9外部傳動(dòng)裝置，10機(jī)械刷清灰裝置，11過熱器出口集箱，12過熱器入口集箱，13蒸發(fā)器出口集箱，14蒸發(fā)器入口集箱，15省煤器出口集箱，16省煤器入口集箱，17下降管，18上升管，19刷子固定裝置，20鋼刷，21導(dǎo)軌，22輪子，23電機(jī)，24減速器，25鏈輪傳動(dòng)裝置，26絲杠，27軸承，28支架，29導(dǎo)向軸，30滑塊，31傳動(dòng)桿，32萬向連接座，33往復(fù)電機(jī)，34減速機(jī)，35卷揚(yáng)機(jī)，36鋼絲繩，37主動(dòng)鏈輪，38從動(dòng)鏈輪，39鏈條，40齒輪，41齒條，42液壓缸，43液壓桿，44連桿，45放灰口。
具體實(shí)施方式
在圖I所示的一種帶機(jī)械刷清灰裝置的單壓“一”型礦熱爐余熱鍋爐主視示意簡(jiǎn)圖中，支架是由立柱和橫梁構(gòu)成的框架，在該支架上設(shè)有鍋筒，支架內(nèi)設(shè)有對(duì)流井，對(duì)流井的殼體為爐墻，即內(nèi)外兩護(hù)板中間設(shè)巖棉保溫材料，內(nèi)護(hù)板朝向井腔內(nèi)的一側(cè)設(shè)有耐火混凝土。對(duì)流井殼體一端與煙氣入口一端開口相連，殼體另一端與煙氣出口一端開口相連。對(duì)流井內(nèi)由煙氣入口至煙氣出口依次設(shè)有固定在通風(fēng)梁上的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器。與過熱器、蒸發(fā)器和省煤器對(duì)應(yīng)的對(duì)流井殼體底部各自設(shè)有一個(gè)放灰口。上述過熱器、蒸發(fā)器和省煤器都是由進(jìn)、出口集箱和受熱管束組成，受熱管束的一端與進(jìn)口集箱相連，另一端與出口集箱相連，并且進(jìn)、出口集箱均設(shè)在對(duì)流井殼體外的橫梁上。其中，省煤器的進(jìn)口集箱與給水管路相連，省煤器的出口集箱通過管路與鍋筒相連；鍋筒通過下降管與蒸發(fā)器的入口集箱相連，蒸發(fā)器的出口集箱通過上升管與鍋筒相連，構(gòu)成循環(huán)回路；鍋筒通過管路還與過熱器的入口集箱相連，過熱器的出口集箱通過管路送出，用于生產(chǎn)或推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。在上述礦熱爐余熱鍋爐裝置中各受熱面上設(shè)機(jī)械刷清灰裝置，所述的機(jī)械刷清灰裝置包括外部傳動(dòng)裝置和內(nèi)部清灰裝置。在圖2所示的本實(shí)用新型機(jī)械清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖中，外部傳動(dòng)裝置9與內(nèi)部清灰裝置10相連，該內(nèi)部清灰裝置有一個(gè)框架式刷子固定裝置19，在該固定裝置上設(shè)有兩端分別固定在框架上的鋼絲刷20，并且這些鋼絲刷均與鍋爐每?jī)山M換熱管排之間的位置對(duì)應(yīng)，鋼絲刷刷毛部分與換熱管排表面間采用過渡配合，一排鋼絲刷的數(shù)量為所述一排換熱管數(shù)量的N+1個(gè)。刷子固定裝置底部設(shè)有兩組滾輪22，每組滾輪各置于一根導(dǎo)軌21上，兩根導(dǎo)軌的兩端與鍋爐通風(fēng)梁和內(nèi)護(hù)板相連。 在圖3所示的本實(shí)用新型絲杠傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置主視示意簡(jiǎn)圖中，電機(jī)23與減速機(jī)24相連，該減速機(jī)與鏈傳動(dòng)裝置25 —端相連，該鏈輪傳動(dòng)裝置另一端與絲杠26的一端相連，該絲杠的兩端分別設(shè)有軸承27，該軸承分別設(shè)在兩個(gè)軸承支架28上。上述兩軸承支架分別設(shè)有兩對(duì)通孔，其對(duì)應(yīng)的另一對(duì)通孔內(nèi)設(shè)有與絲杠平行的導(dǎo)向軸29，在上述絲杠和導(dǎo)向軸上設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的滑塊30，該滑塊和與絲杠平行的傳動(dòng)桿31的一端相連。上述傳動(dòng)桿穿過距傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較遠(yuǎn)一個(gè)軸承支架上所設(shè)的另一通孔，端部通過萬向連接座32與機(jī)械刷清灰裝置10相連。在圖4和圖5所示的本實(shí)用新型卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置示意簡(jiǎn)圖中，內(nèi)部清灰裝置10外面一側(cè)設(shè)有往復(fù)電機(jī)33及與其相連的減速機(jī)34，該減速機(jī)與卷揚(yáng)機(jī)35通過聯(lián)軸器相連，該卷揚(yáng)機(jī)的繞線輥設(shè)在內(nèi)部清灰裝置外面另一側(cè)，該卷揚(yáng)機(jī)上的鋼絲繩36與刷子固定裝置19底部相連。在圖6和圖7所示的本實(shí)用新型鏈條傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置示意簡(jiǎn)圖中，內(nèi)部清灰裝置10外面一側(cè)設(shè)有往復(fù)電機(jī)33及與其相連的減速機(jī)34，該減速機(jī)輸出端為主動(dòng)鏈輪37，與其配合的從動(dòng)鏈輪38設(shè)在內(nèi)部清灰裝置外面另一側(cè)，與兩鏈輪匹配的鏈條39，它們的兩端分別與刷子固定裝置19底部?jī)啥讼噙B。在圖8和圖9所示的本實(shí)用新型齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置示意簡(jiǎn)圖中，內(nèi)部清灰裝置10外面一側(cè)設(shè)有往復(fù)電機(jī)33及與其相連的減速機(jī)34，該減速機(jī)輸出端為齒輪40，與其配合的齒條41 一端與刷子固定裝置19底部相連。在圖10和圖11所示的本實(shí)用新型液壓傳動(dòng)機(jī)械刷清灰裝置示意簡(jiǎn)圖中，內(nèi)部清灰裝置10外面一側(cè)設(shè)有水平設(shè)置的液壓缸42，其液壓桿43端部通過連桿44與刷子固定裝置19底部相連。
權(quán)利要求1.一種帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐，其特征在于支架上設(shè)有鍋筒，支架內(nèi)設(shè)有對(duì)流井，對(duì)流井的殼體一端連接煙氣入口，殼體的另一端連接煙氣出口，對(duì)流井內(nèi)由煙氣入口至煙氣出口依次設(shè)有固定在橫梁上的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，該過熱器、蒸發(fā)器和省煤器都是由進(jìn)、出口集箱和受熱管束組成，受熱管束的一端與進(jìn)口集箱相連，另一端與出口集箱相連，并且進(jìn)、出口集箱均設(shè)在對(duì)流井殼體外的橫梁上；在上述礦熱爐余熱鍋爐裝置中各受熱面上設(shè)機(jī)械刷清灰裝置，所述的機(jī)械刷清灰裝置包括外部傳動(dòng)裝置和內(nèi)部清灰裝置，上述的外部傳動(dòng)裝置與內(nèi)部清灰裝置相連，該內(nèi)部清灰裝置有一個(gè)框架式刷子固定裝置，在該固定裝置上設(shè)有上下兩端分別固定在框架上的鋼絲刷，并且這些鋼絲刷均與鍋爐每?jī)山M換熱管排之間的位置對(duì)應(yīng)，刷子固定裝置底部設(shè)有兩組滾輪，每組滾輪各置于一根導(dǎo)軌上，兩根導(dǎo)軌的兩端與鍋爐通風(fēng)梁和內(nèi)護(hù)板相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐，其特征在于省煤器的進(jìn)口集箱與給水管路相連，省煤器的出口集箱通過管路與鍋筒相連；鍋筒通過下降管與蒸發(fā)器的入口集箱相連，蒸發(fā)器的出口集箱通過上升管與鍋筒相連，構(gòu)成循環(huán)回路；鍋筒通過管路還與過熱器的入口集箱相連，過熱器的出口集箱通過管路送出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐，其特征在于鋼絲刷刷毛部分與換熱管排表面間采用過渡配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐，其特征在于一排鋼絲刷的數(shù)量為所述一排換熱管數(shù)量的N+1個(gè)。
專利摘要一種帶機(jī)械刷清灰裝置的臥式礦熱爐余熱鍋爐，其主要是支架上設(shè)有鍋筒，支架內(nèi)設(shè)有對(duì)流井，其一端設(shè)有煙氣入口，另一端設(shè)有煙氣出口。對(duì)流井內(nèi)由煙氣入口至煙氣出口依次設(shè)有固定在通風(fēng)梁上的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器；在上述礦熱爐余熱鍋爐裝置中各受熱面上設(shè)機(jī)械刷清灰裝置，上述的外部傳動(dòng)裝置與內(nèi)部清灰裝置相連，該內(nèi)部清灰裝置有一個(gè)框架式刷子固定裝置，在該固定裝置上設(shè)有上下兩端分別固定在框架上的鋼絲刷，刷子固定裝置底部設(shè)有兩組滾輪，每組滾輪各置于一根導(dǎo)軌上，兩根導(dǎo)軌的兩端與鍋爐通風(fēng)梁和內(nèi)護(hù)板相連。本實(shí)用新型投資少、改造方便、清灰徹底、傳熱效率高。
文檔編號(hào)F22B31/08GK202733862SQ20122032897
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者唐金泉, 金萬金, 劉峰, 趙國(guó)良, 張建敏 申請(qǐng)人:大連易世達(dá)新能源發(fā)展股份有限公司