專利名稱：電站燃煤鍋爐干式排渣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電站燃煤鍋爐底部排渣設(shè)備，具體涉及的是采用干式排渣技術(shù)排除煤粉鍋爐底部灰渣的電站燃煤鍋爐干式排渣裝置。
目前，電站燃煤鍋爐普遍采用水力排渣系統(tǒng)及設(shè)備，其中常用設(shè)備由灰渣斗、關(guān)斷門、撈渣機、碎渣機等組成?；以钒惭b在鍋爐底部，接受或積存鍋爐排除的灰渣?；以烦隹谟袑﹂_式關(guān)斷門、并與撈渣機連接。關(guān)斷門用液壓缸驅(qū)動，開門后灰渣從鍋爐冷灰斗直接落入撈渣機的水槽中、關(guān)門時封閉鍋爐渣斗出渣口，可不停爐對撈渣機進行檢修。撈渣機由密封箱體及刮板式輸送鏈組成，密封箱體內(nèi)儲存一定量的冷卻水。冷卻水使落入的高溫爐渣驟冷粒化，同時可防止冷空氣進入爐膛。刮板撈出的灰渣經(jīng)碎渣機破碎，用水沖入灰溝或連接輸送機而從鍋爐車間輸出。水力排渣系統(tǒng)及設(shè)備有如下不足1．爐渣由鍋爐底部直接落入冷卻水中，使灰渣中的可燃物質(zhì)及所含的熱量損失掉，同時，產(chǎn)生的水蒸汽會腐蝕鍋爐底部部件。
2．水資源消耗大，灰渣水的排放造成環(huán)境污染，且處理費用高。
3．系統(tǒng)復(fù)雜，維護檢修費用大。
國際專利WO87/04231及日本專利JP-A-63 6319分別公開了一種燃煤鍋爐干式排渣的方法，實施該方法基本能解決上述問題。其技術(shù)方案為在鍋爐底部設(shè)置一個耐高溫板式輸送帶，并用外罩將輸送帶密閉起來，同時外罩與鍋爐底部連接，防止冷空氣進入。從鍋爐排除的高溫爐渣直接落到板式輸送帶上，由輸送帶送出。在外罩上開有進氣孔，由此進入一定量的空氣與灰渣和輸送帶接觸，并以不同的形式進行熱交換，達到冷卻的目的。被冷卻的灰渣經(jīng)破碎后以機械或氣力的方式輸出。
其中，國際專利WO87/04231同時公開了為實施該方法而研制的設(shè)備。其技術(shù)特征為輸送帶為耐高溫輸送帶，其耐高溫性能是通過輸送帶的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計及耐高溫合金材料的選擇而實現(xiàn)的，以適應(yīng)任何方向膨脹的要求；輸送帶被封閉在密封的鋼箱內(nèi)；在輸送帶排渣區(qū)的下游方向，有一個循環(huán)操作閥，能控制或阻止冷空氣進入；對于負壓運行的鍋爐，由循環(huán)操作閥控制進入的空氣流向沿與灰渣排除方向相反的方向流動，灰渣中可燃物質(zhì)續(xù)燃產(chǎn)生的熱量及其所含的熱量，與冷空氣間進行熱交換，空氣升溫后被吸入爐膛，提高了鍋爐效率。該裝置存在如下不足1．渣斗打開由輸送帶接受鍋爐排出的灰渣，輸送帶有效接灰面積暴露在爐膛輻射區(qū)內(nèi)，增加了輸送帶的熱負荷；2．鍋爐若落下上百公斤大的結(jié)焦渣塊，直接沖擊到輸送帶上，就會造成輸送帶損壞；3．爐渣由鍋爐底部直接落到輸送帶上，所以，灰渣、特別是較大尺寸的灰渣中，可燃物質(zhì)續(xù)燃產(chǎn)生的熱量及其所含的熱量，首先與輸送帶進行熱交換，增加了輸送帶的熱負荷；4．灰渣中含有的較大的、硬度高的焦塊容易卡死碎渣機而造成事故；5．空氣進入密閉的箱體后，與輸送帶上的灰渣層僅為表面接觸，熱交換效率低，特別是在灰渣層較厚的情況下。
本實用新型的目的在于改進已有技術(shù)的不足，提供一種能與現(xiàn)有電站燃煤鍋爐配套的電站燃煤鍋爐干式排渣裝置。
本實用新型目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的該電站燃煤鍋爐干式排渣裝置，包括耐高溫板式輸送帶1、輸送帶密封外罩2，其特征在于還包括一遮熱板裝置6，它主要由箱體9、一遮熱板組6h和驅(qū)動機構(gòu)6g組成，所說的一遮熱板組6h中的每個遮熱板都具有板體6j和與板體6j固定相連的兩同軸線的轉(zhuǎn)軸6f，通過油缸12驅(qū)動板體的轉(zhuǎn)軸6f改變板體6j的擺角γ，使相鄰板體間形成排渣間隙L，相鄰板體間的排渣間隙L從0-300mm變化，使遮熱板組在運動擺角γ范圍內(nèi)與輸送帶表面的投影相互重疊，通過控制每個遮熱板的運動擺角γ可調(diào)整排渣間隙L。
所說的遮熱板的板體6j內(nèi)部制成空腔6d，在所說的兩轉(zhuǎn)軸6f的中心加工出與空腔6d相通的兩通孔6c?；蛩f的遮熱板的板體6j內(nèi)部制成空腔6d，在所說的遮熱板的板體6j上開有若干空氣噴孔6a，板體6j的空腔與空氣噴孔6a連通，在所說的兩轉(zhuǎn)軸6f中的一個中心加工出與空腔6d相通的一通孔6c。遮熱板的轉(zhuǎn)軸6f上的通孔6c與外部壓力氣源連接。所說的板體6j頂邊適當(dāng)凸起，并有較鋒利的凸邊6b。
所說的遮熱板的轉(zhuǎn)軸6f穿過遮熱板箱體9上的通孔由兩側(cè)的軸承座10支撐，遮熱板轉(zhuǎn)軸上有推力板11，遮熱板轉(zhuǎn)軸6f與推力板11固定連接，通過轉(zhuǎn)軸6f帶動板體6j擺動。
所說的軸承座10和油缸12將支反力傳遞給鋼結(jié)構(gòu)13，箱體9將遮熱板組密封，并通過彈性連接件19、20分別與鍋爐渣斗18及輸送帶外罩2連接，從而構(gòu)成了密閉的系統(tǒng)。
在輸送帶頭部有進氣孔5，進氣口5由多個進氣管構(gòu)成，進氣管一端接近輸送帶上的灰層，使空氣對灰層形成適當(dāng)?shù)臄_動、強制對流。箱體9上設(shè)有多個檢查孔14。
還有一個渣塊分選板7，設(shè)置在輸送帶終端，分選板出口對準焦塊收集箱8，它們分別與輸送帶外罩連接。
本實用新型具有以下優(yōu)點遮熱板組在接受鍋爐排放的高溫灰渣時，爐膛的輻射熱通過遮熱板組被有效的隔離并返送回爐膛，同時落下來的灰渣在遮熱板組上能繼續(xù)燃燒釋放熱量，減少了鍋爐的熱損失，提高了鍋爐的熱效率。
遮熱板組的板體制成空腔結(jié)構(gòu)，并通過冷卻介質(zhì)進行冷卻，能有效的降低灰渣排放溫度和延長板體的使用壽命，同時大塊灰渣落下來時通過板體上的凸邊進行破損，使大塊灰渣不會直接落到輸送帶上，一方面保護輸送帶不被大塊灰渣沖擊，另一方面使大塊灰渣變成小塊灰渣在遮熱板組上繼續(xù)燃燒得更完全，即有利于輸送帶及灰渣的冷卻，也使輸送帶的熱負荷降到最低點，提高了裝置運行的可靠性。
遮熱板板體上的凸邊使大塊灰渣變成小塊灰渣，通過板體之間的間隙交替落到輸送帶上，使輸送帶的承重比較均勻，灰渣通過輸送帶終端的分選板將大小灰渣分離，灰渣中較大尺寸的焦塊被分選到焦塊收集箱中，以防止卡死碎渣機，延長破碎設(shè)備的使用壽命。
本實用新型的實施例參見下列各圖


圖1為干式排渣裝置示意圖；圖2為遮熱板組位置關(guān)系示意圖；圖3為
圖1的A-A向剖面示意圖；圖4為圖3的B向局部示意圖；圖5a為遮熱板板體的主視圖；圖5b為圖5a的C-C向剖面示意圖；圖5c為圖5b的D-D向剖面示意圖；圖6a為遮熱板板體的另一實施例的主視圖6b為圖6a的E-E向剖面示意圖；圖6c為圖6b的F-F向剖面示意圖。
實施例本實用新型涉及的電站燃煤鍋爐干式排渣裝置，主要由耐高溫板式輸送帶1、輸送帶密封外罩2、碎渣機3、中間渣倉4、進氣口5、一遮熱板裝置6、渣塊分選板7、焦塊收集箱8、遮熱板箱體9、裝置排渣口21等部分組成。該裝置布置在鍋爐渣斗16的底部。由鍋爐冷灰斗18、鍋爐水封槽17、鍋爐渣斗16、遮熱板箱體9、彈性連接件19、20與輸送帶密封外罩2構(gòu)成了一個密閉的系統(tǒng)，如
圖1、2、3所示。
輸送帶1為耐高溫板式輸送帶，它可采用國際專利WO87/04231公開的輸送帶結(jié)構(gòu)，輸送帶運動原理同普通皮帶輸送機，但其所用材料及結(jié)構(gòu)適應(yīng)高溫爐渣輸送工況要求，一般設(shè)計使用溫度在850℃以下。該輸送帶被密封在一個外罩2之內(nèi)如圖3下部所示。耐高溫輸送帶1設(shè)置在鍋爐渣斗16的下面，接受由鍋爐冷灰斗18排出的高溫爐渣。高溫爐渣落到板式輸送帶上，由連續(xù)運轉(zhuǎn)的輸送帶送到頭部卸料端，爐渣經(jīng)分選破碎后進入中間渣斗4。在裝置頭部有進氣口5，在此可控制地進入一定量的空氣對爐渣及輸送帶進行冷卻。中間渣斗4有排渣口21，在該排渣口安裝螺旋輸送機等類似的旋轉(zhuǎn)給料設(shè)備、高溫皮帶輸送機或氣力輸送管道等類似的物料輸送系統(tǒng)后，可將灰渣集中輸送到遠離鍋爐車間的位置儲存并裝車運走。
一般鍋爐冷灰斗18喉部的溫度900℃左右，正常排出的爐渣尺寸一般在幾十微米到幾百毫米；但在鍋爐吹灰等情況下會有較大尺寸的灰渣排出；在特殊條件下遇煤質(zhì)結(jié)焦嚴重的情況，會有更大的或硬度較高的焦塊排出。灰渣的熱容量和溫度與其尺寸大小成正比。
另外，由于鍋爐冷灰斗18喉部溫度較高，其熱量通過輻射向鍋爐渣斗16等周圍物體傳遞，若輸送帶暴露在其輻射區(qū)內(nèi)，同樣會因其熱傳導(dǎo)而升溫。這樣輸送帶接受的熱量就相當(dāng)于灰渣傳遞的熱量與鍋爐輻射傳遞的熱量之和；由鍋爐冷灰斗18直接排放到輸送帶1上的高溫爐渣，特別是一些較大尺寸的、熱容量較高的渣塊，遇到空氣會繼續(xù)燃燒，釋放出的熱量首先傳遞給輸送帶1，同樣會增加輸送帶的熱負荷。
還有，在特殊情況下，鍋爐會排出上百公斤的焦塊，若直接沖擊到輸送帶上，由于自由落體運動而造成其損壞，若按特殊工況設(shè)計輸送帶，則會增加制造成本。
本實用新型在裝置的輸送帶1與鍋爐渣斗18間設(shè)計了一遮熱板裝置6，可有效的解決上述問題，并可產(chǎn)生一些特殊的技術(shù)效果，如
圖1、圖2、圖3。一遮熱板裝置6主要由一遮熱板組6h和驅(qū)動裝置6g組成。如圖3、圖4，遮熱板轉(zhuǎn)軸6f穿過其箱體9上的通孔由兩側(cè)的軸承座10支撐。遮熱板轉(zhuǎn)軸6f與推力板11固定連接。油缸12驅(qū)動推力板11帶動遮熱板體6j擺動，軸承座10和油缸12將支反力傳遞給鋼結(jié)構(gòu)13。箱體9將遮熱板組密封，鍋爐冷灰斗18、鍋爐水封槽17、鍋爐渣斗16、箱體9(如圖3中部)、并通過彈性連接件19、20分別與鍋爐渣斗18及輸送帶密封外罩2連接，從而構(gòu)成了一個密閉的系統(tǒng)。
高溫灰渣由鍋爐冷灰斗18排出，經(jīng)鍋爐渣斗16落到一遮熱板組6h上。驅(qū)動機構(gòu)6g由油缸12、推力板11組成，油缸12通過推力板11驅(qū)動一遮熱板組6h擺動，其擺角為γ、γ在0-50°之間擺動。
遮熱板組6h的布置通過兩板體之間中心距尺寸、初始位置角α及板體6j的結(jié)構(gòu)尺寸確定，使遮熱板組在運動擺角γ范圍內(nèi)于輸送帶表面的投影相互重疊，從而起到隔離鍋爐射線的作用。
板體6j整體由高溫耐熱鋼制成，也可在其受灰面加耐火保溫材料。如圖5a、5b、5c，板體內(nèi)部制成空腔6d，在轉(zhuǎn)軸6f兩端加工出通孔6c，一端通孔與外部水源等類似的冷卻介質(zhì)連通，將冷卻介質(zhì)引入空腔、使空腔內(nèi)充滿冷卻介質(zhì)，熱交換后的冷卻介質(zhì)從另一端通孔排出。或如圖6a、6b、6c，板體內(nèi)部制成空腔6d，轉(zhuǎn)軸6f一短加工出通孔6c，用于與外部壓力氣源連接，將空氣引入空腔，這樣空腔內(nèi)充滿高壓空氣。板體上開有若干空氣噴孔6a，高壓氣流由此噴出，對周圍的灰渣進行吹掃，使灰渣落到輸送帶上；遮熱板體6f的頂部加工出較鋒利的凸邊6b，從鍋爐冷灰斗落下的大塊灰渣，靠自由落體運動與其撞擊后被破碎，同時，由于遮熱板的作用不會直接落到輸送帶上。沖擊力由遮熱板6傳遞到軸承座10和鋼結(jié)構(gòu)13，這些部分設(shè)計有足夠的抗沖擊強度，并容易實現(xiàn)。
再者，如圖3、4，遮熱板箱體9兩側(cè)開有檢查孔14。若出現(xiàn)大尺寸焦塊架在遮熱板頂部的情況，通過檢查孔14采用專用碎渣工具，將渣破碎到一定尺寸排下。
本實用新型還在裝置的輸送帶1頭部卸料端設(shè)計了渣塊分選板7和焦塊收集箱8。這時，灰渣首先落到渣塊分選板7上，灰渣中較大尺寸的焦塊被分選到焦塊收集箱8中，以防止卡死碎渣機；灰渣尺寸適于破碎的灰渣進入碎渣機3破碎后進入中間渣斗4。渣塊分選板7的結(jié)構(gòu)設(shè)計按分選要求進行。
本實用新型還在裝置的進氣口5的設(shè)計上，采用若干進氣管。進氣管穿過輸送帶密封外罩2，接近輸送帶的灰層。當(dāng)空氣從外部進入后，對灰渣層形成適當(dāng)?shù)臄_動、強制對流，增加了冷卻效果。從進氣口5進入的空氣，逆輸送帶運動方向流動、與輸送帶上的灰渣層再次進行熱交換，灰渣被冷卻、空氣溫度升高，由渣斗底部送入爐膛，或用管道引入空氣預(yù)熱器，達到能量再利用的目的。
下面，對遮熱板的工作狀態(tài)進行描述1．由于遮熱板板體的間隙L可從0開始調(diào)整，裝置工作時一般控制在50-300mm，這是通過油缸12改變遮熱板擺角γ而實現(xiàn)的?？刂痞迷?0°-50°范圍之內(nèi)即可，以灰渣不會因自重滑落為準。由鍋爐冷灰斗16下落的灰渣在遮熱板組上不斷堆積，堆積的灰渣層厚度與時間成正比?；以谡跓岚迳侠^續(xù)燃燒，釋放熱量，經(jīng)過一定時間間隔后，被排放到輸送帶上。由于遮熱板組為多個板體組成，排放動作可交替進行，確保輸送帶連續(xù)接受灰渣，并輸送到頭部卸料端。遮熱板板體交替排放灰渣的動作可通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)。①通過電氣程序控制油缸(12)交替工作，從而驅(qū)動各板體6j交替動作，實現(xiàn)分步排渣。②采用帶有空氣噴嘴6a的板體(如圖6b)，高壓空氣通過電氣程序控制定時并交替的在空氣噴嘴6a噴出對灰渣層進行吹掃。同時吹掃過程空氣與灰渣強制對流，再次實現(xiàn)熱交換；2．堆積在遮熱板組上的灰渣層通過板體與遮熱板空腔6d內(nèi)引入的空氣或水等冷卻介質(zhì)進行熱交換，可達到予冷的目的；3．鍋爐輻射到遮熱板上的熱量，一部分被反射回爐膛，另一部分被板體吸收或與遮熱板空腔6d內(nèi)的冷卻介質(zhì)進行熱交換。
4．堆積遮熱板上較大尺寸的渣塊待充分燃燒后，通過油缸調(diào)整遮熱板擺角γ＜30°后滑落，該操作根據(jù)鍋爐的結(jié)焦情況可自動定期或人工非定期控制實現(xiàn)；
5．調(diào)整遮熱板6到擺角的位置(即各遮熱板間的間隙為零)時，封閉鍋爐渣斗出渣口，可在不停爐的情況下對輸送帶進行維護。當(dāng)然，即使遮熱板6處于裝置工作狀態(tài)時的擺角γ位置(即各遮熱板間有一定間隙)，通過渣層的不斷堆積，也能封閉鍋爐渣斗出渣口。
下面，對本裝置的工作狀態(tài)進行順序描述1．工作狀態(tài)遮熱板組的運動擺角γ一般控制在30°-50°范圍之內(nèi)。這時，遮熱板具有隔離爐膛熱輻射的作用，并且灰渣在遮熱板上不斷堆積。交替擺動遮熱板或交替吹掃遮熱板，將灰渣排放到輸送帶上。連續(xù)運轉(zhuǎn)的輸送帶將灰渣送出。
2．維護狀態(tài)控制遮熱板的運動擺角γ=0，使遮熱板間的間隙L=0，鍋爐渣斗出口被封閉，灰渣積存在鍋爐渣斗中。這時，可對排渣裝置進行維護。
3．清焦狀態(tài)特殊情況下，若出現(xiàn)較大的焦塊被遮熱板支撐住，采用專用工具破碎后，適當(dāng)調(diào)整遮熱板擺角γ，可將焦塊排放到輸送帶上。
落到遮熱板上進一步燃燒并釋放一定熱量的灰渣，被排放到輸送帶1上，由連續(xù)運轉(zhuǎn)的輸送帶送出?；以S輸送帶以較低的速度向頭部卸料端傳輸。從頭部進氣口5被吸進一定量的空氣，氣流逆輸送帶運動方向流動，與灰渣進行熱交換，灰渣冷卻、空氣升溫。升溫后的空氣根據(jù)鍋爐的運行情況，可由渣斗底部進入爐膛，也可通過管道引入空氣預(yù)熱器。
灰渣被輸送到頭部卸料端后，一般直接進入碎渣機3進行破碎，排入具有一定容積的中間渣斗4短時儲存。若鍋爐結(jié)焦嚴重，可在頭部增設(shè)焦塊分選板7，將大的焦塊分流到焦塊收集箱8，定期處理掉。
儲存到中間渣斗4的灰渣，定時通過裝置排渣口21排向設(shè)在鍋爐車間外部的灰渣庫?；以蚧以鼛斓妮斔?，一般采用螺旋給料機、皮帶機或氣力輸送等成熟的灰渣輸送技術(shù)。
權(quán)利要求1．電站燃煤鍋爐干式排渣裝置，包括耐高溫板式輸送帶(1)、輸送帶密封外罩(2)，其特征在于還包括一遮熱板裝置(6)，它主要由箱體(9)、一遮熱板組(6h)和驅(qū)動機構(gòu)(6g)組成，所說的遮熱板組(6h)中的每個遮熱板都具有板體(6j)和與板體(6j)固定相連的兩同軸線的轉(zhuǎn)軸(6f)，通過油缸(12)驅(qū)動板體的轉(zhuǎn)軸(6f)改變板體(6j)的擺角γ，使相鄰板體間形成排渣間隙(L)，使遮熱板組在運動擺角γ范圍內(nèi)與輸送帶表面的投影相互重疊，通過控制每個遮熱板的運動擺角γ可調(diào)整排渣間隙(L)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說的遮熱板的板體(6j)內(nèi)部制成空腔(6d)，在所說的兩轉(zhuǎn)軸(6f)的中心加工出與空腔(6d)相通的兩通孔(6c)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說的遮熱板的板體(6j)內(nèi)部制成空腔(6d)，在所說的遮熱板的板體(6j)上開有若干空氣噴孔(6a)，板體(6j)的空腔與空氣噴孔(6a)連通，在所說的兩轉(zhuǎn)軸(6f)中的一個中心加工出與空腔(6d)相通的一通孔(6c)。
4．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于板體(6j)頂邊適當(dāng)凸起，并有較鋒利的凸邊(6b)。
5．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于遮熱板的轉(zhuǎn)軸(6f)上的通孔(6c)與外部壓力氣源連接。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于相鄰板體間的排渣間隙(L)從0-300mm變化。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于遮熱板的轉(zhuǎn)軸(6f)穿過遮熱板箱體(9)上的通孔由兩側(cè)的軸承座(10)支撐，遮熱板轉(zhuǎn)軸上有推力板(11)，遮熱板轉(zhuǎn)軸(6f)與推力板(11)固定連接，通過轉(zhuǎn)軸(6f)帶動板體(6j)擺動。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于軸承座(10)和油缸(12)將支反力傳遞給鋼結(jié)構(gòu)(13)，箱體(9)將遮熱板組密封，并通過彈性連接件(19、20)分別與鍋爐渣斗(18)及輸送帶外罩(2)連接。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在輸送帶頭部有進氣孔(5)，進氣口(5)由多個進氣管構(gòu)成，進氣管一端接近輸送帶上的灰層。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于箱體(9)上設(shè)有多個檢查孔(14)。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還有一個渣塊分選板(7)，設(shè)置在輸送帶終端，分選板出口對準焦塊收集箱(8)，它們分別與輸送帶外罩連接。
專利摘要電站燃煤鍋爐干式排渣裝置,包括耐高溫板式輸送帶、輸送帶密封外罩,其特征在于還包括一遮熱板裝置,它主要由一遮熱板組和驅(qū)動機構(gòu)組成,通過控制每個遮熱板的運動擺角可調(diào)整排渣間隙,并可分部運動遮熱板,使排渣連續(xù)進行。遮熱板組在接受鍋爐排放的高溫灰渣時,爐膛的輻射熱通過遮熱板組被有效的隔離并返送回爐膛,同時落下來的灰渣在遮熱板組上能繼續(xù)燃燒釋放熱量,減少了鍋爐的熱損失,也使輸送帶的熱負荷降到最低點,提高了鍋爐的熱效率。同時大塊灰渣落下來時不直接沖擊輸送帶,提高了裝置運行的可靠性。
文檔編號F23J1/02GK2460873SQ0120094
公開日2001年11月21日 申請日期2001年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者劉振強, 王玉瑋, 娜日莎 申請人:國家電力公司電力建設(shè)研究所