一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，其包括翻渣單元和與翻渣單元連接的支架，翻渣單元：翻渣單元是由渣犁（6）和與渣犁（6）連接的渣犁的固定裝置組合而成；渣犁（6）由金屬制成，渣犁的固定裝置由縱梁（3）和與該縱梁（3）垂直連接的螺桿（4）組成；渣犁（6）與螺桿連接，并通過螺桿（4）固定于縱梁（3）上；支架：支架包括垂直支柱（1）和垂直安裝于垂直支柱（1）上的水平軸（2）兩部分，垂直支柱（1）安裝于地面，或安裝于干排渣機(jī)的結(jié)構(gòu)上；翻渣單元縱梁（3）的一端有圓孔，套裝于水平軸（2）上。本發(fā)明整體可使鍋爐干排渣機(jī)的傳熱能力得到增強(qiáng)，使進(jìn)入爐膛的冷卻空氣量減小，空氣溫度升高，所以可以提高鍋爐效率。
【專利說明】一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電站鍋爐干排渣機(jī)上的強(qiáng)化傳熱裝置，它通過把渣層上下翻動，使渣層上下溫度均勻，同時(shí)可以擴(kuò)大渣層表面積，因此可以強(qiáng)化渣層和空氣的傳熱，減小渣層的冷卻空氣量，提高進(jìn)入鍋爐的空氣溫度，提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性，屬于動力工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電站鍋爐干排渣系統(tǒng)是上世紀(jì)80年代意大利馬加爾迪(MAGALDI)公司研制發(fā)明的，我國于1999年12月開始引入這項(xiàng)技術(shù)。在這之后，國內(nèi)自主研制開發(fā)出了電站鍋爐干排渣系統(tǒng)，并在極短的時(shí)間內(nèi)獲得了大規(guī)模應(yīng)用。至2011年，國內(nèi)有200多座電廠400多臺燃煤鍋爐采用干式排渣系統(tǒng)，總裝機(jī)容量約1.2X108kW，尤其是近幾年我國西北部缺水地區(qū)，新建機(jī)組多數(shù)以干式排渣機(jī)為主。
[0003]干排渣機(jī)的工作原理如下:鍋爐爐底熱渣通過鍋爐渣井及關(guān)斷門落在干排渣機(jī)的由鋼制鱗板構(gòu)成的風(fēng)冷輸送渣帶上并送出，在送出過程中利用鍋爐爐膛負(fù)壓的抽吸作用，把環(huán)境冷空氣從干排渣機(jī)機(jī)殼上的固定進(jìn)風(fēng)口或渣帶末端的可調(diào)進(jìn)風(fēng)口吸入干排渣機(jī)內(nèi)部，對熱渣進(jìn)行冷卻，同時(shí)空氣加熱升溫。升溫后的空氣通過從鍋爐底部進(jìn)入爐膛，將熱渣帶出的熱量送回爐膛。
[0004]根據(jù)干排渣機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和鍋爐特性計(jì)算結(jié)果，空氣冷卻渣層進(jìn)入爐膛時(shí)，溫度應(yīng)高于二次風(fēng)溫(一般在300°C以上)，而空氣量不宜大于鍋爐理論燃燒空氣量的1%，空氣溫度過低或空氣流量太大，則干排渣機(jī)的運(yùn)行將降低鍋爐的效率。
[0005]實(shí)際運(yùn)行中，運(yùn)行人員關(guān)注的是鍋爐渣層離開干排渣機(jī)渣帶進(jìn)入渣倉時(shí)的溫度不能太高(最大不能超過100°c)，因此必須讓足夠多的空氣進(jìn)入干渣機(jī)，否則爐渣終溫將超標(biāo)。大量的空氣進(jìn)入干排渣機(jī)后，必然使空氣冷卻渣層后的終溫(即進(jìn)入爐膛的空氣終溫)比較低，一般只有200°C左右。因此，干排渣機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的情況是風(fēng)量過大和終溫過低，造成鍋爐的運(yùn)行效率降低。
[0006]分析出現(xiàn)上述情況的原因，其本質(zhì)是空氣和渣層的換熱能力不足。根據(jù)能量平衡計(jì)算，當(dāng)換熱能力充分時(shí)，0.5%的空氣(即空氣量為鍋爐理論空氣量的0.5%)升溫至320°C時(shí)，足以使渣層降溫至70°C，而換熱能力不充分時(shí)，必須使用鍋爐理論空氣量1%以上的空氣才能渣層降溫至安全值，但空氣溫度只能升到200°C.[0007]若采用強(qiáng)化換熱能力的措施，可以降低干排渣機(jī)渣層降溫需要的冷卻空氣量，并使空氣升溫至較高的溫度后再進(jìn)入爐膛，這樣，就可以充分發(fā)揮干排渣機(jī)的優(yōu)勢，提高鍋爐效率，減少鍋爐的燃料消耗量。
[0008]本發(fā)明基于這樣的分析，設(shè)計(jì)了一種能夠翻動干排渣機(jī)渣層的裝置，使上下渣層的溫度均勻化，并擴(kuò)展渣層的表面積，以強(qiáng)化渣層和空氣的傳熱能力，降低干渣機(jī)的冷卻空氣量，升高空氣溫度，提高鍋爐效率，減少鍋爐燃料消耗量。
[0009]所述發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，效果明顯，效益顯著，符合社會節(jié)能減排的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題:本發(fā)明提出一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，通過渣層，可使干排渣機(jī)渣層上下的溫度均勻，同時(shí)擴(kuò)展渣層的表面積，因此可以強(qiáng)化渣層和空氣的換熱，實(shí)現(xiàn)減少冷卻空氣量、升高空氣溫度的效果，達(dá)到提高鍋爐效率、減少燃料消耗的目的。
[0011]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，其包括:
[0012]翻渣單元:翻渣單元是由渣犁和與渣犁連接的渣犁的固定裝置組合而成；渣犁由金屬制成，渣犁的固定裝置由縱梁和與該縱梁垂直連接的螺桿組成；渣犁與螺桿連接，并通過螺桿固定于縱梁上；
[0013]支架:支架包括垂直支柱和垂直安裝于垂直支柱上的水平軸兩部分，垂直支柱安裝于地面，或安裝于干排渣機(jī)的結(jié)構(gòu)上；翻渣單元縱梁的一端有圓孔，套裝于水平軸上；多個(gè)翻渣單元以一定間隔并聯(lián)安裝于水平軸上，間隔的大小由翻渣單元間的定位套筒決定。
[0014]優(yōu)選的，渣犁迎渣面的最前端呈平滑上翹的圓弧狀，保證渣犁與干排渣機(jī)鱗板構(gòu)成的渣帶平緩接觸，不會出現(xiàn)被勾住的現(xiàn)象，渣犁兩翼的迎渣面為角度為60度的大傾角斜面，在渣層重量下產(chǎn)生下壓力，保證渣犁能穩(wěn)定伸入渣層底層。
[0015]優(yōu)選的，翻渣單元和水平軸采用松套筒結(jié)構(gòu)，當(dāng)灰渣較大，翻渣單元繞水平軸轉(zhuǎn)動。
[0016]有益效果:本發(fā)明通過對干排渣機(jī)渣層的翻動，使渣層上下的溫度均勻，同時(shí)擴(kuò)展渣層的表面積，因此可以強(qiáng)化渣層和空氣的換熱，實(shí)現(xiàn)減少冷卻空氣量、升高空氣溫度的效果，可提高鍋爐效率，減少鍋爐燃料消耗量。具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，效果明顯，效益顯著的特點(diǎn)，符合社會節(jié)能減排發(fā)展的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電站鍋爐干排渣機(jī)強(qiáng)化傳熱裝置的總體示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的渣犁的加工示意圖。
[0019]圖3a是本發(fā)明實(shí)施例的渣犁加工后三視圖中的正視圖。
[0020]圖3b是本發(fā)明實(shí)施例的渣犁加工后三視圖中的俯視圖。
[0021]圖3c是本發(fā)明實(shí)施例的渣犁加工后三視圖中的側(cè)視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的渣犁翻動渣層的工作原理。
[0023]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的裝置安裝的俯視圖。
[0024]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的工作效果說明。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0026]強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，其包括:
[0027]翻渣單元:翻渣單元是由渣犁6和與渣犁6連接的渣犁的固定裝置組合而成；渣犁6由金屬制成，渣犁的固定裝置由縱梁3和與該縱梁3垂直連接的螺桿4組成；洛犁6與螺桿連接，并通過螺桿4固定于縱梁3上；[0028]支架:支架包括垂直支柱I和垂直安裝于垂直支柱I上的水平軸2兩部分，垂直支柱I安裝于地面，或安裝于干排渣機(jī)的結(jié)構(gòu)上；翻渣單元縱梁3的一端有圓孔，套裝于水平軸2上；多個(gè)翻渣單元以一定間隔并聯(lián)安裝于水平軸2上，間隔的大小由翻渣單元間的定位套筒決定。
[0029]當(dāng)鍋爐干排渣機(jī)上的渣層和渣犁有相對運(yùn)動時(shí)，渣犁能把底層高溫渣翻動至上層，使渣層厚度方向的溫度均勻化，實(shí)現(xiàn)底層灰渣和空氣間的傳熱；渣犁翻動渣層的同時(shí)，使渣層表面起伏不平，因此增大了渣層和空氣換熱的表面積，實(shí)現(xiàn)傳熱能力的增強(qiáng)。
[0030]由渣犁和渣犁的固定裝置組合而成的翻渣單元有較大的重量，可使渣犁迎渣面和下層渣層緊密接觸，保證能把底層的高溫渣翻動到上層。
[0031]渣犁6迎渣面的最前端呈平滑上翹的圓弧狀，保證渣犁與干排渣機(jī)鱗板構(gòu)成的渣帶平緩接觸，不會出現(xiàn)被勾住的現(xiàn)象，渣犁兩翼的迎渣面為角度為60度的大傾角斜面，在渣層重量下產(chǎn)生下壓力，保證渣犁能穩(wěn)定伸入渣層底層。
[0032]翻渣單元和水平軸2采用松套筒結(jié)構(gòu)，當(dāng)灰渣較大，翻渣單元繞水平軸2轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)自動抬起，因此可以讓大渣通過，同時(shí)可在自身重量下復(fù)原，保證翻渣單元正常工作。
[0033]整套裝置的集成度高，只需要兩個(gè)安裝點(diǎn)，整套裝置即可固定于地面或干排渣機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)上，安裝和拆除簡單迅速，工作量小，對原系統(tǒng)的干擾小。
[0034]如圖1，電站鍋爐干排渣機(jī)強(qiáng)化傳熱裝置主要由支架和翻渣單元組成。圖中10為電站鍋爐干排渣機(jī)的渣帶，由鱗板相互疊合形成，它承載著渣層11由左向右運(yùn)動。圖中I為支架中的垂直支柱，有兩根，分別位于渣帶10的兩側(cè)。垂直支柱I底部焊有底板7，其上開孔，通過地腳螺母8和地腳螺栓9，可將垂直支柱固定于地面，或干排渣機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)上。圖中2為水平軸，選用空心的圓管即可，兩根垂直支柱I的間距和水平軸2的長度有一定關(guān)系，松開地腳螺母8后，兩根垂直支柱可適當(dāng)外傾，此時(shí)把水平軸2插入垂直支柱的孔，擰緊地腳螺母8后，支柱立直，因此水平軸2被定位，只能發(fā)生轉(zhuǎn)動，而不會從支柱間脫出。當(dāng)需要拆卸水平軸2時(shí)，僅需要松開地腳螺母9，支柱外傾，即可取出水平軸2。
[0035]翻渣單元由縱梁3、垂直螺桿4、固定螺母5和渣犁6組成?？v梁3為一方管，左端有圓孔，孔徑比水平軸2的直徑大2mm左右，通過該圓孔，方管可套裝于水平軸2上，且可自由轉(zhuǎn)動?？v梁3右端打垂直孔，螺桿4可垂直穿過該孔，并由固定螺母5并死。螺桿4的末端和渣犁6連接，方法是在渣犁6上焊接一個(gè)螺母，螺桿4旋入該螺母中。
[0036]圖2為渣犁的加工示意圖。渣犁選用普通鋼材，在加工前通過切割形成一五邊形的金屬片，厚度Imm左右，上下對稱。在左邊尖角部分的對稱線上，焊接有一螺母13，圖1中所示的螺桿4的末端就是旋入該螺母中的。對稱線的后部割開，即有一割縫18，該割縫與后邊緣構(gòu)成了上下兩個(gè)直角三角形，如圖中16和20表示的區(qū)域，這兩個(gè)三角形沿圖中箭頭17和19的方向翻折至垂直。金屬片未翻折的部分為渣犁的水平部分15。渣犁最前緣尖角區(qū)域12向上平滑過渡，形成一個(gè)類似船頭的迎渣面。渣犁三角邊區(qū)域14和21打磨成角度為60度的大傾角斜面，如截面A所示。
[0037]圖3a為渣犁加工后的正視圖，圖3b為渣犁片加工后的俯視圖，圖3c為渣犁片加工后的左視圖。圖中12為船頭形狀的迎洛面，16和20為翻折后形成的垂直部分，13為安裝螺桿所需要的螺母，15為翻渣片的水平部分，14和21或渣犁兩翼的迎渣面。
[0038]圖4為渣犁翻動渣層的工作原理。干排渣機(jī)運(yùn)行時(shí)，排渣機(jī)渣帶的鱗板10承載著渣層11由左向右運(yùn)動，鱗板10相互疊合，疊合部分有一定的高差。翻渣單元的方管3套裝于水平軸2上，渣犁的螺母9置于渣犁前端，螺桿4旋入螺母9中，但呈活連接狀態(tài)(即不擰死)，保證渣犁在水平面內(nèi)有一定的轉(zhuǎn)動自由度，有利于所有渣塊通過渣犁。渣層11向右運(yùn)動時(shí)，將對渣犁垂直部分16和20產(chǎn)生向右的推力，這個(gè)力能保證渣犁的尖端12是朝向渣層來向的。由于渣犁的尖端12呈船頭狀，因此渣犁可順利地通過鱗板10的高差部分而不被“勾”住。在翻渣單元自身重量產(chǎn)生的下壓力作用下，渣犁楔形的迎渣面14和21能伸入渣層的底部，保證底層渣能被渣犁的垂直部分2和6翻起。在運(yùn)行過程中若出現(xiàn)渣塊嵌入至渣犁下面的情況，則翻渣單元整體可繞水平軸2轉(zhuǎn)動，即翻渣單元將整體抬升，讓嵌入的渣塊通過，然后，翻渣裝置將在自身重量和楔形迎渣面上的渣層重量下自動下壓，緊貼底層渣層，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
[0039]圖5為強(qiáng)化傳熱裝置安裝后的俯視圖。圖中I為兩根垂直支柱，分跨于干排渣機(jī)由鱗板10疊合形成的U型渣帶兩側(cè)，支柱靠內(nèi)的一側(cè)打孔，孔徑稍大于水平軸2的直徑，因此水平軸2可方便地插入該孔。多個(gè)翻渣單元中的方管縱梁3套裝于水平軸2上，不同縱梁的間距(也即翻渣單元的間距)可由套管22、23、24、25等定位，套管22、23、24、25的直徑稍大于水平軸2的直徑，可方便地套入和取下，通過選擇各套管長度可調(diào)整各翻渣單元的安裝位置。鱗板10攜帶渣層11由左向右運(yùn)動，對渣犁的垂直部分16和20產(chǎn)生向右的作用力，可保證渣犁的尖頭及兩翼迎渣面終朝向渣層的來向。
[0040]圖6為強(qiáng)化傳熱裝置的整體工作效果示意。由鱗板疊合而成的長長的渣帶26上，每隔一定的間距布置有水平橫軸27和28 (可以根據(jù)需要布置多個(gè))，不同位置的水平橫軸27和28上翻渣單元的安裝位置也不同(可通過調(diào)節(jié)套筒的長度實(shí)現(xiàn))，以保證上下游的渣犁不在同一渣塊運(yùn)動軌跡上，因此下游的渣犁可以重新翻動渣層。圖中截面B中的渣層呈水平分布；在截面C中，因翻渣的作用，不僅底層渣被翻至上層，而且渣層表面呈鋸齒形，和空氣接觸的表面積增大，因此換熱能力也相應(yīng)增強(qiáng)；在截面D處，由于渣犁的位置不同，渣層被再次翻動，表面仍呈鋸齒狀，且鋸齒的位置不同。
[0041]綜上，本發(fā)明為一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱能力的裝置，主要由支架和翻渣單元組成。圖中10為電站鍋爐干排渣機(jī)的渣帶，由鱗板相互疊合形成，它承載著渣層11由左向右運(yùn)動。I為支架中的垂直立柱，有兩根，分別位于渣帶10的兩側(cè)。立柱I底部焊有底板7，其上開孔，通過地腳螺母8和地腳螺栓9，可將支柱固定于地面，或干排渣機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)上。圖中2為水平軸，選用空心的圓管即可，兩根立柱I的間距和水平軸2的長度有一定關(guān)系，松開地腳螺母8后，兩根支柱可適當(dāng)外傾，此時(shí)把水平軸2插入支柱的孔，擰緊地腳螺母8后，支柱立直，因此水平軸2被定位，只能發(fā)生轉(zhuǎn)動，而不會從支柱間脫出。當(dāng)需要拆卸水平軸2時(shí)，僅需要松開地腳螺母9，支柱外傾，即可取出水平軸2。
[0042]由縱梁3、垂直螺桿4、固定螺母5和渣犁6組成了翻渣單元?？v梁3為一方管，左端有圓孔，孔徑比水平軸2的直徑大2mm左右，通過該圓孔，方管可套裝于水平軸2上，且可自由轉(zhuǎn)動?？v梁3右端打垂直孔，螺桿4可垂直穿過該孔，并由固定螺母5并死。螺桿4的末端和渣犁6連接，方法是在渣犁6上焊接一個(gè)螺母，螺桿4旋入該螺母中。
[0043]渣犁6主體為一水平金屬板，以及由兩個(gè)三角形翻折后形成的垂直部分，渣犁迎著渣層來向的尖角部分做成船形，以利渣犁平穩(wěn)地在渣帶10上運(yùn)動而不被勾住。渣犁尖頭部位焊有一螺母，螺桿4旋入該螺母。在水平軸2上，按一定的間距安裝了多個(gè)翻渣單元，各單元的間距和位置由水平軸2上的套筒定位。在渣帶不同位置安裝了多組水平橫梁和相應(yīng)的翻渣單元。運(yùn)行過程中，渣層11向渣犁運(yùn)動，底層高溫渣被翻起至上層，因此向冷卻空氣的放熱量會增大；同時(shí)，通過渣犁后的渣層表面呈鋸齒狀，擴(kuò)展了渣層和冷卻空氣間的接觸面積，也可使渣層和空氣間的傳熱得到強(qiáng)化。渣帶不同位置水平軸2上的渣犁位置不同，可保證渣層被多次翻動，因此，干排渣機(jī)整體的傳熱能力都會得到增強(qiáng)，使進(jìn)入爐膛的冷卻空氣量減小，空氣溫度升高，所以可以提高鍋爐效率。
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，其特征在于:其包括: 翻渣單元:翻渣單元是由渣犁(6)和與渣犁(6)連接的渣犁的固定裝置組合而成；渣犁(6)由金屬制成，渣犁的固定裝置由縱梁(3)和與該縱梁(3)垂直連接的螺桿(4)組成；渣犁(6)與螺桿連接，并通過螺桿(4)固定于縱梁(3)上； 支架:支架包括垂直支柱(I)和垂直安裝于垂直支柱(I)上的水平軸(2 )兩部分，垂直支柱(I)安裝于地面，或安裝于干排渣機(jī)的結(jié)構(gòu)上；翻渣單元縱梁(3)的一端有圓孔，套裝于水平軸(2)上；多個(gè)翻渣單元以一定間隔并聯(lián)安裝于水平軸(2)上，間隔的大小由翻渣單元間的定位套筒決定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，其特征在于:渣犁(6)的最前端呈平滑上翹的圓弧形狀，保證渣犁與干排渣機(jī)鱗板構(gòu)成的渣帶平緩接觸；渣犁的兩翼迎渣面為角度為60度的大傾角斜面，斜面在渣層重量下產(chǎn)生下壓力，保證渣犁能穩(wěn)定伸入渣層底層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化電站鍋爐干排渣機(jī)傳熱的裝置，其特征在于:翻渣單元和水平軸(2)采用松套筒結(jié)構(gòu)，當(dāng)灰渣較大，翻渣單元繞水平軸(2)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】F23J1/06GK103615732SQ201310617695
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】華永明 申請人:東南大學(xué)