專利名稱：多功能除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)鍋爐或冶金窯爐尾部煙氣的余熱利用和除塵。
在現(xiàn)有的工業(yè)鍋爐中，為了提高鍋爐的效率和出力，在鍋爐尾部可設(shè)置鑄鐵翅片管式省煤器，以利用余熱而加熱給水。為了進(jìn)一步提高其效率與出力，又在省煤器后設(shè)置了鋼管空氣預(yù)熱器，以進(jìn)一步利用其余熱而加熱燃燒所需的空氣。其傳統(tǒng)流程是先加熱給水，后加熱送風(fēng)。也有極少部分企業(yè)，使用了新型的熱管空氣預(yù)熱器或熱管省煤器，來吸收余熱，加熱空氣或給水。為了消除鍋爐煙塵對大氣和周圍環(huán)境的污染，在鍋爐的出口和吸風(fēng)機(jī)進(jìn)口之間的煙道上，常裝設(shè)重力式、慣性式、濕式、水膜式或旋風(fēng)離心式等多種型式的除塵器，不但保護(hù)了環(huán)境，也保護(hù)了吸風(fēng)機(jī)免受煙塵的磨損。
雖然這些節(jié)能環(huán)保設(shè)備，可以提高鍋爐的效率、出力和消除煙塵的污染，但在中小鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，也產(chǎn)生不少新問題，長期存在，難以解決，現(xiàn)敘述如下(1)鑄鐵翅片管式省煤器，供水不可靠，運(yùn)行不安全。
鍋爐運(yùn)行時(shí)，省煤器管受高溫?zé)煔獾倪B續(xù)沖刷而連續(xù)加熱，但中小鍋爐是斷續(xù)進(jìn)水，故造成省煤器管壁的溫度，隨進(jìn)水的變化而變化;當(dāng)鍋爐進(jìn)水時(shí)，水在管內(nèi)流動(dòng)，故加熱水溫度低。當(dāng)鍋爐暫不進(jìn)水時(shí)，水在管內(nèi)停止流動(dòng)，故加熱水溫度高，甚至被汽化，從而影響下次打水?；虍?dāng)水質(zhì)不良時(shí)，水在管內(nèi)易于結(jié)垢堵塞。這些情況，均使給水泵打不上水，嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運(yùn)行，以致被迫停爐修理。由于省煤器管壁溫度的忽冷忽熱，造成管子的反復(fù)脹縮，并在給水泵的高壓出水下，極易引起省煤器的泄漏損壞。另外，省煤器管系復(fù)雜，有進(jìn)水管道、旁路管道、循環(huán)管道、泄壓管道和排污管道等，均高空布置，操作不便。所以這種進(jìn)水系統(tǒng)和進(jìn)水方式，既不安全可靠，也不經(jīng)濟(jì)節(jié)約。并由于省煤器的管壁溫度低而易于粘灰，省煤器管外的翅片多而易于積灰，難以清理，并增大煙阻，增大吸風(fēng)機(jī)電耗。當(dāng)積灰到一定程度后，影響通風(fēng)，正壓燃燒，爐膛噴火，損壞設(shè)備和被迫減負(fù)荷等一系列惡性循環(huán)，終使該鑄鐵省煤器在斷續(xù)進(jìn)水的運(yùn)行工況下，約使用一年左右，就被迫檢修、更換或拆除不用。
(2)鋼管式空氣預(yù)熱器，易積灰、易腐蝕。
它屬氣一氣型熱交換，又布置在省煤器后面的煙道里，故煙溫低、傳熱差、體積大、耗鋼多。另外，送風(fēng)管系復(fù)雜、風(fēng)阻大，不但空氣不易加熱，而且煙氣也易于結(jié)露、堵塞和腐蝕，致使鍋爐正壓燃燒，爐膛噴火、損壞設(shè)備，甚至被迫停爐檢修。故不但在4T/H以下鍋爐未能加裝使用，即使在10-35T/H的中型鍋爐，也因鋼管空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)的嚴(yán)重結(jié)露堵灰，而被迫停爐檢修，甚至也不得不拆除了結(jié)。這不僅少回收煙氣余熱而降低鍋爐的效率和出力，更主要的是使燃燒工況得不到改善，影響鍋爐運(yùn)行，影響單位生產(chǎn)。有些單位為此而改用玻管式空氣預(yù)熱器，也常發(fā)生玻管折斷而造成漏風(fēng)和短路，故也影響了玻管空氣預(yù)熱器的推廣使用。
(3)原熱管空氣預(yù)熱器或熱管省煤管，易積灰，使用有困難。
少數(shù)單位將原鍋爐的省煤器拆除，加裝熱管空氣預(yù)熱器或熱管省煤器，但因熱管吸熱段上密布翅片而易于積灰，難以清除并造成通道堵塞等問題沒有解決，故也影響了熱管空氣預(yù)熱器或熱管省煤器的推廣使用。
(4)旋風(fēng)離心式除塵器，煙阻大，效果差，煙塵排放難以達(dá)標(biāo)。
旋風(fēng)離心式除塵器，因連接管道長，轉(zhuǎn)彎多，斷面變化大，且煙塵高速進(jìn)入除塵器體殼，故不僅煙阻大(800-1200Pa)，電耗大，而且本身也存在著磨損問題。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，煙速也相應(yīng)變化，煙塵的阻力及離心力變化更大，如鍋爐負(fù)荷變小時(shí)，煙阻小，但離心力也小，除塵效果差。反之，如鍋爐負(fù)荷增大時(shí)，雖離心力也增大，除塵效果轉(zhuǎn)好，但煙阻也增加，若吸風(fēng)力不足就易造成正壓運(yùn)行。故不能保證負(fù)荷變化時(shí)的除塵效果，煙塵排放也難以達(dá)標(biāo)。更嚴(yán)重的是，有些工廠管理不嚴(yán)，除塵器體殼磨損也未及時(shí)修補(bǔ)，從而影響鍋爐的通風(fēng)燃燒。極個(gè)別的鍋爐工，怕出灰麻煩，而開啟除塵器底下的出灰門，致使已被分離而搜集下來的塵粒，再次吸入吸風(fēng)機(jī)，繼續(xù)磨損吸風(fēng)機(jī)與繼續(xù)污染大氣。
(5)濕式與水膜式等除塵器，因造成新的大量的水污染而不能應(yīng)用。
濕式與水膜式等除塵器，不僅需要大量的進(jìn)出水，浪費(fèi)寶貴的水資源，而且它將煙塵對空氣的污染，變成了煙塵對水的污染，且對水的污染更難治理和花更高的代價(jià)。這是不符合環(huán)保原則和要求的，故濕式與水膜式等除塵器，應(yīng)停用和禁用。
(6)尾部受熱面和除塵器的設(shè)計(jì)布置，均各自獨(dú)立進(jìn)行而互不相關(guān)。
現(xiàn)有中小鍋爐尾部受熱面(省煤器和空氣預(yù)熱器)和除塵器的設(shè)計(jì)布置，均是各自獨(dú)立進(jìn)行而互不相關(guān)的，甚至常有互相矛盾的地方。如4T/H快裝鍋爐鑄鐵省煤器的煙氣出口在下方，而與其相配套的旋風(fēng)離心除塵器煙氣進(jìn)口在上方，所以它們之間的連接煙道，要轉(zhuǎn)兩個(gè)彎，而且其斷面還要變化，這就造成多耗工時(shí)，多耗鋼材，多占面積和增加煙阻增加吸風(fēng)機(jī)電耗等情況，確是不夠合理的。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)和提供一種在原鍋爐、原廠房和原送吸風(fēng)機(jī)的情況下，能組合快裝的，兼有安全、節(jié)能與環(huán)保的，高效，低阻與優(yōu)質(zhì)的新型多功能除塵器，實(shí)現(xiàn)鍋爐尾部熱面熱管化、完善化和合理化，并使鍋爐尾部熱面和除塵器互相組合成的一體化與快裝化。提高現(xiàn)有中小鍋爐運(yùn)行的安全性。經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。
本發(fā)明是由上半部換熱器長方體與下半部的除塵器長方體連接而成。上半部換熱器長方體是由前吹灰門、熱管空氣預(yù)熱器、后吹灰門和保溫?zé)崴涞炔考?，通過進(jìn)口煙道，前后串聯(lián)在一起而組成，且保溫?zé)崴湓诤蟠祷议T的煙道上，并與熱管省煤器水側(cè)放熱部分連為一體。下半部除塵器長方體，是由脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置。即組成了具有熱管熱風(fēng)、熱管熱水、保溫?zé)崴浜碗p級串聯(lián)除塵器等組合而成的熱管節(jié)能型與雙級多功能除塵器。
根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要，本發(fā)明除設(shè)計(jì)上述的第一種型式外，還可按需而設(shè)計(jì)成下列多功能多調(diào)節(jié)的除塵器。
第二種形式，即由前吹灰門、熱管空氣預(yù)熱器、后吹灰門串聯(lián)在一起的上半部換熱器長方體，再與由脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的下半部除塵器長方體相連接，組成了僅有熱管空氣預(yù)熱器和雙級除塵器組成的多功能除塵器。
第三種型式，即由前吹門、熱管省煤器、后吹灰門和保溫?zé)崴浯?lián)在一起的上半部換熱器長方體，再與由脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的下半部除塵器長方體相連接，組成了僅有熱管省煤器、保溫?zé)崴浜碗p級串聯(lián)除塵器組成的多功能除塵器。
第四種形式，即由煙道直接與脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器相連接而組成的除塵器長方體，形成僅有雙級串聯(lián)除塵器的多功能除塵器。
上半部分換熱器長方體的尺寸為長1-4米、寬0.7-3.5米，高1-4米。它又可分為上下兩個(gè)部分。其中上面部分為熱管空氣預(yù)熱器的放熱段，熱管省煤器的放熱段和保溫?zé)崴洌冶責(zé)崴渑c熱管省煤器水側(cè)的放熱段連為一體。其中下面部分為煙道，設(shè)有前吹灰門、熱管空氣預(yù)熱器的吸熱段、熱管省煤器的吸熱段。后吹門和煙氣轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向板等部件所組成，其長度為1-4米，寬0.7-3.5米，高0.5-2米。前后吹灰門，是由前后兩組，二檔以上的可各自獨(dú)立操作的煙道分隔檔板上的吹灰門所組成，以確保煙道分隔檔板上，有足夠高的局部流速，從而在運(yùn)行中，可進(jìn)行吹灰自潔。這不僅有利于煙道的暢通，同時(shí)也有利于熱管翅片的有效吸熱。
熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器中熱管的排列方式為叉排或順排，對于4T/H以下鍋爐，熱管的外徑可選用25毫米，而對4T/H及其以上鍋爐，熱管的外徑可選用38毫米。一般熱管換熱器的排數(shù)，可控制在4-12排為宜。在阻力、清灰和安裝等條件的許可情況下，熱管的節(jié)距，應(yīng)盡量取小為宜。在熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器的吸熱段上，裝有若干流線型的、不積灰的新型翅片，即偏心圓環(huán)翅片，并使面積大的一邊，朝向煙氣沖刷處。對于4T/H以下鍋爐的偏心圓環(huán)，其外徑為50毫米，內(nèi)徑25毫米，偏心距5-10毫米，翅片厚0.8-1.2毫米，翅距10-15毫米。對于4T/H及其以上鍋爐的偏心圓環(huán)，其外徑為76毫米，內(nèi)徑38毫米，偏心距8-16毫米，翅片厚1-1.5毫米，翅距10-15毫米。熱管吸熱段的長度在0.5-2米，放熱段的長度在0.3-1.7米。熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器的煙道兩側(cè)，均裝設(shè)入孔門，以便檢查。熱管空氣預(yù)熱器的放熱段上，裝有圓環(huán)翅片，對于4T/H以下鍋爐，圓環(huán)散熱片的外徑為50毫米，內(nèi)徑25毫米。對于4T/H以上鍋爐，圓環(huán)散熱片的外徑為76毫米，內(nèi)徑38毫米。它們的翅片厚度均為0.8-1.2毫米，翅距為5-12毫米。熱管省煤器的放熱段，為不套散熱片的光熱管。
在熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器的吸熱段與放熱段之間的絕熱板上，均采用雙層絕熱薄鋼板所組成，即兩塊4-10毫米的薄鐵板，用若干10-20毫米的銷釘連為一體，并使其中充有空氣或填充其它絕熱材料，以代替厚鋼板和增加該鋼板的剛度。
熱管省煤器的水側(cè)放熱部分和保溫?zé)崴溥B為一體時(shí)，其交界處加了一塊上下不到底的循環(huán)隔板，以利保溫?zé)崴鋬?nèi)的儲(chǔ)存水，能繼續(xù)與熱管省煤器形成循環(huán)加熱。在熱管省煤器和保溫?zé)崴漤敳?，設(shè)有法蘭入孔，以便檢修。且在保溫?zé)崴涞捻敳?，還設(shè)有一根超過進(jìn)(軟)水箱高度的透氣管，以便熱管省煤器流出熱水時(shí)，進(jìn)水箱能利用其位差而自動(dòng)地向保溫?zé)崴浜蜔峁苁∶浩餮a(bǔ)軟水。為使冷軟水流入時(shí)，能減少對流出熱水溫度降低的影響，故在保溫?zé)崴涞能浰M(jìn)口處，設(shè)有一上一下的二塊以上的進(jìn)水溫度緩沖板。
整個(gè)上半部的換熱器長方體上，形成了先加熱風(fēng)、后加熱水，并在保溫?zé)崴鋬?nèi)將儲(chǔ)存水繼續(xù)循環(huán)加熱的新工藝流程。以及與其相配套的軟化水泵，鈉離子交換器、高位進(jìn)(軟)水箱與保溫?zé)崴?、熱管省煤器、給水泵和鍋爐所組成的新進(jìn)水系統(tǒng)。故這種新工藝和新系統(tǒng)不但較原裝置和原系統(tǒng)，更完善、更合理、也更簡便，同時(shí)也使中小鍋爐能進(jìn)熱風(fēng)和能斷續(xù)地穩(wěn)定地進(jìn)熱水，因而提高了鍋爐的效率出力和競爭力。
下半部的除塵器長方體，是由雙級除塵裝置所組成，其長為0.7-3.5米，寬0.7-3.5米，高1.7-3.5米。
其中第一級脈動(dòng)除塵器，是由安裝在換熱器長方體上后吹灰門的煙道轉(zhuǎn)彎向下處連結(jié)的漸縮工作管道，斜導(dǎo)向板、煙氣導(dǎo)向弧面、方形液池和復(fù)合弧形板等部件所組成。漸縮工作管道斷面為一梯形，其進(jìn)口長度為0.25-1.2米，進(jìn)口寬度0.70-3.50米，漸縮工作管道的高度為0.5-1.5米。其出口長度為0.10-0.80米，出口寬度0.70-3.50米，漸縮工作管道與液面的距離為0.1-0.6米。在漸縮工作管道的出口處與方形液池壁之間，設(shè)有一塊15°-60°的煙塵斜向?qū)虬?，并在煙塵轉(zhuǎn)彎處設(shè)有一塊半徑為0.05-0.50米的煙氣導(dǎo)向弧面。在斜導(dǎo)向板對側(cè)的方形液池壁上，裝有一塊半徑為0.05-0.30米和另一塊半徑為0.02-0.15米的復(fù)合弧形板，從而組成了該除塵器的第二次自動(dòng)噴淋設(shè)備，當(dāng)有塵液流過時(shí)，即被該復(fù)合弧形板所阻檔并引導(dǎo)至復(fù)合弧形板之間的窄縫中噴出，形成了除塵液的第二次自動(dòng)噴淋和循環(huán)，使上升的煙塵，經(jīng)過該斷面時(shí)，被噴淋洗滌而脫塵，大部分除塵液又回到液池而繼續(xù)循環(huán)使用。
其中第二級為旋風(fēng)離心除塵器，是由螺旋形渦殼的平面旋轉(zhuǎn)煙道、中心圓柱及其三角形的煙氣進(jìn)口斷面、弧形檔板和出口圓管等部件組成。螺旋形渦殼的平面旋轉(zhuǎn)煙道，其進(jìn)口長度為0.25-1.20米，寬0.70-3.50米，且螺旋形渦殼的形狀為阿基米德螺旋線。所圍繞的中心圓柱其直徑為0.25-1.50米，中心圓柱上有三角形的煙氣進(jìn)口斷面，務(wù)使煙氣均勻流進(jìn)出口圓管內(nèi)，故靠近出口圓管的出口處，為三角形的銳角，其夾角在15°-45°左右，且是一個(gè)直角三角形。長直角邊在中心圓柱的第一條限的15°-60°范圍內(nèi)，在該長直角邊與螺旋形渦殼之間，設(shè)有一塊煙塵分離的弧形板，且該弧形板與脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道壁相配合，組成了除塵液的第一次自動(dòng)噴淋設(shè)備。即螺旋渦殼外壁中被分離出的高速塵液，經(jīng)該噴淋管道后，能自動(dòng)噴射到前面脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道出口喉部處，促使進(jìn)口的原始煙塵，逐步集結(jié)，以加速液池的吸塵，且噴射液又回到液池而能繼續(xù)循環(huán)使用。
除塵器的液池為長方體，在其四周涂有耐腐防磨材料。液池底部的四周，裝有切向進(jìn)液擾動(dòng)管，以免塵漿堵塞。在液池體殼的外面，還裝有浮球進(jìn)液閥和U型溢流管，以維持液面高度，使液面與漸縮工作管道出口的垂直距離控制在0.10-0.60米范圍內(nèi)，從而確保除塵效率。在液池的底部，裝有排污閥，并將排污管道接至附近沉淀池，以利塵漿的沉淀和回收。
本發(fā)明的工作原理如下當(dāng)具有一定的溫度的鍋爐或窯爐的煙塵，以適當(dāng)?shù)牧魉?，首先進(jìn)入上部的熱管空氣預(yù)熱器時(shí)，即加熱了鍋爐或窯爐燃燒所需的空氣。空氣由送風(fēng)機(jī)輸入，加熱后經(jīng)熱風(fēng)管道送至爐排下，以促進(jìn)燃燒和強(qiáng)化傳熱，從而提高了鍋爐的效率和出力，煙塵隨即繼續(xù)流入熱管省煤器和保溫?zé)崴?，又加熱了鍋爐的給水。給水由高位進(jìn)(軟)水箱進(jìn)入，在熱管省煤器中加熱并儲(chǔ)存于保溫?zé)崴鋬?nèi)，且和熱管省煤器形成自然循環(huán)而被繼續(xù)加熱備用。當(dāng)鍋爐進(jìn)水時(shí)，只需開動(dòng)給水泵，就能將熱管省煤器和保溫?zé)崴淅锏臒崴蛉脲仩t，同時(shí)鍋爐房內(nèi)的高位進(jìn)(軟)水箱，利用其位差而能自動(dòng)將軟水補(bǔ)充至熱管省煤器和保溫?zé)崴鋬?nèi)，繼續(xù)加熱，儲(chǔ)存和循環(huán)，從而確保了中小鍋爐斷續(xù)進(jìn)水運(yùn)行時(shí)的安全可靠和經(jīng)濟(jì)節(jié)約。
這樣當(dāng)煙塵溫度降低后，經(jīng)轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向板而流入下部的除塵器長方體，首先進(jìn)入第一級脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道的喉部，因煙塵速度的脈動(dòng)和除塵液的第一次自動(dòng)噴淋，促使煙塵初步分離，塵粒逐步集結(jié)，當(dāng)達(dá)到工作斷面時(shí)，大部分塵粒被液池吸收而沉降，少部分煙塵隨液面的波動(dòng)而流入復(fù)合弧形板的窄縫中噴出，形成了除塵器的第二次自動(dòng)噴淋，使正在上升流動(dòng)的煙塵，經(jīng)該斷面時(shí)，又一次噴淋洗滌，被除去的塵粒仍回到液池而沉淀循環(huán)。殘余的塵粒、除塵液和煙氣一起低速上升，并流入螺旋形渦殼的煙道內(nèi)，逐步平面旋轉(zhuǎn)和加速流動(dòng)，這就形成了第二級旋風(fēng)離心除塵器，煙塵在加速流動(dòng)的過程中，自動(dòng)分離和濃縮，內(nèi)側(cè)的煙氣，因脫去塵液而潔凈，經(jīng)中心圓柱上的三角形進(jìn)口斷面處，流入出口圓管，再隨吸風(fēng)機(jī)而從煙囪排出。外側(cè)的殘余塵液，被三角形斷面上的弧形板所檔，并利用其動(dòng)能而引入前面的脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道出口處，形成了除塵液的第一次自動(dòng)噴淋和循環(huán)，以加速液池的吸塵。
本發(fā)明，在運(yùn)行中要保持一定的液位，以獲得最低的煙阻和最佳的除塵效果。這可利用浮球進(jìn)液閥和U型溢流管控制。除塵液可用河水、自來水加石灰等堿劑或鍋爐的連續(xù)排污廢堿水等液源。如有廢堿液進(jìn)入除塵器液池，還能進(jìn)一步消除煙塵中的SO2的污染和危害。運(yùn)行一段時(shí)間后，要打開底部排污閥而排塵漿，排污后才需補(bǔ)充定量的除塵液，故該脈動(dòng)除塵器，僅是利用液池來集塵和利用除塵液為介質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)噴淋與循環(huán)。運(yùn)行中，因煙塵有溫度而蒸發(fā)部分除塵液，故基本不多耗用除塵液，僅排污后才需補(bǔ)充定量的除塵液。故它的耗液量大大減少，且排出的塵漿，經(jīng)沉淀回收塵粒而節(jié)能，沉淀后，放出的清水可直接排入煤堆中以代替煤加水或排入鍋爐的排污陰井中，以酸堿中和，故而也不產(chǎn)生二次污染。
本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn)(1)本發(fā)明可適用于0.5-10T/H鍋爐，在高效、低阻、優(yōu)質(zhì)的完成除塵任務(wù)的同時(shí)，又能充分地、有效地利用煙氣余熱而加熱送風(fēng)和給水，使鍋爐在原有情況下(原鍋爐、原廠房、原送吸風(fēng)機(jī))，能長期地、連續(xù)地安全運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與環(huán)保運(yùn)行，利用其原理并將上述尺寸范圍適當(dāng)放大，也可適用于20-35T/H鍋爐。
(2)本發(fā)明對中小鍋爐尾部受熱面的設(shè)計(jì)流程是先加熱送風(fēng)(熱管空氣預(yù)熱器)，后加熱給水(熱管省煤器及保溫?zé)崴?。從傳熱觀點(diǎn)分析，空氣預(yù)熱器屬氣一氣型熱交換，它不易加熱，故在高溫下先加熱送風(fēng)，是正確的，也是有利的。不但較易加熱，而且耗鋼少，體積小。從熱效率觀點(diǎn)分析，在利用同樣的煙氣余熱，即降低同樣的排煙溫度下，如加熱給水，僅能降低Q2熱損失，如加熱送風(fēng)，則不僅能降低同樣的Q2熱損失，還能繼續(xù)降低Q3和Q4熱損失。故加熱送風(fēng)，能促進(jìn)燃燒和強(qiáng)化傳熱，比單純加熱給水的效果大。尤適用于我國工業(yè)鍋爐燃煤品種多變的實(shí)際情況，故先加熱送風(fēng)，后加熱給水的流程比現(xiàn)有的先加熱給水，后加熱送風(fēng)的傳統(tǒng)工藝流程更先進(jìn)合理。
(3)本發(fā)明，采用了新型的熱管換熱器;即采用了高效傳熱元件-熱管所組成的熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器。其吸熱段與放熱段之間，是由雙層絕熱薄鋼板組成，互相隔截，不會(huì)泄漏。且吸熱段的管壁溫度，基本接近煙溫，因而不易粘灰，并在吸熱段上采用流線型的的不積灰的新型翅片，適當(dāng)放寬了翅距和提高煙速，又在前后煙道上設(shè)置了兩扇以上的煙道分隔檔板和相應(yīng)的吹灰門，運(yùn)行中可開關(guān)吹灰門而提高局部煙速，達(dá)到吹灰自潔的目的。由于這次行之有效的綜合措施，終于解決了熱管翅片的易積灰、堵灰和難以清灰的老大難問題，從而使中小鍋爐上能普及推廣熱管換熱器，充分利用煙氣余熱而提高鍋爐的效率，出力和競爭力。
(4)本發(fā)明的熱管空氣預(yù)熱器，體積小(是原鋼管空氣預(yù)熱器的三分之一左右)，耗鋼少，送風(fēng)管系簡便，煙阻和風(fēng)阻均較小，操作維護(hù)容易，熱風(fēng)進(jìn)爐能適應(yīng)煤種的變化，促進(jìn)燃燒和強(qiáng)化傳熱，且作用穩(wěn)定和使用壽命長等特點(diǎn)，故受到了普遍的歡迎和應(yīng)用，為中小鍋爐的節(jié)約鋼材和節(jié)約能源作出了貢獻(xiàn)。
(5)本發(fā)明，采用新型熱管省煤器、保溫?zé)崴浜透呶贿M(jìn)(軟)水箱的供水和加熱系統(tǒng)，特別能適用于中小鍋爐斷續(xù)進(jìn)水的實(shí)際情況，不僅使給水能可靠地進(jìn)鍋爐而促進(jìn)安全運(yùn)行，而且也使給水能穩(wěn)定地加熱而降低進(jìn)水時(shí)的汽壓波動(dòng)，提高供氣質(zhì)量，并促進(jìn)鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
(6)本發(fā)明的除塵器部分，是由第一級的脈動(dòng)除塵器和第二級的旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置。它較原鍋爐單獨(dú)使用水膜式除塵器而言，不但節(jié)約了大量的寶貴水資源和不產(chǎn)生二次污染，而且它僅僅是利用除塵液作介質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)噴淋和循環(huán)，并利用液池來集塵，故基本不損耗除塵液(運(yùn)行中，因煙塵有溫度，而蒸發(fā)部分除塵液，可用浮球進(jìn)液閥作少量補(bǔ)充)。僅是排污后，才需補(bǔ)充定量的除塵液。排污后，又能沉淀回收塵粒而節(jié)能。除塵液可用河水、自來水、自來水加堿劑和鍋爐連續(xù)排污廢堿水等液源。如有廢堿液進(jìn)入，還能消除SO2的污染和危害，這是現(xiàn)有除塵器(包括濕式及旋風(fēng)離心式等除塵-保溫?zé)崴淙肟组T;14-透氣管;15-高位進(jìn)(軟)水箱;16-進(jìn)水溫度緩沖隔板;17-熱管省煤器出水管;18-保溫?zé)崴溥M(jìn)水管;19-后吹灰門;20-煙塵轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向板;21-后分隔檔板;22-脈動(dòng)除塵器漸縮工作管道;23-弧形板;24-一次自動(dòng)噴淋管道;25-斜導(dǎo)向板;26-煙氣導(dǎo)向弧面;27-方形液池;28-切向進(jìn)液擾動(dòng)管;29-多功能除塵器基座;30-底部排污閥;31-進(jìn)液浮球和溢流管;32-復(fù)合弧形板;33-除塵器入孔門;34-中心圓柱(內(nèi)徑即為煙氣出口圓管);35-螺旋渦殼。
實(shí)施例，以1T/H鍋爐為例。
由前吹灰門(3)，熱管空氣預(yù)熱器(9)，熱管省煤器(10)，后吹灰門(19)和保溫?zé)崴?12)通過煙道串聯(lián)在一起，組成了上半部的換熱器長方體，其長1米，寬1米，高1.2米。換熱器長方體的上面部分為熱管空氣預(yù)熱器(9)的放熱段，熱管省煤器(10)的放熱段和保溫?zé)崴?12)。且保溫?zé)崴浜蜔峁苁∶浩魉畟?cè)放熱段連為一體，換熱器長方體上面部分其長1米，寬1米，高0.55米，換熱器長方體中的下面部分為煙道，設(shè)有前吹灰門(3)、熱管空氣預(yù)熱器(9)的吸熱段，熱管省煤器(10)的吸熱段，后吹灰門(19)、煙道和煙塵轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向板(20)等部件組成，其長1.2米，寬1米，高0.6米。前吹灰門(3)設(shè)在熱管空氣預(yù)熱器前的煙道進(jìn)口處，后吹灰門(19)，設(shè)在熱管省煤器后的煙道出口處，前、后吹灰門各長0.2米，寬1米，總高0.6米。這是由前后兩組，二檔以上，可各自在煙道的分隔檔板上，獨(dú)立操作開關(guān)的雙吹灰門(3，19)所組成。
熱管空氣預(yù)熱器(9)和熱管省煤器(10)中的熱管排列方式為叉排。熱管外徑為25毫米，熱管總長為1.2米。熱管空氣預(yù)熱器(9)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)6排熱管，沿?zé)煔饬鲃?dòng)的垂直方向，設(shè)每排為14根熱管。熱管省煤器(10)的排列與上同。在熱管的吸熱段上，均裝設(shè)流線型不積灰器)所不能解決的老大難問題，這對我國某些地區(qū)高硫煤的燃燒和治理，有指導(dǎo)意義。它也較原鍋爐單獨(dú)使用旋風(fēng)離心除塵器，克服了煙阻高、易磨損和煙塵排放不易達(dá)標(biāo)的缺點(diǎn)，并使鍋爐在原有情況下，即能就地加裝該多功能除塵器，它又能完全消除煙塵中的火星隱患，而優(yōu)質(zhì)除塵，故也特別適用于防火、防爆和防塵要求較高的環(huán)境中使用。據(jù)鍋爐運(yùn)行實(shí)測，鍋爐效率提高5-10%，鍋爐出力提高10-15%，除塵器效率在92-96%，煙氣排放的含塵量在80-150mg/M3。林格曼黑度為0-1級，實(shí)現(xiàn)了中小鍋爐尾部受熱面的熱管化、完善化和合理化，并使尾部熱面和除塵器互相合成一體化與快裝化。
(7)本發(fā)明對中小鍋爐尾部熱面和除塵器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維修等方面作了全面的考慮和統(tǒng)一安排，且將熱管熱風(fēng)、熱管熱水、保溫?zé)崴?、脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器等五位一體的組合在一起，不但使煙道更短、平、直而減少煙阻，也使體積緊湊，設(shè)備更組合快裝，熱力系統(tǒng)也更完善合理，改變了原有鍋爐房的設(shè)計(jì)，縮小了原有鍋爐房的面積，節(jié)約了基建費(fèi)用和金屬材料。并且在該多功能除塵器上，可按需設(shè)計(jì)布置全熱風(fēng)、全熱水或兼有熱風(fēng)和熱水的多功能、多調(diào)節(jié)的高效，低阻和優(yōu)質(zhì)的雙級串聯(lián)除塵器，這在國內(nèi)外除塵器產(chǎn)品中所獨(dú)創(chuàng)，具有強(qiáng)大的生命力和競爭力，不僅能在全國的工業(yè)鍋爐和冶金窯爐中推廣使用，發(fā)揮其巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，也可能成為出口產(chǎn)品，為國創(chuàng)匯，為國爭光，為國作貢獻(xiàn)！下面結(jié)合附圖
，說明
具體實(shí)施例方式附圖-本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-熱管省煤器煙道側(cè)檢查門;2-熱管空氣預(yù)熱器煙道側(cè)檢查門;3-前吹灰門;4-前分隔檔板;5-流線型翅片;6-雙層絕熱隔板;7-圓環(huán)翅片;8-熱管;9-熱管空氣預(yù)熱器;10-熱管省煤器;11-循環(huán)隔板;12-保溫?zé)崴?13的新型吸熱翅片-即偏心圓環(huán)，其外徑為50毫米，內(nèi)徑25毫米，偏心距6毫米，翅片厚1.2毫米，翅距12毫米，熱管吸熱段長度0.6米，熱管的絕熱段長度0.05米，熱管的放熱段長度0.55米。熱管空氣預(yù)熱器的放熱段上裝有圓環(huán)散熱片，其外徑為50毫米，內(nèi)徑為25毫米，翅厚1毫米，翅距8毫米。熱管省煤器的放熱段，為不套散熱片的光熱管。
在熱管換熱器的放熱段與吸熱段之間的絕熱板結(jié)構(gòu)，均采用雙層絕熱薄鋼板(6)，用上下兩塊6毫米的鐵板，并用若干個(gè)直徑為12毫米的銷釘將其連接為一體。
在保溫?zé)崴涞倪M(jìn)水口處，裝有一上一下的三塊進(jìn)水溫度緩沖板(16)。在保溫?zé)崴渑c熱管省煤器水側(cè)放熱部分的交界處，裝有一塊上下不到底的循環(huán)隔板(11)。
下半部的除塵器長方體，是由脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置，其長1米，寬1米，高1.7米。
其中第一級脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道(22)，其進(jìn)口長0.3米，進(jìn)口寬1米，出口長0.2米，出口寬1米，漸縮工作管道高0.5米，漸縮工作管道出口與液面的距離為0.2米，液池的高1米，漸縮工作管出口處與液池壁之間，設(shè)有一塊30°的斜導(dǎo)向板(25)，且在漸縮工作管道出口轉(zhuǎn)彎處，設(shè)有半徑0.25米的煙氣導(dǎo)向弧面(26)。在液池的另一側(cè)，設(shè)有一塊半徑為80毫米和一塊半徑為40毫米的復(fù)合形弧板(32)，組成了除塵液的第二次自動(dòng)噴淋管道，兩弧形板之間的空隙逐漸縮小至最后間隙為1.5毫米。
其中第二級為旋風(fēng)離心除塵器，螺旋渦殼(35)的平面旋轉(zhuǎn)煙道，其進(jìn)口寬0.3米，并按阿基米德螺旋線逐漸縮小至零。中心圓柱(34)直徑為0.3米，中心圓柱上的三角形煙氣進(jìn)口斷面與弧形板的夾角為20°，出口圓管(34)的直徑為0.3米。
權(quán)利要求
1.一種多功能除塵器，包含熱管空氣預(yù)熱器、熱管省煤器和保溫?zé)崴?，其特征在于前吹灰門、熱管空氣預(yù)熱器、熱管省煤器、后吹灰門和保溫?zé)崴渫ㄟ^煙道串聯(lián)在一起后，與脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置相連接，且保溫?zé)崴湓诤蟠祷议T上的煙道上，并與熱管省煤器水側(cè)放熱部分連為一體；前、后兩組吹灰門是裝在可各自獨(dú)立操作的和二檔以上的煙道分隔檔板上。熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器的吸熱段上，均裝有流線型的、不積灰的新型吸熱翅片，即偏心圓環(huán)翅片，并使其面積大的一邊，朝向煙氣沖刷處。在熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器的煙道兩側(cè)，均設(shè)有人孔門，在熱管空氣預(yù)熱器和熱管省煤器的放熱段與吸熱段之間的絕熱板，均采用雙層絕熱薄鋼板組成；保溫?zé)崴漤敳吭O(shè)有法蘭入孔和超過進(jìn)(軟)水箱高度的透氣管，并在保溫?zé)崴涞倪M(jìn)水處，裝有二塊以上的，一上一下的進(jìn)水溫度緩沖板，且在保溫?zé)崴浜蜔峁苁∶浩魉畟?cè)的放熱部分交界處，加裝一塊上下不到底的循環(huán)隔板；脈動(dòng)除塵器，是安裝在換熱器長方體下面的除塵器長方體里面，由向下的漸縮工作管道，斜導(dǎo)向板、煙氣導(dǎo)向弧面、方形液池和復(fù)合弧形板等部件所組成。復(fù)合弧形板，是由兩塊半徑不同的弧形板復(fù)合而組成了除塵液的第二次自動(dòng)噴淋設(shè)備；旋風(fēng)離心除塵器，是在除塵器長方體的上部，由螺旋形渦殼的平面旋轉(zhuǎn)煙道、中心圓柱及其三角形的煙氣進(jìn)口斷面弧形檔板和出口圓管等部件所組成，且弧形檔板與前面脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道壁相配合，組成了除塵液的第一次自動(dòng)噴淋設(shè)備；除塵器的液池為長方體，在液池體殼的外面，裝有浮球進(jìn)液閥和U型溢流管，以控制液面與漸縮工作管道出口的最佳距離在0.1-0.6米。在液池底部的四周，裝有切向進(jìn)液擾動(dòng)管。在液池的底部，裝有排污閥，且排污管道應(yīng)接至附近的沉淀池。
2.一種多功能除塵器、包含熱管空氣預(yù)熱器，其特征在于前吹灰門、熱管空氣預(yù)熱器和后吹灰門通過煙道串聯(lián)在一起后，與脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置相連接;前、后、兩組吹灰門是裝在可各自獨(dú)立操作的和二檔以上的煙道分隔檔板上;熱管空氣預(yù)熱器的吸熱段上，裝有流線型的、不積灰的新型吸熱翅片，即偏心圓環(huán)翅片，并使面積大的一邊，朝向煙氣沖刷處。在熱管空氣預(yù)熱器的煙道兩側(cè)，設(shè)有入孔門。在熱管空氣預(yù)熱器的放熱段與吸熱段之間的絕熱板，采用雙層絕熱薄鋼板組成;脈動(dòng)除塵器，是安裝在換熱器長方體下面的除塵器長方體里面，由向下的漸縮工作管道、斜導(dǎo)向板、煙氣導(dǎo)向弧面、方形液池和復(fù)合弧形板等部件所組成。復(fù)合弧形板，是由兩塊半徑不同的弧形板復(fù)合而組成了除塵液的第二次自動(dòng)噴淋設(shè)備;旋風(fēng)離心除塵器，是在除塵器長方體的上部，由螺旋形渦殼的平面旋轉(zhuǎn)煙道、中心圓柱及其三角形的煙氣進(jìn)口斷面、弧形檔板和出口圓管等部件所組成，且弧形檔板與前面脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道壁相配合，組成了除塵液的第一次自動(dòng)噴淋設(shè)備;除塵器的液池為長方體，在液池體殼的外面，裝有浮球進(jìn)液閥和U型溢流管，以控制液面與漸縮工作管道出口的最佳距離在0.1-0.6米。在液池底部的四周，裝有切向進(jìn)液擾動(dòng)管。在液池的底部，裝有排污閥，且排污管道應(yīng)接至附近的沉淀池。
3.一種多功能除塵器，包含熱管省煤器和保溫?zé)崴?，其特征在于前吹灰門、熱管省煤器、后吹灰門和保溫?zé)崴渫ㄟ^煙道串聯(lián)在一起后，與脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置相連接，且保溫?zé)崴湓诤蟠祷议T上的煙道上，并與熱管省煤器水側(cè)放熱部分連為一體;前、后兩組吹灰門是裝在可各自獨(dú)立操作的和二檔以上的煙道分隔檔板上;熱管省煤器的吸熱段上，裝有流線型的，不積灰的新型吸熱翅片，即偏心圓環(huán)翅片，并使其面積大的一邊，朝向煙氣沖刷處。在熱管省煤器的煙道兩側(cè)，設(shè)有入孔門。在熱管省煤器的放熱段與吸熱段之間的絕熱板，采用雙層絕熱薄鋼板組成;保溫?zé)崴漤敳吭O(shè)有法蘭入孔和超過進(jìn)(軟)水箱高度的透氣管，并在保溫?zé)崴涞倪M(jìn)水處，裝二塊以上的，一上一下的進(jìn)水溫度緩沖板，且在保溫?zé)崴浜蜔峁苁∶浩魉畟?cè)的放熱部分交界處，加裝一塊上下不到底的循環(huán)隔板;脈動(dòng)除塵器，是安裝在換熱器長方體下面的除塵器長方體里面，由向下的漸縮工作管道、斜導(dǎo)向板、煙氣導(dǎo)向弧面、方形液池和復(fù)合弧形板等部件所組成。復(fù)合弧形板，是由兩塊半徑不同的弧形板復(fù)合而組成了除塵液的第二次自動(dòng)噴淋設(shè)備;旋風(fēng)離心除塵器，在除塵器長方體的上部，由螺旋形渦殼的平面旋轉(zhuǎn)煙道、中心圓柱及其三角形的煙氣進(jìn)口斷面、弧形檔板和出口圓管等部件所組成，且弧形檔板與前面脈動(dòng)除塵的漸縮工作管道壁相配合，組成了除塵液的第一次自動(dòng)噴淋設(shè)備。除塵器的液池為長方體，在液池體殼的外面，裝有浮球進(jìn)液閥和U型溢流管，以控制液面與漸縮工作管道出口的最佳距離在0.1-0.6米。在液池底部的四周，裝有切向進(jìn)液擾動(dòng)管。在液池的底部，裝有排污閥，且排污管道應(yīng)接至附近沉淀池。
4.一種多功能除塵器，其特征是在除塵器的長方形體殼中，裝置了脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器串聯(lián)而成的雙級除塵裝置;脈動(dòng)除塵器是在除塵器長方體里面，由向下的漸縮工作管道、斜導(dǎo)向板、煙氣導(dǎo)向弧面、方形液池和復(fù)合弧形板等部件所組成。復(fù)合弧形板，是由兩塊半徑不同的弧形板復(fù)合而組成了除塵液的第二次自動(dòng)噴淋設(shè)備;旋風(fēng)離心除塵器是在除塵器長方體的上部，由螺旋形渦殼的平面旋轉(zhuǎn)煙道、中心圓柱及其三角形的煙氣進(jìn)口斷面、弧形檔板和出口圓管等部件所組成，且弧形檔板與前面脈動(dòng)除塵器的漸縮工作管道壁相配合，組成了除塵器的第一次自動(dòng)噴淋設(shè)備;除塵器液池為長方體，在液池體殼的外面，裝有浮球進(jìn)液閥和U型溢流管，以控制液面與漸縮工作管道出口的最佳距離在0.1-0.6米，在液池底部的四周，裝有切向進(jìn)液擾動(dòng)管，在液池的底部，裝有排污閥，且排污管道應(yīng)接至附近的沉淀池。
全文摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)鍋爐或窯爐尾部煙氣的余熱利用和除塵，由熱管空氣預(yù)熱器、熱管省煤器、保溫?zé)崴?、脈動(dòng)除塵器和旋風(fēng)離心除塵器等組成熱管節(jié)能型雙級多功能除塵器?？商岣咤仩t效率5-10％，出力10-15％，且除塵效率＞92％，煙塵排放量＜150mg/m
文檔編號(hào)F27D17/00GK1063154SQ9210041
公開日1992年7月29日 申請日期1992年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月10日
發(fā)明者錢學(xué)淵, 龔榮英, 錢宇勤, 錢宇星 申請人:錢學(xué)淵