[發明專利]一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統

無效

• 申請號: 201210397830.3
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102913929A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 楊燕梅;呂俊復;張海;吳玉新
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F23J3/02
• 分類號: F23J3/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及煤粉鍋爐尾部煙道的除灰技術，特別是用于尾部煙道受熱面有黏結性積灰或者積灰嚴重的煤粉鍋爐。

背景技術

受熱面積灰不但會降低鍋爐受熱面的傳熱效果，使蒸汽溫度降低，排煙溫度升高，排煙熱損失增加，而且會增加煙氣的流通阻力，使引風機電耗增加，嚴重時還會限制鍋爐出力。目前，電站煤粉鍋爐通常采用蒸汽吹灰，利用高速蒸汽射流沖刷受熱面，使受熱面上的積灰脫落。當尾部煙道受熱面上出現黏結性積灰或者積灰嚴重時，蒸汽吹灰的效果不明顯。案例分析：準東煤田是2005年發現的一個儲量豐富的整裝煤田，準東煤中堿金屬含量高，堿金屬及堿土金屬的氯化物、硫酸鹽熔點低，高溫下可能呈氣態或者液態。此外，堿金屬在燃燒過程中還易于與SiO₂、Al₂O₃等形成低溫共熔體。在一定的溫度區間范圍內，氣態的堿金屬化合物或者低溫共熔物，遇冷黏結在受熱面上，煙氣中的灰顆粒也逐漸被粘附在對流受熱面的表面，形成積灰，如不及時清除，將影響鍋爐的安全、穩定、高效運行。準東煤嚴重結渣和積灰特性給已建電廠鍋爐的安全運行帶來了很大困難。就現階段而言，準東煤在已建電廠的大量使用受結渣、積灰的影響，不能長期安全高效運行。初步研究表明燃燒準東煤的鍋爐的尾部煙道不僅積灰嚴重，而且是一種黏結性積灰，蒸汽吹灰的效果不明顯。

鋼珠除灰也是一種用于清除鍋爐尾部煙道受熱面積灰的一種除灰方法，其工作原理是利用鋼珠下落過程中與受熱面的碰撞作用將積灰從受熱面上擊落剝離，而達到清除積灰的目的，通常用于易產生黏結性積灰和牢固性積灰的燃油鍋爐中。鮮有用于電站煤粉鍋爐的案例。

現有的鋼珠除灰系統主要存在三個問題：一是，在燃油鍋爐鋼珠除灰系統中鋼珠和灰的分離是通過分離器實現的，分離器分離效率低，系統的可靠性不高。其次，存珠斗內的鋼珠容易銹結成塊，堵塞鋼珠輸送管，影響系統的正常運行。這是因為煙氣中SO₂、SO₃易與水蒸氣結合生成H₂SO₄蒸汽，當溫度低于酸露點時，會發生凝結。鋼珠表面的灰中可能含有硫酸蒸汽或者硫酸，受大氣中水分的影響，形成稀硫酸，腐蝕鋼珠，造成鋼珠銹蝕成塊，影響除灰系統的正常運行。此外，鋼珠在下落過程中，由于受熱面或者灰斗壁面的彈射作用，可能被彈入煙氣出口管，或者由于結構設計不合理，鋼珠會被煙氣攜帶進入煙氣出口管，影響后續設備的安全可靠運行。

發明內容

本發明的目的是針對尾部煙道受熱面出現黏結性積灰或者積灰嚴重的煤粉鍋爐，提出一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統。

本發明的技術方案如下：

一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統，包括蒸汽引射器、鋼珠捕捉與撒播系統、鎖氣器、鋼珠分離與存儲系統、供珠器和鋼珠輸送管。鋼珠捕捉與散播系統布置在鍋爐尾部煙道的上部，包括鋼珠捕捉器、錐形鎖氣器、小斗、分配器、緩沖器和撒播器等。鋼珠輸送管的一端與供珠器連接，另一端與鋼珠捕捉器連接。其特征在于：在鎖氣器與供珠器之間依次布置磁力分選器和存珠斗，磁力分選器的進口與鎖氣器相連，存珠斗的進口與磁力分選器的出口連接，出口與供珠器連接，在所述的存珠斗中設有旋轉葉片；在尾部煙道煙氣出口管進口處的上部設有可調節擋板。

上述技術方案中，所述的尾部煙道灰斗的壁面與水平面的夾角為45～60°；尾部煙道煙氣出口管的進口段向下傾斜，且與水平面的夾角為5～10°。

本發明具有以下優點和突出性效果：磁力分選器分離效率高，可靠性好，能夠實現鋼珠和灰的有效分離。存珠斗用于存放鋼珠，受煙氣中酸性氣體以及水蒸氣的影響，鋼珠易銹蝕結團，在存珠斗內設置了旋轉葉片，由電機驅動緩慢旋轉，有效防止鋼珠結團。灰斗、可調節擋板以及煙氣出口管的設計，能夠保證合理的煙氣流場和足夠的鋼珠緩沖空間，防止鋼珠被氣流攜帶進入或者被彈入煙氣出口管影響后續設備的可靠運行。采用本發明提供的鋼珠除灰系統，能夠有效的清除煤粉鍋爐尾部煙道受熱面出現的黏結性積灰。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種煤粉鍋爐的鋼珠除灰系統結構示意圖。

圖2為本發明提供的存珠斗的結構示意圖（主視圖）。

圖3為圖2的俯視圖。