[實用新型]鐵合金礦熱爐余熱鍋爐清灰裝置

有效

• 申請號: 201420167399.8
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN203757745U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 梁國強;宋紀元;楊宏宜;方明;吳鳴;平勇
• 申請（專利權）人: 南京凱盛開能環保能源有限公司
• 主分類號: F23J3/00
• 分類號: F23J3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型屬于鐵合金生產煙氣余熱回收利用領域，涉及一種礦熱爐余熱發電系統中余熱鍋爐清灰裝置。

背景技術

礦熱爐在工業爐窯體系中占有非常重要的地位，我國是世界第一鐵合金生產大國，2013年全國鐵合金產量突破3000萬噸，占世界鐵合金總產量的一半以上。我國鐵合金行業90%左右產品采用礦熱爐電熱法生產，能源消耗比較高，是國家節能減排的重點行業。礦熱爐的用電量占全國發電量的2%，電力消耗備受關注。礦熱爐余熱發電技術是一項國家積極鼓勵大力推廣的節能技術，不僅節約能源，更有利于環境保護。

礦熱爐，又稱“埋弧電爐”，它主要是指用于生產金屬硅、硅鐵合金、硅錳合金、電石等產品的電爐，此礦熱爐余熱鍋爐的煙氣溫度在300-800℃范圍內波動，煙氣含塵量大，大部分粉塵直徑小于0.5μm，粉塵具有密度小、靜電吸附、微粒間的吸附能力強以及不易沉降的特性，另外由于灰中含有SiO₂、MgO、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、C等納米級微粒，這些微粒在不同的溫度區和濕度下呈現不同的粘結性，極易附著在鍋爐內的換熱管上，導致換熱面的換熱效率急劇降低，嚴重影響煙氣的余熱回收利用。目前礦熱爐余熱鍋爐受熱面的清灰裝置，主要有振打清灰、機械刷清灰、蒸汽（空氣）吹灰以及激波清灰等，但每種清灰方法都有一定的局限性：

1、機械刷清灰

為了清除換熱管上的積灰，在換熱管束之間設置階梯型除灰刷，這些除灰刷在換熱管之間來回移動進行清灰，但除灰刷容易磨損，使用壽命短，需要經常更換。這樣不但成本高，還嚴重影響整個余熱鍋爐的工作效率。

2、機械振打清灰

其工作原理是通過振打錘周期性的擊打與受熱面緊密接觸的振桿，使受熱面管組形成整體振動，并且振動機械波沿受熱面管子軸向傳遞至每一幾何點，從而達到除塵目的。其優點是機械波的產生、傳遞在時間和空間維度上分布均勻，對于較大微粒、松散類的灰，如水泥窯余熱鍋爐中的水泥灰塵，具有極其良好的除塵效果，已經廣泛使用，缺點是對納米級、膠結性能好、靜電吸附和微粒間的吸附能力強、不易沉降類灰塵清灰效果差。

3、壓縮空氣或高壓蒸汽吹掃清灰

每隔一段時間向受熱面空間輸入壓縮空氣或高壓蒸汽吹掃，達到清除受熱面積灰的效果。其缺點是：不能連續清灰，在受熱面的不同部位除塵效果差別很大，存在很多盲區；輸入大量的冷空氣或蒸汽，嚴重影響了鍋爐的熱效率；高速的風或蒸汽對貼近管壁的上述灰中有壓實壓緊的作用力；大量的壓縮空氣或蒸汽將消耗大量的能源，非常不經濟。

4、聲波清灰

每隔一段時間向受熱面空間輸入一定頻率的聲波，給煙氣流以較強的擾動，達到清除受熱面積灰的效果。其缺點是：不能連續清灰，在受熱面的不同部位除塵效果差別很大，存在很多盲區，且由于鍋爐負壓較大，輸入聲波時會帶入大量冷空氣，嚴重影響了鍋爐的熱效率；不同部位的受熱面因振動引起的外加應力值相差很大，其抗疲勞壽命不同。

5、爆破、激波清灰

其原理與聲波清灰類似，只是以一定量燃料的爆炸燃燒產生爆發沖擊波代替聲波，同樣存在上述缺點，而且爆炸力較難控制，局部受熱面易被損壞。

中國發明專利“鋼珠除塵式礦熱爐余熱鍋爐”，公開號為101701775A，采用爐頂布置有一鋼珠散播裝置，在爐底灰斗下方設置鋼珠分離收集裝置進行清灰。該發明的不足之處在于：此裝置的鋼珠播撒不勻易引起受熱面上的積灰分布不均，長時間運行會發生局部積灰結成大塊，鋼珠被粘結在積灰中留在鍋爐內，導致受熱面實效。另外，鋼珠收集分離裝置所設置的風門是通過負壓與鋼珠鎖風裝置來控制啟閉，此設計造成風門間斷啟閉，進入分離段的清洗風量不能連續進入，造成珠灰分離段灰富集，嚴重時會堵塞出口，影響鋼珠清灰裝置運行。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種以鋼珠擊打為主、液體溶液清洗為輔的清灰系統及裝置來解決礦熱爐余熱鍋爐的受熱面積灰問題，從而實現連續、穩定、經濟、可靠且有效地清灰。

為實現以上目的，本實用新型采取以下技術方案：