一种鸡粪锅炉烟道结构的制作方法

本实用新型属于鸡粪锅炉发电设备领域，尤其是一种鸡粪锅炉烟道结构。

背景技术：

近年来，鸡粪锅炉发电工艺随着国内养殖业特别是白羽肉鸡养殖业的发展应运而生。白羽鸡通常养殖在由稻壳等生物质垫料铺设而成的养殖床上，使得养殖过程中会产生了大量的“鸡粪+稻壳”等废弃物，不仅影响环境，而且造成很大资源浪费。为此，针对“鸡粪+稻壳”以及养殖宰杀污水的干化污泥等具有1200--1800cal/g热值的特性，现有技术中设计生产了以“鸡粪+稻壳”为主燃料的鸡粪锅炉。现有的鸡粪锅炉烟道结构为：包括竖直设置的烟筒，烟筒的上端与鸡粪锅炉的烟气出口管道连通、下端部与烟囱管道连通，所述烟筒为直线结构，且烟筒内自上而下依次设置有高温省煤器、高温过热器、低温过热器、中高温省煤器、中低温省煤器、低温省煤器、高温一次风空预器、中温一次风空预器、低温一次风空预器、二次风空预器共10个换热装置，所述三个一次风空预器之间冷介质串联设置，所述一次风空预器和二次风空预器的冷介质均为外界自然空气，同时，高温过热器与低温过热器之间的冷介质串联设置，低温过热器的冷介质来源为320～340℃的过热蒸汽，四个省煤器之间的冷介质串联设置，低温省煤器的冷介质来源为140～160℃左右的凝结水。工作时，从鸡粪锅炉出来的烟气先经汽冷旋风分离器过滤后进入烟筒(进入烟筒的烟气温度为750℃左右)内，自上而下依次与烟筒内的各个换热装置进行热交换之后，再从烟筒的下端部经除尘器除尘后经引风机进入烟囱并排至外界环境中。但是，现有的鸡粪锅炉烟道存在以下缺陷：烟筒下部的换热器(三级一次风空预器和二次风空预器)的受热面经常出现积灰现象，锅炉烟道结构运行时间越长，积灰就越严重，特别是在锅炉运行至15-20天后，锅炉烟道结构换热效率明显下降，排烟温度升高，经济性及安全性都受到了影响；并且，锅炉烟道结构运行过程中，高温过热器和低温过热器的受热面也会出现不同程度的积灰。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种鸡粪锅炉烟道结构，该烟道结构能够有效减少烟道底部换热装置受热面的积灰，加强锅炉热交换，提高锅炉热效率。

一种鸡粪锅炉烟道结构，包括连通设置于汽冷旋风分离器与烟囱之间的烟管，所述汽冷旋风分离器与锅炉的排烟口连通设置，烟管内沿烟气的流通方向依次设置有至少10个换热装置，所述最后两个换热装置均各自对应配备一冷端空气补偿器，每个冷端空气补偿器的入口均与外界自然空气连通、冷端空气补偿器的出口与对应的换热装置的冷介质入口连通。

工作时，从锅炉排出的烟气经汽冷旋风分离器进行分离除去固体后进入烟管内，在烟管内依次跟各个换热装置进行换热后，最后由烟囱排出。

本实用新型的最后两个换热装置的冷介质均为外界自然空气经冷端空气补偿器后形成的温热空气，与外界自然空气相比，最后两个换热装置的冷介质温度均提升，使得最后两个换热装置的内外温差变小，避免烟气在经过最后两个换热装置时，遇冷凝结产生积灰并沉积在最后两个换热装置的换热面上，影响换热装置的换热效率。

优选的，所述烟管为竖立的蛇形结构，一定程度上延长了烟气在烟管内的停留时间，使得烟管内最后两个换热装置处的烟气温度降低，进一步减少最后两个换热装置的换热面上产生的积灰。

优选的所述烟管底部的所有转弯处的底壁上均并列间隔设有至少一条沟槽，每条沟槽内均布设有烟尘颗粒输送器，烟尘颗粒输送器的底部设有积灰排放管，积灰排放管穿过烟管壁伸出烟管外，积灰排放管的出口处配有阀门。当烟管底部积灰较多，需要排积灰时，阀门开启，烟尘颗粒输送器启动；排积灰结束后，阀门关闭，烟尘颗粒输送器关闭。本实用新型通过烟尘颗粒输送器可及时将烟管底部的积灰清理出去，提高烟管底部弯折处的换热效率的同时，也避免积灰扬尘使得部分积灰转移至靠近烟管底部的换热装置的受热面上，影响换热装置的换热效率；另外，积灰排放管仅在排积灰时开启，其他时候均闭合，避免烟气从积灰排放管直接排出。

优选的，所述烟尘颗粒输送器包括截面呈u型的壳体、嵌置于该壳体内的螺旋送料绞龙和与螺旋送料绞龙的任一端固定连接的传动杆，所述传动杆的中心轴线与螺旋送料绞龙的中心轴线相重合，所述传动杆由位于烟管外的绞龙驱动装置驱动其转动。本实用新型的螺旋送料绞龙通过位于其一端的传动杆与绞龙驱动装置传动连接，无中心轴，因此，当烟尘颗粒输送器壳体内底部局部出现硬质积灰堆积物等堵塞物时，螺旋送料绞龙转动至此处时与该堵塞物发生碰撞时绞龙可发生形变，向上轻微弹起，跳过该堵塞物，避免造成螺旋送料绞龙的损坏。

进一步的，所述壳体和烟管壁上分别对应开设有可供疏通工具自由插入壳体内的疏通孔，工作时，疏通工具自外向内依次穿过疏通孔和疏通孔插入壳体内并将壳体内的堵塞物推至积灰排放管处，利于及时疏通壳体内的堵塞物。

进一步的，所述壳体的中部和尾部均分别设置有积灰排放管。

优选的，所述冷端空气补偿器的热介质来自于锅炉发电后得到的、温度为120～150℃的凝结水，实现了对锅炉发电后得到的凝结水的热量进行循环利用，提高锅炉热量的利用率。

优选的，所述冷端空气补偿器包括箱体结构，箱体四周封闭设置，且上顶面和下底面敞开，所述箱体结构的上顶面为空气入口、下底面为空气出口，箱体结构内并列布置有数根蛇形换热管，每根换热管均竖向设置，每根换热管的上端均为热介质入口、下端均为热介质出口，本实用新型的冷端空气补偿器结构简单，实用。进一步的，相邻换热管错位设置，换热效率更高。在具体实施过程中，所述箱体结构的上部设置有与所有换热管的热介质入口均连通的热介质入口集箱、下部设置有与所有换热管的热介质出口均连通的热介质出口集箱，所述热介质入口集箱上设置有热介质总入口，所述热介质出口集箱上设置有热介质总出口，结构设计简单，合理。

进一步的，所述换热管优选采用外侧设有鳍片的换热管，增加换热面积，提高换热效率。

优选的，所述烟管内设置有高温过热器、低温过热器、高温省煤器、中高温省煤器、中低温省煤器、低温省煤器、高温一次风空预器、中温一次风空预器、低温一次风空预器和低温二次风空预器，所述高温过热器与低温过热器之间的冷介质串联设置，低温过热器的冷介质来源为320～340℃左右的过热蒸汽，所述三个一次风空预器之间冷介质串联设置，所述一次风空预器和二次风空预器的冷介质均为外界自然空气经冷端空气补偿器后形成的温热空气，同时，四个省煤器之间的冷介质串联设置，低温省煤器的冷介质来源为140～160℃的凝结水；所述高温一次风空预器设置于高温省煤器与中高温省煤器之间。一次风空预器为锅炉提供“一次风”，相对于现有技术的高温一次风空预器设置于低温省煤器后方来说，本实用新型的高温一次风空预器(35)出来的一次风温度更高，锅炉的热利用率更高。

进一步的，所述高温省煤器设置于低温过热器与高温一次风空预器之间。该结构可尽量避免高温一次风空预器的受热面出现积灰现象。

进一步的，所述低温二次风空预器的烟气流通方向的后方还设置有中温二次风空预器，所述两个二次风空预器的冷介质之间串联设置。二次风空预器为锅炉提供“二次风”，相对于现有技术中仅设置一级二次风空预器来说，本实用新型增加了一级二次风空预器(即中温二次风空预器)，二次风的温度更高，锅炉的热利用率更高。进一步的，由于烟道内热交换器的总数量较多，为了便于连接管道的铺设，所述中温一次风空预器和低温一次风空预器分别位于相邻两竖直烟道单元管内，且中温一次风空预器和低温一次风空预器位于同一水平高度位置处，所述中温二次风空预器和低温二次风空预器也分别位于相邻两竖直烟道单元管内，且中温二次风空预器和低温二次风空预器位于同一水平高度位置处，所述中低温省煤器和低温省煤器分别位于相邻两竖直烟道单元管内，且中低温省煤器和低温省煤器位于同一水平高度位置处。

进一步的，所述高温过热器的烟气流通方向的后方设置蒸发器，所述蒸发器的冷介质来源为锅炉汽包内230～250℃的饱和蒸汽。本申请在将高温省煤器转移至低温过热器的烟气流通方向的前方的同时，在高温过热器的烟气流通方向的后方加设蒸发器，该蒸发器的冷介质为温度230～250℃的饱和蒸汽，避免高温过热器以及低温过热器的受热面出现积灰现象。

附图说明

图1为本实用新型的鸡粪锅炉烟道结构的结构简图，其中箭头指示的方向为烟气的流通方向；箭头指示的方向为一次风的流通方向；箭头指示的方向为二次风的流通方向；

图2为本实用新型的烟尘颗粒输送器装配后的立体结构图，其中烟道为局部剖视结构图；

图3为本实用新型的烟尘颗粒输送器的壳体的结构图；

图4为本实用新型的冷端空气补偿器在热介质入口集箱和热介质出口集箱的前面板均拆除状态下的立体结构图；

图5为本实用新型的冷端空气补偿器在其中一侧板拆除状态下的结构图；

图6为本实用新型的冷端空气补偿器的换热管的局部结构图。

具体实施方式

现结合附图具体说明本实用新型的实施方式：

如图1所示，一种鸡粪锅炉烟道结构，包括连通设置于汽冷旋风分离器10与烟囱20之间的烟管30，所述汽冷旋风分离器10与锅炉100的排烟口连通设置，烟管30内沿烟气的流通方向依次设置有至少10个换热装置(31～42)，最后两个换热装置(41、42)均各自对应配备一冷端空气补偿器(50a、50b)，每个冷端空气补偿器(50a、50b)的入口均与外界自然空气连通、冷端空气补偿器(50a、50b)的出口与对应的换热装置(41、42)的冷介质入口连通。

工作时，从锅炉100排出的烟气经汽冷旋风分离器10分离除去固体后进入烟管30内，在烟管30内依次跟各个换热装置(31～42)进行换热后，最后由烟囱20排出。

本实用新型的最后两个换热装置(41、42)的冷介质均为外界自然空气经冷端空气补偿器(50a、50b)后形成的温热空气，与外界自然空气相比，最后两个换热装置(41、42)的冷介质温度均提升，使得最后两个换热装置(41、42)的内外温差变小，避免烟气在经过最后两个换热装置(41、42)时，遇冷凝结产生积灰并沉积在最后两个换热装置(41、42)的换热面上，影响换热装置(41、42)的换热效率。

优选的，所述烟管30为竖立的蛇形结构，一定程度上延长了烟气在烟管30内的停留时间，使得烟管30内最后两个换热装置(41、42)处的烟气温度降低，进一步减少最后两个换热装置(41、42)的换热面上产生的积灰。

优选的，结合图1～图3，所述烟管30底部的所有转弯处的底壁上均并列间隔设有至少一条沟槽43，每条沟槽43内均布设有烟尘颗粒输送器60，烟尘颗粒输送器60的底部设有积灰排放管61，积灰排放管61穿过烟管30壁伸出烟管30外，积灰排放管61的出口处配有阀门610。当烟管30底部积灰较多，需要排积灰时，阀门610开启，烟尘颗粒输送器60启动；排积灰结束后，阀门610关闭，烟尘颗粒输送器60关闭。本实用新型通过烟尘颗粒输送器60可及时将烟管30底部的积灰清理出去，提高烟管30底部弯折处的换热效率的同时，也避免积灰扬尘使得部分积灰转移至靠近烟管30底部的换热装置的受热面上，影响换热装置的换热效率；另外，积灰排放管61仅在排积灰时开启，其他时候均闭合，避免烟气从积灰排放管61直接排出。

优选的，如图2所示，所述烟尘颗粒输送器60包括截面呈u型的壳体62、嵌置于该壳体62内的螺旋送料绞龙63和与螺旋送料绞龙63的任一端固定连接的传动杆64，所述传动杆64的中心轴线与螺旋送料绞龙63的中心轴线相重合，所述传动杆64由位于烟管30外的绞龙驱动装置65驱动其转动。本实用新型的螺旋送料绞龙63通过位于其一端的传动杆64与绞龙驱动装置65传动连接，无中心轴，因此，当烟尘颗粒输送器壳体内底部局部出现硬质积灰堆积物等堵塞物时，螺旋送料绞龙63转动至此处时与该堵塞物发生碰撞时绞龙63可发生形变，向上轻微弹起，跳过该堵塞物，避免造成螺旋送料绞龙63的损坏。

进一步的，结合图2和图3，所述壳体62和烟管30壁上分别对应开设有可供疏通工具自由插入壳体62内的疏通孔(621、301)，工作时，疏通工具自外向内依次穿过疏通孔301和疏通孔621插入壳体62内并将壳体62内的堵塞物推至积灰排放管61处，利于及时疏通壳体62内的堵塞物。

进一步的，如图2所示，所述壳体62的中部和尾部均分别设置有积灰排放管61。

优选的，所述冷端空气补偿器(50a、50b)的热介质均来自于锅炉发电后得到的、温度为120～150℃的凝结水，实现了对锅炉发电后得到的凝结水的热量进行循环利用，提高锅炉热量的利用率。

优选的，结合图4和图5，所述冷端空气补偿器(50a、50b)均包括箱体结构51，箱体51四周封闭设置，且上顶面和下底面敞开，所述箱体结构51的上顶面为空气入口、下底面为空气出口，箱体结构51内并列布置有数根蛇形换热管52，每根换热管52均竖向设置，每根换热管52的上端均为热介质入口521、下端均为热介质出口522，本实用新型的冷端空气补偿器(50a、50b)结构简单，实用。进一步的，如图4、图5所示，相邻换热管52错位设置，换热效率更高。在具体实施过程中，如图4、图5所示，所述箱体结构51的上部设置有与所有换热管52的热介质入口521均连通的热介质入口集箱53、下部设置有与所有换热管52的热介质出口522均连通的热介质出口集箱54，所述热介质入口集箱53上设置有热介质总入口531，所述热介质出口集箱54上设置有热介质总出口541，结构设计简单，合理。

进一步的，如图6所示，所述换热管52优选采用外侧设有鳍片523的换热管，增加换热面积，提高换热效率。当然，本实用新型的换热管52也可以采用外侧不设置鳍片523的换热管。

优选的，如图1所示，所述烟管30内设置有高温过热器32、低温过热器33、高温省煤器34、中高温省煤器36、中低温省煤器37、低温省煤器40、高温一次风空预器35、中温一次风空预器39、低温一次风空预器42和低温二次风空预器41，所述高温过热器32与低温过热器33之间的冷介质串联设置，低温过热器33的冷介质来源为320～340℃左右的过热蒸汽，所述三个一次风空预器(35、39、42)之间冷介质串联设置，所述一次风空预器(35、39、42)和二次风空预器41的冷介质均为均为外界自然空气经冷端空气补偿器(50a、50b)后形成的温热空气，同时，四个省煤器(34、36、37、40)之间的冷介质串联设置，低温省煤器40的冷介质来源为140～160℃的凝结水；所述高温一次风空预器35设置于高温省煤器34与中高温省煤器36之间。一次风空预器35为锅炉提供“一次风”，相对于现有技术的高温一次风空预器设置于低温省煤器后方来说，本实用新型的高温一次风空预器35出来的一次风温度更高，锅炉100的热利用率更高。

进一步的，如图1所示，所述高温省煤器34设置于低温过热器33与高温一次风空预器35之间。该结构可尽量避免高温一次风空预器35的受热面出现积灰现象。

进一步的，如图1所示，所述低温二次风空预器41的烟气流通方向的后方还设置有中温二次风空预器38，所述两个二次风空预器(38、41)的冷介质之间串联设置。二次风空预器为锅炉提供“二次风”，相对于现有技术中仅设置一级二次风空预器来说，本实用新型增加了一级二次风空预器(即中温二次风空预器)，二次风的温度更高，锅炉的热利用率更高。进一步的，由于烟道内热交换器(31～42)的总数量较多，为了便于连接管道的铺设，如图1所示，所述中温一次风空预器39和低温一次风空预器42分别位于相邻两竖直烟道单元管内，且中温一次风空预器39和低温一次风空预器42位于同一水平高度位置处，所述中温二次风空预器38和低温二次风空预器41也分别位于相邻两竖直烟道单元管内，且中温二次风空预器38和低温二次风空预器41位于同一水平高度位置处，所述中低温省煤器37和低温省煤器40分别位于相邻两竖直烟道单元管内，且中低温省煤器37和低温省煤器40位于同一水平高度位置处。

进一步的，如图1所示，所述高温过热器32的烟气流通方向的后方设置蒸发器31，所述蒸发器31的冷介质来源为锅炉汽包内230～250℃的饱和蒸汽。本申请在将高温省煤器34转移至低温过热器33的烟气流通方向的前方的同时，在高温过热器32的烟气流通方向的后方加设蒸发器31，该蒸发器31的冷介质温度为230～250℃的饱和蒸汽，避免高温过热器32以及低温过热器33的受热面出现积灰现象。