具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种余热锅炉用换热组件，特别涉及一种具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件。
【背景技术】
[0002]目前，在各种工业生产领域中需要大量的能源消耗，生产过程中由各种热能转换设备、用能设备和化学方应设备中产生而未被利用的热能，而且也会在生产过程中产生大量的各种形式的余热，余热的来源主要有工业排气余热、高温产品及炉渣的余热、冷却介质的余热、化学方应过程中生成的弃热、可燃废气、废料、废液的热能以及废汽、废水的余热，而工业锅炉的平均热效率只有67 %，其余的能源通过高温的废烟气排放到大气当中，造成极大的浪费。
[0003]锅炉工业的余热利用是目前节能中的一个重要课题，其具有很高的经济效益和社会效益。例如，锅炉工业中的冶炼炉余热利用，通过将冶炼炉排出的废热转换为其他能源，如电能、蒸汽能或者作为动力直接去驱动其他机械设备及供热。但是目前在冶炼炉余热利用中，碰到的主要问题是余热锅炉换热表面清灰技术不够高效、可靠，其主要原因是冶炼炉的废气含有大量的颗粒极细粉尘，有较强的吸附性，粘在余热锅炉的换热表面后极大地影响换热效率，进一步的，由于作业环境温度在500°C?600°C，使得传统的余热锅炉清灰技术，例如蒸汽吹扫、压缩空气吹扫、振打、激波和声波清扫等都难以清扫干净换热管组表面。
[0004]对余热锅炉的换热表面进行清灰操作比较有效的方式是如下方式:在换热管之间设置有清灰刷，使清灰刷在换热管表面上、下移动以实现接触性清扫。
[0005]然而，作为清灰刷主要部件之一的钢丝球在上下移动过程中，由于自身的柔性及重力作用，以及同时在高温下长时间运行，导致无法恢复到原来的形状或往下耷拉，因而刷不到换热管壁，以及钢丝球上会蓄积灰尘，造成清灰不净。为了保证整个余热锅炉的出热效率，需要经常更换整个清灰刷，如此会增加成本同时由于需要停机而影响整个余热锅炉组的工作效率。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，有必要提供一种生广成本低、闻效清灰、余热利用效率闻的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件。
[0007]—种具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件，具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件包括至少两个换热管、热传金属板和机械刷清灰装置，换热管之间并排设置并且相邻的两个换热管中的一个换热管的出口端与另一个换热管的入口端连通，热传金属板设置在换热管之间且与两个换热管焊接，热传金属板与换热管的长度相对应；机械刷清灰装置设置在焊接有热传金属板的换热管上，所述机械刷清灰装置包括外部传动装置和内部清灰装置，所述外部传动装置与内部清灰装置相连，内部清灰装置包括横梁、两个设置有金属钢丝清洁球的夹持臂及引导机构，两个夹持臂与横梁垂直固定连接且两个夹持臂平行，两个夹持臂夹持在焊接有热传金属板的换热管的两侧且与换热管及热传金属板相接触，夹持臂与换热管及热传金属板相互垂直；夹持臂包括两个夹持件，内部清灰装置还包括钢丝球状态保持件，钢丝球状态保持件的两端与金属钢丝清洁球相抵接，安装有钢丝球状态保持件的金属钢丝清洁球等间距的设置在两个夹持件之间，两根夹持件将钢丝球状态保持件及金属钢丝清洁球夹紧固定，且钢丝球状态保持件与夹持件垂直，相邻的两个钢丝球状态保持件之间的距离与待清扫换热管的直径相对应；夹持件内设置有气流腔体，夹持件上还设置有气流进入孔、气流出孔，气流进入孔、气流出孔与气流腔体连通，气流出孔位于两根夹持件相对的面上，以通过气流进入孔将高压气体引入气流腔体中，并从气流出孔排出以吹掉钢丝球状态保持件及钢丝球上的灰尘。
[0008]本发明与现有技术相比具有如下优点:具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件主要由换热管及热传金属板构成，换热管之间并排设置并且相邻的两个换热管中的一个换热管的出口端与另一个换热管的入口端连通，热传金属板设置在换热管之间且与两个换热管焊接，热传金属板与换热管的长度相对应，如此可以增大具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件的换热面积，同时机械刷清灰装置设置在焊接有热传金属板的换热管上，机械刷清灰装置的外部传动装置与内部清灰装置相连，内部清灰装置的两个夹持臂夹持在焊接有热传金属板的换热管的两侧且与换热管及热传金属板相接触，夹持臂与具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件的换热管及热传金属板相互垂直，夹持臂上的金属钢丝清洁球与换热管及热传金属板直接接触，同时通过气流进入孔将高压气体引入气流腔体中，并从气流出孔排出以吹掉钢丝球状态保持件及钢丝球上蓄积的灰尘，如此高效的将灰尘刷掉，使矿热炉余热锅炉的传热系数提高。
【附图说明】
[0009]附图1是一较佳实施方式的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件的结构示意图。
[0010]附图2是图1中的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件应用在双压立式矿热用余热锅炉的示意图。
[0011]附图3是图1中内部清灰装置的结构示意图。
[0012]附图4是图3中夹持件夹持钢丝球状态保持件中支撑件的剖面结构示意图。
[0013]附图5是图3中钢丝球状态保持件的结构示意图。
[0014]附图6是图3中钢丝球状态保持件结构的另一示意图。
[0015]附图7是具有抵接件的钢丝球状态保持件结构的结构示意图。
[0016]图中:双压立式矿热用余热锅炉10、支架20、次中压汽包30、低压汽包40、对流竖井50、壳体51、次中压过热器52、入口集箱520、出口集箱521、具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件522、换热管5220、热传金属板5221、次中压蒸发器53、入口集箱530、出口集箱531、具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件532、换热管5320、热传金属板5321、次中压省煤器54、入口集箱540、出口集箱541、具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件542、换热管5420、热传金属板5421、低压过热器55、入口集箱550、出口集箱551、具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件552、换热管5520、热传金属板5521、低压蒸发器56、入口集箱560、出口集箱561、具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件562、换热管5620、热传金属板5621、低压省煤器57、入口集箱570、出口集箱571、具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件572、换热管5720、热传金属板5721、机械刷清灰装置60、外部传动装置61、内部清灰装置62、横梁620、金属钢丝清洁球621、夹持臂622、夹持件6220、气流腔体6221、气流进入孔6222、气流出孔6223、固定孔6224、定位槽6225、引导机构623、钢丝球状态保持件624、支撑件6240、定位件62400、弹性件62401、抵接件6241、固定孔6242、弧形抵接件6243、烟气入口 80、烟气出口 81。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件设置在双压立式矿热用余热锅炉中，具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件具有大的换热面积，且同时配备机械刷清灰装置，以提高产汽量，降低废气排放温度。
[0018]同时参看图1及图2，双压立式矿热用余热锅炉10包括由立柱和横梁构成的支架20、次中压汽包30、低压汽包40、对流竖井50。次中压汽包30、低压汽包40设置在支架20上，对流竖井50设置在支架20内，对流竖井50的壳体51的一端连接烟气入口 80，壳体51的另一端连接烟气出口 81，其中对流竖井50的壳体51为炉墙，即内外两护板中间设岩棉保温材料，内护板朝向井腔内的一侧设有耐火混凝土 ；对流竖井50内由烟气入口 80至烟气出口 81依次设有固定在梁上的，所述过热器、蒸发器和省煤器主要由进、出口集箱和具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件组成。
[0019]次中压省煤器54的入口集箱540与给水管路相连，次中压省煤器54的入口集箱540通过次中压省煤器54的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件542与次中压省煤器54的出口集箱541连接，次中压省煤器54的出口集箱541还通过管路与次中压汽包30相连；次中压汽包30通过下降管与次中压蒸发器53的入口集箱530相连，次中压蒸发器53的入口集箱530通过次中压蒸发器53的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件532与次中压蒸发器53的出口集箱531连接，次中压蒸发器53的出口集箱531还通过上升管与次中压汽包30相连，构成循环回路；次中压汽包30通过管路还与次中压过热器52的入口集箱520相连，次中压过热器52的入口集箱520通过次中压过热器52的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件522与次中压过热器52的出口集箱521连接，次中压过热器52的出口集箱521还通过管路送出，、作为主汽用于推动汽轮机发电或生产使用；低压省煤器57的入口集箱570与给水管路相连，低压省煤器57的入口集箱570还通过低压省煤器57的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件572与低压省煤器57的出口集箱571连接，低压省煤器57的出口集箱571还通过管路与低压汽包40相连；低压汽包40通过下降管与低压蒸发器56的入口集箱560相连，低压蒸发器56的入口集箱560还通过低压蒸发器56的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件562与低压蒸发器56的出口集箱561连接，低压蒸发器56的出口集箱561还通过上升管与低压汽包40相连，构成循环回路；低压汽包40通过管路还与低压过热器55的入口集箱550相连，低压过热器55的入口集箱550还通过低压过热器55的具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件552与低压过热器55的出口集箱551连接，低压过热器55的出口集箱551还通过管路送出，作为补汽用于推动汽轮机发电或生产使用。其中，上述入口集箱、出口集箱均设在对流竖井50的壳体51外的横梁上，上述各具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件设置在对流竖井50的壳体51内，且上述各具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件的结构相同。
[0020]进一步的，具有机械气流式清灰功能的膜式壁换热组件5