适于火力发电厂的烟道气处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种适于火力发电厂的烟道气处理系统，属于锅炉烟气处理技术领域。

背景技术：

目前工业锅炉的运行中，实际排烟温度高于设计排烟温度，随着国家节能减排政策的落实，部分电厂在锅炉尾部烟道加装换热器（低温省煤器或相变换热器等）来降低烟温，从而提高能源利用效率、改善大气环境质量、保障电力供应安全。

由于尾部烟道飞灰浓度较大（40g/m³～80g/m³）且低负荷运行时烟气流速低，导致换热器底部烟道积灰问题严重。传统对换热器的清灰主要是通过吹灰器对换热器表面进行吹扫，很少考虑换热器段烟道积灰的问题。当积灰严重时，会造成换热器有效换热面积减少、烟气流通截面积变小、锅炉正压燃烧等问题，从而导致锅炉出力不足、排烟损失增大、热效率降低，影响锅炉安全运行、经济运行。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适于火力发电厂的烟道气处理系统，既能够有效减少灰尘沉积，防止烟道堵塞，又能够有效清除烟道换热器前管道内的积灰，并将烟道内和烟气内的灰尘进行适当处理，减少排放污染。

本实用新型的技术方案是：

一种适于火力发电厂的烟道气处理系统，其包括烟道，所述烟道上设有烟道换热器和烟道清灰装置，所述烟道清灰装置包括灰斗和设置在灰斗下面的横向绞龙，所述灰斗开口于烟道换热器前面的烟道底部，所述烟道换热器的烟气出口连接喷淋塔的烟气进口，所述喷淋塔的出水接入喷淋水中和池，所述绞龙的出灰接入所述喷淋水中和池，所述喷淋水中和池的出水接入沉淀池。

所述烟道换热器排放的废烟气通过所述喷淋塔，除去烟气中含有的灰尘，除尘后的喷淋水进入所述喷淋水中和池进行酸碱中和，所述烟道清灰装置中收集的灰尘也排入所述喷淋水中和池进行酸碱中和，中和后的中性水排入所述沉淀池，完成沉淀分离与排放。

优选地，所述灰斗的横截面和纵截面形状均为上大下小的倒梯形结构，所述倒梯形结构的下面两个底角角度优选为90-130°。

优选地，所述灰斗底板上的出灰口为一个或多个横向延伸的长条孔或若干横向分布的通孔，例如矩形通孔，所述长条孔的宽度优先不大于灰斗底板宽度的1/3，所述矩形通孔的宽度优先不小于灰斗底板宽度的2/3，通过这些通孔的设置，可以更好地保证绞龙的送灰效果，避免绞龙内的灰上下移动而削弱绞龙螺旋片的推动效果，所述出灰口连通所述绞龙顶部的进灰口，所述绞龙的排灰口设置在绞龙尾部的底部，所述排灰口可以接入（指排灰能够进入的任意连接方式或相对位置关系）位于其下方的气力输灰管道或V形带输送装置，并连通所述喷淋水中和池，排灰可以直接投入到中和池中，也可以投入到中和池进水槽里，用进水慢慢冲到中和池中，边冲边中和。

优选地，所述绞龙的头部连接有用于驱动绞龙螺旋轴的绞龙电机，所述绞龙电机位于所述绞龙的输料壳体外。

优选地，所述灰斗内设有一个或多个料位计，当所述料位计为多个时，沿横向等间隔分布，通过料位计可以获得灰斗内灰的堆积高度，当达到一定的高度后，通过控制装置控制绞龙工作，如果在绞龙工作一定时间后依然具有一定的积灰高度，则提示绞龙输送失效或存在积灰粘结等问题，可以采用启动振打装置或采用其他检查维护措施。

优选地，优选地，所述灰斗设有灰斗振打装置，所述灰斗振打装置通过对灰斗进行振打，能够促使堆积或粘结在灰斗内的灰落入绞龙。

优选地，所述烟道内设有用于将底面积灰推入灰斗顶部进口的底部刮灰板，所述底部刮灰板设有与其驱动连接的底部刮灰驱动电机，以便将沉积在烟道底面上的灰刮入灰斗。

优选地，所述喷淋塔内的上部设有一层或多层的水雾喷淋管，下部设有烟气输入口，底部设有喷淋塔出水口，所述水雾喷淋管上设有喷嘴，所述水雾喷淋管的喷淋水进口连接喷淋水输入管道，所述喷淋管的上方设有除雾装置，所述除雾装置与所述喷淋管之间留有间距，所述除雾装置由一层或多层折流板所构成，所述每层折流板高度优选200mm，所述喷淋塔的顶部出气口上设有尾气引风机，所述喷淋塔处水口连通所述喷淋水中和池，所述喷淋塔出水口上可以设有检测出水水温的温度传感器。

所述喷淋塔的壳体内可以设有冷却水管，所述冷却水管可以采用螺旋管或其他任意适宜的形式，所述冷却水管位于所述喷淋塔的中部，所述冷却水管设有连接冷却水输入管道的冷却水进口和连接冷却水输出管道的冷却水进水口，所述冷却水出水口优选位于所述冷取水进水口的上方，即采用下进上出的冷却水组织形式，所述冷却水进水口和/或冷却水出水口可以设有用于检测水温的温度传感器。

所述的冷却水管可以是普通光管、翅片管、螺纹管中一种或几种。

优选地，所述烟道内还设有烟道防堵灰装置，所述所述烟道防堵灰装置包括设置在烟道内腔上部的转轴和多个活动挡板，所述活动挡板固定或转动连接所述转轴：

当采用固定连接的方式时，所述活动挡板通过焊接或销连接所述转轴，所述转轴与正反方向90°旋转的旋转电机驱动连接，所述旋转电机带动所述活动挡板转动并停止在0-90°任意角度位置，调节烟道截面的大小，控制烟气的流速；

当采用转动连接的方式时，所述活动挡板通过多段定位器与旋转电机驱动连接，所述旋转电机通过所述多段定位器调节一个或多个所述活动挡板开启或关闭，调节烟道截面的大小，控制烟气的流速。

优选地，所述多段定位器的定位段数不少于所述活动挡板的数量，各所述活动挡板分别设有各自的转轴，所述活动挡板通过所述多段定位器与旋转电机驱动连接的方式为各所述活动挡板的转轴的输入端设有与所述多段定位器配套的定位结构，所述旋转电机的输出轴通过联轴器或减速器连接所述多段定位器的输入端，所述多段定位器的定位端与各转轴上的定位结构相配合。

优选地，所述活动挡板通过旋转连接机构与其转轴旋转连接，且所述活动挡板与其转轴之间设有可调式旋转定位销，所述可调式旋转定位销安装在活动挡板上，相应的所述转轴上沿周向分布有多个定位孔。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型能够将烟道内和烟气内的灰尘进行适当处理，减少排放污染；在原烟道构造基本不变的情况下，通过清灰装置将沉积在换热器前面的飞灰清除出去，避免积尘堵塞烟道；由于将清灰装置设置在换热器的前面，烟气在灰斗上方流速减缓，且在进入换热器的过程中需要变换方向，因此增大了在灰斗上方的烟尘沉降量，有利于减少进入换热器以及后续处理设备烟尘量，而且由灰斗和绞龙构成的清灰装置结构简单，性能可靠，维护简便；还可以在烟道的上部设置与灰斗镜面对称的腔室，能够使烟气在流动过程中比较平稳，且增大了灰斗处烟道的截面积，使烟气流速降低并沉积在灰斗内，以减少进入尾部换热器的飞灰，进而减少对换热器的磨损或积灰堵塞；灰斗的截面采用上大下小的梯形，倾斜角度不小于灰尘的安息角50°，可以保证灰尘滑落到灰斗底部，不在侧壁上停留；通过在烟道内设置刮灰板，能够将烟道其他位置的积灰清除，刮灰板采用向下风向倾斜的梯形板，形成一种喷口的作用，增加烟气的流动速度，减少灰尘在烟道其他地方的沉积；由于设置喷淋塔进行烟气除尘，除尘效果好，且可以与脱硫结合，具有一定酸性的喷淋水在喷淋水中和池中与烟灰等现场收集的其他碱性固体废物发生中和反应，有利于降低酸性水的处理成本，处理后的喷淋水经过一定的净化处理后可以回用于喷淋塔作为喷淋水循环使用。

附图说明

图1是本实用新型实施方式系统框图；

图2是本实用新型烟道清灰装置与烟道防堵灰装置实施方式示意图；

图3是本实用新型烟道清灰装置与烟道防堵灰装置另一种实施方式示意图；

图4是图3所示侧面示意图；

图5是本实用新型烟道防堵灰装置实施方式的示意图；

图6是本实用新型烟道防堵灰装置另一种实施方式的示意图；

图7是是图5所示实施例中旋转定位装置的示意图；

图8是图5所示实施例中活动挡板挡条位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1-图8所示，本实用新型涉及一种适于火力发电厂的烟道气处理系统，包括烟道1，所述烟道1上设有烟道换热器20和烟道清灰装置，所述烟道清灰装置包括灰斗33和设置在灰斗下面的横向绞龙34，所述灰斗33开口于烟道换热器前面的烟道底部，所述烟道换热器20的烟气出口连接喷淋塔30的烟气进口，所述喷淋塔30的出水接入喷淋水中和池40，所述绞龙34的出灰接入喷淋水中和池40，所述喷淋水中和池的出水接入沉淀池50。

优选地，所述烟道清灰装置，包括灰斗33和设置在所述灰斗下面的绞龙34，所述灰斗33设置在换热器迎风面烟道入口51的底部并与烟道1垂直布置，实践中发现，由于流速减慢和灰尘的自重等因素的作用，在烟道入口51处的位置会产生大量积灰，设置灰斗33能够将灰尘收集起来并通过设置绞龙34排出积灰。

当所述绞龙34启动时，由于灰尘的自身重量以及灰尘与所述灰斗33的侧壁所产生的摩擦力，使灰尘不与所述绞龙34的螺旋叶片一起旋转，只能在所述绞龙34的螺旋叶片的推送下向前移动。

优选地，所述灰斗33的横截面和纵截面形状均为上大下小的倒梯形结构，便于灰尘的聚拢收集，所述倒梯形结构的下面两个底角角度为90-130°，在这个角度下所述灰斗33的两个侧壁的倾角都不小于50°，大于灰尘的安息角，灰尘落在侧壁上会自动滑落。

优选地，所述灰斗33内设有料位计31，所述料位计31设置在所述灰斗33的任意一端的位置，优选靠近所述螺旋搅4龙尾部的一端，所述绞龙34采用间歇性工作的方式，通过所述料位计31能够观测所述灰斗33内收集的灰尘量，当灰尘量较大时，启动所述绞龙34清除积灰，清除完成之后关闭所述绞龙34。

优选地，所述绞龙34的头部连接有绞龙电机35，用于驱动所述绞龙的旋转，将绞龙电机置于输送壳体的外侧，有利于电机保护。

优选地，所述灰斗33在所述绞龙34的尾部一端设有排灰口32，在所述绞龙34的螺旋叶片的推动下，灰尘被送入所述排灰口32并输出，所述排灰口32位于所述绞龙尾部的底面并通过气力输灰管道连接灰库，所述气力输灰管道设有气力输灰装置，提供动力将灰尘送入灰库，也可以采用V形带输送装置等。

优选地，所述气力输灰装置采用仓泵。

优选地，所述灰斗上可以设置有灰斗振打装置,所述灰斗振打装置可以包括设置在烟道外并沿烟道方向延伸的转轴44和设置在转轴上的多个凸轮45，随着转轴44的转动，所述凸轮45会敲击烟道壁，使烟道振动并使灰尘滑落。

可选地，所述灰斗振打装置可以采用现有技术的任意能够产生振动并使灰尘掉落的方式，例如采用电磁振动、气动或者直接用手动沿灰斗敲击的方式。

优选地，所述烟道1内设有刮灰板42，所述刮灰板42为梯形板状，较长的底边与烟道内壁相接触并向下风向倾斜。

优选地，所述刮灰板42的数量为一个或四个，当所述刮灰板42的数量为一个时，该刮灰板可以称为底面刮灰板，所述刮灰板42的较长的底边与烟道下侧内壁（即烟道底面）相接触；当所述刮灰板42的数量为四个时，各所述刮灰板42的较长的底边分别与烟道的四个内壁相接触，各所述刮灰板42相互配合并焊接形成锥形结构。

通常情况下所述刮灰板42位于烟道出口52位置，不仅能够起到刮灰效果，而且由于采用了上述特殊的刮灰板形状，使得出口处的烟道截面逐渐减小形成类似喷口的结构，加速烟气的流动，减少在后续换热器中产生的沉积，所述刮灰板42能够沿烟道1滑动并将烟道内壁上的积灰刮入烟道入口处的灰斗33内。

优选地，所述烟道1内设有沿烟道方向延伸的丝杠41，所述刮灰板42上设有与所述丝杠41相配合的螺母或螺纹孔，所述丝杠41的一端连接正反转电机，通过所述电机的转动带动所述丝杠旋转，所述刮灰板42通过所述螺母或螺纹孔的作用沿所述丝杠41直线移动并刮灰，当电机反向旋转时，所述丝杠41反向旋转，所述刮灰板42反向移动并回到烟道出口处。

所述丝杠41的设置方式优选靠近烟道底部内壁对称设置两个，对所述刮灰板的底部两端同时施力，使所述刮灰板42平稳无晃动的前后移动；当采用四个刮灰板时，可以在烟道的上部和下部的内壁分别设置两个丝杠41，也可以在烟道的四个内壁均设置两个丝杠41。

优选地，烟道1上部与所述灰斗33相对应位置设有与灰斗镜面对称的腔室43，使烟气的流动比较平稳，不会向某个方向发生偏转，且增大了灰斗处烟道1的截面积，降低烟气流速使更多的灰尘沉积在所述灰斗33内。

当各动力部分/驱动装置均采用电动电控装置时，可以设置电控柜控制各动力部分和/或驱动装置的工作，并可以通过预设程序和/或依据相关传感器采集的信号，依据现有技术实现这些控制。

优选地，所述喷淋塔内的上部设有一层或多层的水雾喷淋管，下部设有烟气输入口，底部设有喷淋塔出水口，所述水雾喷淋管上设有喷嘴，所述水雾喷淋管的喷淋水进口连接喷淋水输入管道，所述喷淋管的上方设有除雾装置，所述除雾装置与所述喷淋管之间留有间距，所述除雾装置由一层或多层折流板所构成，所述每层折流板高度优选200mm，所述喷淋塔的顶部出气口上设有尾气引风机，所述喷淋塔处水口连通所述喷淋水中和池，所述喷淋塔出水口上可以设有检测出水水温的温度传感器。

所述喷淋塔30的壳体内可以设有冷却水管，所述冷却水管可以采用螺旋管或其他任意适宜的形式，所述冷却水管位于所述喷淋塔的中部，所述冷却水管设有连接冷却水输入管道的冷却水进口和连接冷却水输出管道的冷却水进水口，所述冷却水出水口优选位于所述冷取水进水口的上方，即采用下进上出的冷却水组织形式，所述冷却水进水口和/或冷却水出水口可以设有用于检测水温的温度传感器。

所述的冷却水管可以是普通光管、翅片管、螺纹管中一种或几种。

图5所示是本实用新型所述烟道防堵灰装置的一种实施方式，包括烟道1，所述烟道内设有多个活动挡板2，所述活动挡板位于所述烟道的上部并通过多段定位器21与旋转电机5驱动连接，当多段定位器处于不同定位状态时，将与不同的活动挡板实现定位连接，进而实现旋转电机与这个/这些被定位连接的活动挡板之间的驱动连接，由此通过改变多段定位器的定位状态，使得旋转电机能够带动不同活动挡板/活动挡板组合旋转，实现对烟道的不同遮挡效果，改变烟道的过流面积。

所述多段定位器的定位段数优选不少于所述活动挡板的数量，以便能够实现更多的烟道过流面积。

各所述活动挡板可以分别设有各自的转轴，所述活动挡板通过所述多段定位器与旋转电机驱动连接的方式可以为各所述活动挡板的转轴的输入端设有与所述多段定位器配套的定位结构，所述旋转电机的输出轴通过联轴器或减速器连接所述多段定位器的输入端，所述多段定位器的定位端与各转轴上的定位结构相配合，由此通过对转轴的定位连接实现对活动挡板的定位连接。

所述多段定位器可以采用任意适宜的现有技术，只要能够通过改变其定位状态实现其与活动挡板或活动挡板组合的不同定位连接方式即可，所述转轴上的定位结构可以依据所采用的多段定位器的具体要求设定，以便能够与多段定位器的定位端相配合，当多段定位器处于不同定位状态时，其定位端与不同转轴或不同转轴组合之间通过相应的定位结构定位连接（位置固定或者说不允许两者之间相对旋转），当旋转电机转动时，通过多段定位器带动与其位置固定的转轴或转轴组合一同转动。

例如，一种简单的实施方式为：各活动挡板的转轴采用同轴套管形式，各转轴的端面上设置能够插入定位销的缺口或销孔，所述多段定位器设有一个输出侧连接旋转电机且与各转轴同轴的的传动轴，还设有一个安装在传动轴输出侧的圆盘，所述圆盘上设置能够与不同转轴上的缺口或销孔配合的一个或多个定位销，将定位销插入相应转轴上的缺口或销孔中，就实现了多段定位器的传动轴与活动挡板的转轴之间的定位连接（不能相对旋转），由此旋转电机旋转时，就能够带动相应转轴进而带动相应活动挡板一同旋转。所述定位销可以采用任意适宜的形式，例如，一种简单的方式是在圆盘上设有通孔或螺纹通孔，人工将定位销从该通孔或螺纹孔穿过插入相应转轴上的缺口或销孔，也可以采用类似原理以电动机械方式实现这种插入。

根据需要，各活动挡板的转轴也可以不同轴，分别设有各自的传动机构，各转轴的传动机构的输入端通过用作多段定位器的齿轮式多段离合器连接旋转电机的输出齿轮，当齿轮式多段离合器处于不同状态时，能够带动不同的转轴或转轴组合转动。

所述活动挡板可以通过旋转连接机构22与其转轴旋转连接，且所述活动挡板与其转轴之间设有可调式旋转定位销22。所述旋转连接机构可以采用任意适宜的现有技术，例如轴承或轴套，或者光轴与光孔配合的连接结构，所述可调式旋转定位销可以安装在活动挡板上，相应的所述转轴上沿周向分布有多个定位孔，当改变可调式旋转定位销插入的定位孔时，就改变了活动挡板相对于其转轴的周向固定位置，由此实现活动挡板与其转轴之间安装角度的调节。进而实现活动挡板与旋转电机之间的角度调节，改变旋转电机一定位置下活动挡板在烟道中的倾斜角度。

图6-图8所示是本实用新型所述烟道防堵灰装置的另一种实施方式，包括烟道、设置在烟道内的主轴及设置在烟道内的一个或多个活动挡板2，所述主轴10位于在所述烟道的顶部，保证烟道畅通，所述活动挡板转动连接在所述主轴上，所述活动挡板与所述主轴之间设有旋转定位装置4。

所述活动挡板和所述主轴通过离合式旋转连接机构3连接，所述主轴上设有限制所述离合式旋转连接机构轴向移动的挡圈或挡块，当离合式旋转连接机构开启时，离合式旋转连接机构相对转动，当离合式旋转连接机构关闭时，离合式旋转连接机构与主轴锁紧并与主轴公转。所述离合式旋转连接机构可以采用任意适宜的现有技术,例如：橡胶楔块结构、扭簧结构，磁铁扭矩扭转结构及液压式旋转结构等。

所述活动挡板为长方形，当所述活动挡板的数量为多个时，所述活动挡板与所述烟道内烟气流向垂直且依次横向排列，相邻所述活动挡板之间设有一定的间距。

所述旋转定位装置4包括活动挡板定位销12和活动挡板定位孔11，所述活动挡板定位销设置在所述活动挡板的上端并与所述活动挡板弹性连接，所述活动挡板定位孔设置在所述主轴上，所述定位孔a、定位孔b及定位孔c与所述活动挡板定位销数量相同，各所述定位孔沿周向间隔90°分布。

所述活动挡板定位孔与活动挡板定位销滑动配合，所述弹簧13与所述活动挡板定位销的尾端相连接，弹簧将活动挡板定位销推向主轴的定位孔使得旋转定位装置与主轴相定位。

这种防堵灰装置还包括两个支架6或7，所述支架分别安装在烟道的顶部的两侧，所述活动挡板位于所述两个支架之间，所述主轴的两端分别与相应侧的支架转动连接。

所述主轴定位装置9包括主轴定位销9和主轴定位孔，所述主轴定位孔设置在所述主轴上，所述主轴定位销设置在一个所述支架的上端或外侧，所述主轴定位孔与所述主轴定位销滑动配合，所述主轴定位孔的数量为三个并沿周向间隔90°设置。

所述三段式定位装置设有定位销控制器，所述定位销控制器与所述固定定位销的一端相连接，所述可调式定位销控制器；可以采用任意适宜的现有技术,例如：弹簧复位、电磁阀、液压阀及气缸等。

如图8所示，所述烟道内还设有活动挡板挡条12，所述活动挡板挡条位于所述活动挡板垂直于烟道时的迎风侧并与所述主轴相平行，所述活动挡板挡条的两端固定在所述烟道的两侧，所述活动挡板挡条以限制活动挡板的过渡旋转，保证活动挡板能够垂直于烟道正常挡风。

这种防堵灰装置还包括旋转电机5，所述旋转电机安装在所述主轴的一端，所述旋转电机固定在所述支架的外侧面，所述烟道内设有一个或多个用于检测烟气压力的压力传感器用来检测烟气通流流速。

本实用新型所述烟道防堵灰装置的具体工作方式可以为：

1、当低负载（锅炉负载低于50%）时烟道流速为最慢，这时三段式定位装置调到最大档位，旋转电机旋转三片活动挡板全部设为开状态，这样使得通流面积为最小，而风速保证在不积灰的情况下带走烟尘中的颗粒物。

2、当中等（锅炉负载为50%-75%之间时）负载时烟道流速为中等，这时三段式定位装置调到中间档位，电机旋转三片活动挡板为两片或一片打开状态，这样使得通流面积根据负载变化而变化，而风速保证在不积灰的情况下带走烟尘中的颗粒物。

3、当高负载（锅炉负载高于75%）时烟道流速为最快，这时三段式定位装置调到最小档位，电机旋转三片活动挡板全部设为关状态，这样使得通流面积为最大，而风速保证在不积灰的情况下带走烟尘中的颗粒物。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。