一种激波清灰系统的制作方法

本发明涉及锅炉清灰设备技术领域，具体涉及一种激波清灰系统。

背景技术：

激波清灰器是各类余热锅炉、垃圾焚烧锅炉和电站锅炉的重要辅机设备，它对提高锅炉各受热面的换热效率即提高锅炉出力起着至关重要的作用。激波清灰器有空气激波清灰器和燃气激波吹灰器，其中燃气激波清灰器有运行成本较低、清灰能量较大且适用范围广等优势特点，因此，燃气激波清灰器是目前锅炉清灰领域的主要选择设备。但是，现有的燃气激波清灰器存在严重缺陷和不足，尤其在垃圾焚烧锅炉等具有腐蚀性烟气的锅炉清灰方面非常突出。

现有的燃气激波清灰系统在垃圾焚烧锅炉使用中存在的主要问题是：

1、锅炉烟气对激波清灰设备腐蚀严重

垃圾焚烧锅炉运行时，尤其是生活垃圾中含有较多的硫和氯，燃烧过程中会产生大量的SO2和HCl气体，所以垃圾焚烧锅炉的烟气具有很强的腐蚀性。激波清灰系统的主要设备激波发生装置的激波喷口是插入到锅炉墙内的，锅炉烟气通过激波喷口与激波发生装置及其相应的管路部件是相通的，如果不能有效地控制锅炉烟气通过激波喷口进入激波发生装置及其相应的管路部件，那么具有腐蚀性的烟气就会对其所触及到设备部件产生腐蚀，时间一长会造成严重的破坏效果。现有的激波清灰系统虽然采取了一定的防止烟气腐蚀的措施，在一定程度上减缓了烟气腐蚀的速度，但并没有从根本上解决烟气腐蚀的问题。现有的激波清灰系统主要防腐措施是在各激波喷口炉墙外部分加设气幕装置，在该处喷口内形成空气气幕以阻止锅炉烟气的倒流，此法虽然有一定的作用，但实际使用效果并不理想，只是降低了腐蚀速度，时间一长还是会产生严重的腐蚀。原因是：现有的激波清灰系统都是2个激波发生装置并联后其激波喷口安装在上下或左右炉墙内的，具有一定压力和速度的锅炉烟气在不停地流动，且压力和速度常会出现较大的波动，这样就会在上述2个激波发生装置的激波喷口处形成压差，气体有压差就会流动，所以必然会在2个激波喷口及其相通的管路部件内形成含有腐蚀性烟气的气体流动，其触及到的部位就会有腐蚀，尤其是在阻力较大的拐弯处腐蚀更厉害，长时间会造成管路部件的穿孔。

2、激波清灰系统设备配置结构复杂

现有的激波清灰系统为了防止锅炉烟气的腐蚀，要加装空气气幕管路和装置，不但加大了生产成本，增加了设备的故障点，而且防腐蚀效果并不理想；另外，现有的激波清灰系统为了对清灰系统进行清洁保护，系统要配置单独的保护风旁路管路和装置，同样不但加大了生产成本，还增加了设备的故障面，而且在激波清灰系统停运时，只能对混合罐至激波发生装置激波喷口的管路段进行吹扫保护；以上两点造成了现有的激波清灰系统配置结构复杂。

3、激波清灰系统设备运行故障率高

由于现有的激波清灰系统存在严重的锅炉烟气对系统设备的腐蚀和设备配置结构复杂等问题，使得现有的激波清灰系统的设备故障高，不但增加设备运行维护成本，而且严重影响激波清灰系统的正常高效运行。

4、激波清灰系统设备运行效率低

由于上述多重因素的影响，使得现有的激波清灰系统清灰运行效率低。

本发明的目的就是要解决现有的激波清灰系统存在的上述诸多问题。

技术实现要素：

为了解决现有的燃气激波清灰系统在垃圾焚烧等具有腐蚀性烟气锅炉使用中存在的设备腐蚀严重、配置结构复杂、运行故障率高、运行效率低等问题，本发明提供一种激波清灰系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种激波清灰系统，所述系统包括：

一清灰控制装置；

一气源供给装置，所述气源供给装置包括第一燃气管路、第一空气管路和第一接线端子箱；所述第一燃气管路的燃气入口与燃气气源相连，所述第一空气管路的空气入口与空气气源相连，所述第一空气管路的末端设有第一常开电磁阀；所述清灰控制装置通过控制电缆与所述第一接线端子箱相连；

m套混合点火装置，每套所述混合点火装置包括第二燃气管路、第二空气管路、混合罐、n条混合气管路、第二接线端子箱、点火控制箱和点火头；所述第一燃气管路的燃气出口分别与m套所述混合点火装置中的第二燃气管路的燃气入口相连接，所述第一空气管路的空气出口分别与m套所述混合点火装置中的第二空气管路的空气入口相连接；所述第二燃气管路的燃气出口与所述混合罐的燃气入口相连通，所述第二空气管路的空气出口与所述混合罐的空气入口相连接；所述混合罐的混合气出口分别与n条混合气管路相连接，每条所述混合气管路上依次设有第一手动阀和常开电控阀；所述清灰控制装置通过控制电缆与所述第二接线端子箱和所述点火控制箱相连，所述点火控制箱与所述点火头通过控制电缆连接；所述点火头插接在所述混合罐内或所述混合罐的混合气出口的管路内；其中，m≥1，n≥1；

n～m×n套激波发生装置，n条所述混合气管路与n套所述激波发生装置一一对应相连接。

上述方案中，所述常开电控阀为常开电磁阀或常开电动阀或常开气动阀。

上述方案中，所述空气气源为锅炉压缩空气母管出口或空压机压缩空气出口或风机空气出口；所述燃气气源为乙炔站乙炔气出口或燃气站甲烷气出口或天然气出口或液化气出口。

上述方案中，所述第一空气管路上从空气入口到空气出口依次设有第二手动阀、第一过滤器、第一减压器、第一压力检测器、第一隔离手动阀、空气流量器、第二隔离手动阀和第一常开电磁阀，所述第一隔离手动阀的入口与所述第二隔离手动阀的出口之间设有并联连接的第一旁路手动阀；所述第一燃气管路上从燃气入口到燃气出口依次设有第三手动阀、第二过滤器、第二压力检测器、第三隔离手动阀、燃气流量器、第四隔离手动阀和第一电磁阀，所述第三隔离手动阀的入口与所述第四隔离手动阀的出口之间设有并联连接的第二旁路手动阀。

上述方案中，所述气源供给装置内设有燃气泄漏检测器。

上述方案中，所述第二空气管路上从空气入口到空气出口依次设有第四手动阀、第三过滤器、第一压力表、第二常开电磁阀和第一止回阀；所述第二燃气管路从燃气入口到燃气出口依次设有第五手动阀、第四过滤器、第二压力表、第二电磁阀、第二止回阀和阻火器。

上述方案中，所述混合点火装置还包括超温检测器和哑炮检测器，所述超温检测器和所述哑炮检测器镶接在所述混合罐上或所述混合罐的混合气出口的管路上。

上述方案中，所述点火头为火花塞或者半导体点火杆。

上述方案中，所述超温检测器为温度控制开关或温度传感器或温度变送器；所述哑炮检测器为压力开关或压力传感器或压力变送器。

上述方案中，所述空气流量器为空气流量计或空气流量控制器或空气流量变送器，所述燃气流量器为燃气流量计或燃气流量控制器或燃气流量变送器，所述第一压力检测器和所述第二压力检测器为电接点压力表或压力传感器或压力变送器。

上述方案中，当所述第一燃气管路的燃气入口所接的燃气压力大于0.15MPa时，所述第二过滤器和所述第二压力检测器之间设有第二减压器。

与现有技术相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：

1、本发明提供的激波清灰系统彻底解决了锅炉烟气对设备腐蚀的问题；

由于本发明的激波清灰系统采用了气源供给装置和混合点火装置内控制空气管路和混合气管路通断的电控阀门均采用常开式电控阀，即清灰系统停运时，各空气管路和混合气管路形成对应的通路向所连接的各激波发生装置输送一定量的压缩空气，而且混合点火装置的混合气出口通过n条混合气管路与n套激波发生装置的混合气入口进行一对一并联连接的方式，使得锅炉烟气无论如何波动也不会倒流到激波清灰系统的管路部件内，因为激波清灰系统所有与锅炉烟气相通的激波发生装置只有一条通路，而各条通路内的空气压力总是大于烟气压力，所以彻底解决了因锅炉烟气倒流而对激波清灰设备腐蚀的问题。

2、本发明的激波清灰系统配置结构简单且具备管路部件自清洁功能；

本发明的激波清灰系统省去了现有的激波清灰系统的空气气幕管路装置和单独配置的保护风管路装置，系统设备配置结构简单，生产成本降低，故障点减少。由于所有空气管路和混合气管路的通断均采用常开式电控阀门，所以在清灰系统停运时，从气源供给装置的空气入口到所有的激波发生装置的激波喷口，都会有一定量的压缩空气输送用以对清灰设备进行自动清洁和保护。

3、本发明的激波清灰系统故障率低、运维成本低，效率高且寿命长；

4、本发明适用于各种锅炉尤其是垃圾焚烧等具有腐蚀性烟气的锅炉清灰。

附图说明

图1为本发明实施例提供的激波清灰系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中气源供给装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中混合点火装置的结构示意图。

附图标记：

1—清灰控制装置，

2—气源供给装置，201—第一空气管路的空气入口，202—第一燃气管路的燃气入口，203—第一空气管路的空气出口，204—第一燃气管路的燃气出口，205—第一接线端子箱，206—第二手动阀，207—第一过滤器，208—第一减压器，209—第一压力检测器，210—第一隔离手动阀，211—空气流量器，212—第二隔离手动阀，213—第一常开电磁阀，214—第一旁路手动阀，215—第三手动阀，216—第二过滤器，217—第二减压器，218—第二压力检测器，219—第三隔离手动阀，220—燃气流量器，221—第四隔离手动阀，222—第一电磁阀，223—第二旁路手动阀，224—燃气泄漏检测器；

3—混合点火装置，301—第二空气管路的空气入口，302—第二燃气管路的燃气入口，303—混合气出口，304—混合罐，3041—混合罐的空气入口，3042—混合罐的燃气入口，3043—混合罐的混合气出口，305—第二接线端子箱，306—点火控制箱，307—点火头，308—第四手动阀，309—第三过滤器，310—第一压力表，311—第二常开电磁阀，312—第一止回阀，313—第五手动阀，314—第四过滤器，315—第二压力表，316—第二电磁阀，317—第二止回阀，318—阻火器，319—第一手动阀，320—常开电控阀，321—超温检测器，322—哑炮检测器；

4—激波发生装置，401—激波发生装置的混合气入口，402—激波发生装置的激波喷口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。

如图1-图3所示，本发明实施例提供一种激波清灰系统，包括一清灰控制装置1，一气源供给装置2，m套混合点火装置3，n～m×n套激波发生装置4。所述气源供给装置2包括第一燃气管路、第一空气管路和第一接线端子箱205；所述第一燃气管路的燃气入口202与燃气气源相连，所述第一空气管路的空气入口201与空气气源相连，所述第一空气管路的末端设有第一常开电磁阀213；所述清灰控制装置1通过控制电缆与所述第一接线端子箱205相连；每套所述混合点火装置3包括第二燃气管路、第二空气管路、混合罐304、n条混合气管路、第二接线端子箱305、点火控制箱306和点火头307；所述第一燃气管路的燃气出口204分别与m套所述混合点火装置3中的第二燃气管路的燃气入口302相连接，所述第一空气管路的空气出口203分别与m套所述混合点火装置3中的第二空气管路的空气入口301相连接；所述第二燃气管路的燃气出口与所述混合罐的燃气入口3042相连通，所述第二空气管路的空气出口与所述混合罐的空气入口3041相连接；所述混合罐的混合气出口3043分别与n条混合气管路相连接，每条所述混合气管路上依次设有第一手动阀319和常开电控阀320；所述清灰控制装置1通过控制电缆与所述第二接线端子箱305和所述点火控制箱306相连，所述点火控制箱306与所述点火头307通过控制电缆连接；所述点火头307插接在所述混合罐304内或所述混合罐的混合气出口3043的管路内；其中，m≥1，n≥1；n条所述混合气管路的混合气出口303与n套所述激波发生装置的混合气入口401一一对应相连接。

具体地，所述常开电控阀320为常开电磁阀或常开电动阀或常开气动阀或其他常开阀。所述点火头307为火花塞或者半导体点火杆，所述清灰控制装置1主要包括PLC控制系统、工控机及显示器或触摸屏、清灰控制系统软件、空开、电源、接触器、继电器、按钮开关、指示灯、端子排，是激波清灰系统的控制中枢；所述清灰控制装置1按编制和设定的清灰控制程序，控制气源供给装置2的各电气元件和各分路混合点火装置3的各电气元件，以完成激波清灰系统的全自动运行。上位显示屏上有清灰运行画面、清灰参数设置画面、手动调试画面、各类故障报警查询画面等。根据需要通过对清灰参数的设置，可完成单路、多路和全炉各受热面不同清灰力度的清灰运行。清灰控制装置1在线监测和实时显示清灰运行状态，具有对激波清灰系统主干路的压力、流量、燃气泄漏和激波清灰系统各分支路的混合、点火、超温、哑炮的控制、检测、报警等功能；主干路故障报警则清灰系统停机，分支路故障报警只停故障路，其它分支路继续按程序正常运行。清灰控制装置1具有激波清灰系统各气路内外漏自动检测程序，清灰运行前，对各气路进行内外漏自动检测，并定期对燃气气路进行内外漏自动检测，确保清灰系统安全可靠运行。

本实施例中，所述空气气源为锅炉压缩空气母管出口或空压机压缩空气出口或风机空气出口；所述燃气气源为乙炔站乙炔气出口或燃气站甲烷气出口或天然气出口或液化气出口或其他燃气气源出口。

如图2所示，本实施例中，所述第一空气管路上从空气入口到空气出口依次设有第二手动阀206、第一过滤器207、第一减压器208、第一压力检测器209、第一隔离手动阀210、空气流量器211、第二隔离手动阀212和第一常开电磁阀213，所述第一隔离手动阀210的入口与所述第二隔离手动阀212的出口之间设有并联连接的第一旁路手动阀214；所述第一燃气管路上从燃气入口到燃气出口依次设有第三手动阀215、第二过滤器216、第二压力检测器218、第三隔离手动阀219、燃气流量器220、第四隔离手动阀221和第一电磁阀222，所述第三隔离手动阀219的入口与所述第四隔离手动阀221的出口之间设有并联连接的第二旁路手动阀223。当所述第一燃气管路的燃气入口202所接的燃气压力大于0.15MPa时，所述第二过滤器216和所述第二压力检测器218之间设有第二减压器217。所述空气流量器211为空气流量计或空气流量控制器或空气流量变送器或其它检测监控空气流量的装置，所述燃气流量器220为燃气流量计或燃气流量控制器或燃气流量变送器或其它检测监控燃气流量的装置，所述第一压力检测器209和所述第二压力检测器218为电接点压力表或压力传感器或压力变送器或其他压力传感元件。

具体地，空气气源(压缩空气)由气源供给装置2的第一空气管路的空气入口201进入，经过第二手动阀206和第一过滤器207并通过调节第一减压器208将空气压力稳定在0.1-0.3Mpa。激波清灰系统运行时，压缩空气通过空气流量器211对其流量进行在线控制，并通过第一常开电磁阀213输送定量的压缩空气；燃气气源(乙炔气、天然气、液化气等)由气源供给装置2的第一燃气管路的燃气入口202进入，经过第三手动阀215和第二过滤器216并通过调节第二减压器217将燃气压力稳定在0.08-0.15Mpa。激波清灰系统运行时，燃气通过燃气流量器220对其流量进行在线控制，并通过第一电磁阀222输送定量的燃气。激波清灰系统运行时，气源供给装置2输送的空气流量和燃气流量，可保证最佳空气-燃气流量比，满足激波清灰系统各分支路高效清灰的要求。激波清灰系统停止清灰时，停止燃气输送。

当气源供给装置2的空气流量和燃气流量已调试好所需的稳定输出量时，或空气流量器或燃气流量器需要隔离检修时，可以通过关闭第一隔离手动阀210和第二隔离手动阀212、第三隔离手动阀219和第四隔离手动阀221，经由打开的第一旁路手动阀214和第二旁路手动阀223，并通过第一常开电磁阀213和第一电磁阀222的开启向各混合点火装置3输送定量的空气和定量的燃气。

气源供给装置2内装有燃气泄漏检测器224，以检测燃气外漏情况。当气源供给装置2内出现燃气外泄漏时，燃气泄漏检测器224会立即检测到并发出电信号送至清灰控制装置1的下位PLC控制系统，这时激波清灰控制装置1会给出系统停机信号，切断燃气输送并停止系统的清灰运行；同时，通过上位工控机及显示器或上位触摸屏控制系统在显示屏上显示清灰系统主干路燃气外泄漏报警，并伴随有声光报警，提示处理。气源供给装置2的第一空气管路和第一燃气管路分别设有第一压力检测器209和第二压力检测器218，以检测监控激波清灰系统主干路的空气压力和燃气压力，并设有上下限报警。

本实施例中，所述第一减压器208还可以替换为过滤减压器。

如图3所示，本实施例中，所述第二空气管路上从空气入口到空气出口依次设有第四手动阀308、第三过滤器309、第一压力表310、第二常开电磁阀311和第一止回阀312；所述第二燃气管路从燃气入口到燃气出口依次设有第五手动阀313、第四过滤器314、第二压力表315、第二电磁阀316、第二止回阀317和阻火器318。所述混合点火装置3还包括超温检测器321和哑炮检测器322，所述超温检测器321和所述哑炮检测器322镶接在所述混合罐304上或所述混合罐的混合气出口3043的管路上。所述超温检测器321为温度控制开关或温度传感器或温度变送器；所述哑炮检测器322为压力开关或压力传感器或压力变送器。

具体地，空气经流量控制后通过第一空气管路的空气出口203输送到各分路混合点火装置3的第二空气管路的空气入口301；燃气经流量控制后通过第一燃气管路的燃气出口204输送到各分路混合点火装置3的第二燃气管路的燃气入口302。定量的空气经要进行清灰的某分路混合点火装置3内的第四手动阀308和第三过滤器309，通过第二常开电磁阀311和第一止回阀312，通过混合罐的空气入口3041向该分路混合罐304内输送空气；定量的燃气经要进行清灰的某分路的混合点火装置3内的第五手动阀313和第四过滤器314，通过第二电磁阀316经第二止回阀317和阻火器318，通过混合罐的燃气入口3042向该分路混合罐304内输送燃气；空气和燃气在混合罐304内进行充分混合后，通过混合罐的混合气出口3043经第一手动阀319和打开的某混合气管路常开电控阀320，并通过激波发生装置的混合气入口401向所连接的激波发生装置4内输送空气-燃气混合气，达到一定量后通过该分路第二电磁阀316的关闭，停止燃气输送，然后通过插入该分路混合罐304内或其出口管路上的点火头引爆混合气，经混合气管路使激波发生装置4内的混合气爆燃，产生相当能量的冲击波释放到锅炉受热面上，完成该清灰路的一次清灰过程；根据需要可对该路进行多次，十几次甚至几十次的清灰过程，以达到吹打清除该路作用范围内受热面积灰的目的；激波清灰系统停止运行时，停止燃气输送；压缩空气通过气源供给装置2的主干路第一常开电磁阀213，并通过各分路混合点火装置3内的第二常开电磁阀311经由混合罐的空气入口3041和混合罐的混合气出口3043，并通过各个混合气管路常开电控阀320向所连接的激波发生装置4输送一定量的保护用压缩空气，以保护各路激波发生装置(尤其在高温段)的激波喷口402，并可有效防止锅炉烟气倒流到激波清灰系统的各清灰路中，形成冷凝水并可能有烟气杂质进入到各清灰路的气路元件(尤其是电磁阀)内，最为严重的是具有腐蚀性烟气如垃圾焚烧锅炉的烟气会造成激波清灰系统各清灰路的管路部件等严重腐蚀，一段时间后会造成管路部件穿孔，严重影响正常的激波清灰运行，甚至造成清灰系统瘫痪。混合罐304上或其出口管路上装有超温检测器321和哑炮检测器322，以检测激波清灰系统各路的清灰运行状况，并能在某路出现清灰异常发生故障时，给出该路的故障报警并传送至清灰控制装置1，清灰控制装置立即发出指令停止该路的清灰工作(但不影响其它正常路的清灰运行)，并在显示屏上显示相应的故障信息，以提示对该路进行检修和维护；同时，在清灰控制装置1的报警查询画面中记录所有的故障报警信息，以便查询和分析做出及时有效的处理。

本发明提供的激波清灰系统工作流程为：

清灰控制装置1控制清灰系统主干路的气源供给装置2。气源供给装置2通过其空气流量计或其它检测监控空气流量的装置对空气流量进行在线控制；通过其燃气流量计或其它检测监控燃气流量的装置对燃气流量进行在线控制；从而保证最佳空气-燃气流量比，满足清灰系统各分支路高效清灰的要求。

空气经流量控制后通过第一空气管路的空气出口203输送到各分路混合点火装置3的第二空气管路的空气入口301；燃气经流量控制后通过其第一燃气管路的燃气出口204输送到各分路混合点火装置3的第二燃气管路的燃气入口302。

定量的空气和定量的燃气分别由混合罐的空气入口3041和混合罐的燃气入口3042进入某分路混合点火装置3的混合罐304内进行混合后，通过混合罐的混合气出口3043经第一手动阀319和打开的某混合气管路常开电控阀320，并通过所连接的激波发生装置的混合气入口401向激波发生装置4内充空气-燃气混合气，达到一定量后通过该分路混合点火装置3内相应第二电磁阀316的关闭，停止燃气输送，然后通过插入混合罐304内或其出口管路上的点火头307引爆混合气，经混合气管路使激波发生装置4内的混合气爆燃，产生相当能量的冲击波(激波)释放到锅炉受热面上，从而达到吹打清除锅炉受热面积灰的目的。

本发明提供的激波清灰系统可根据锅炉各受热面的积灰情况，独立进行各清灰路所有清灰参数的设置，设置的清灰参数包括：各清灰路选择、清灰次数、循环清灰次数、燃气充气时间、空气吹扫时间、吹灰力度等，以达到对锅炉各受热面最佳清灰效果的高效节能式清灰运行。

本发明提供的激波清灰系统具备自动检漏功能，在清灰运行启动前，可先对从气源供给装置2内的空气主干路第一常开电磁阀213到各分路混合点火装置3内第二常开电磁阀311入口的空气管路部件的内外漏情况进行检测；对从气源供给装置2内的燃气主干路第一电磁阀222到各分路混合点火装置3内第二电磁阀316入口的燃气管路部件的内外泄漏情况进行检测。若有泄漏会在显示屏上给出报警提示并将相关的报警信息记录在报警画面上，以便查询分析、检修处理；检测完毕后系统会自动启动清灰运行，但有泄漏的清灰路将被停止清灰运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。