冷灰装置的制作方法

本实用新型涉及一种冷却工艺系统，尤其涉及一种应用于生活垃圾焚烧炉及其它细颗粒热灰的冷灰装置。

背景技术：

循环流化床锅炉中进出物料处于动态平衡状态，即入炉的燃料完全燃烧后所形成的灰渣分别通过锅炉排渣管、返料器循环灰排灰装置及通过尾部烟道以飞灰形式同热烟气一同排出锅炉本体,满足锅炉本体进出物料的质量平衡。因此循环流化床锅炉循环灰的冷却排灰装置是否能正常运行，对整个焚烧炉连续稳定运行具有非常重要意义。

一般来说，热灰的冷却排灰装置布置在循环流化床锅炉热灰循环回路返料器(或外置式换热器)的底部，主要实现锅炉高温循环热灰(或尾部对流受热面部分飞灰)的冷却及安全排放功能。锅炉热灰循环回路内流动的热灰温度高达800℃以上，尾部对流受热面热灰温度也均在几百摄氏度以上，因此冷灰器装置必须满足高温安全稳定运行条件，还需要具备可靠的高温防磨和密封特性。另外还要较好的适应锅炉在不同运行负荷下热灰排放量的变化。

目前，国内循环流化床锅炉常用的冷灰器形式主要有旋转刮板式冷灰器、滚筒式冷灰器及以热灰自身流动为动力的垂直管式冷灰器几种形式。

旋转刮板式冷灰器是把数层同心冷却圆盘以一定的上下间隔组装在一起，然后在每层圆盘上面布置有同心旋转刮板装置；当热灰从冷灰器上面进入第一层冷却圆盘后，在旋转挂盘作用下，热灰从冷灰器上端逐层依次向下流动，并与每层冷却圆盘进行接触换热，通过导热形式把热量传递给布置在圆盘下面的冷却水管，实现热灰的冷却降温目的。该型冷灰器整体尺寸较大，对安装空间有一定的要求。另外该型冷灰器由于检修维护需要，未采取完全封闭式结构设计，因此在实际运行过程中设备本体附近漏灰较多，生产环境卫生较差。

滚筒式冷灰器的结构设计基本与锅炉滚筒式冷渣机相同，即冷灰器采用水平布置的水冷滚筒形式，当滚筒进行缓慢旋转时，里面的热灰在筒体内壁鳍片携带作用下旋转至一定高度后自然落下，当滚筒以一定的旋转速度缓慢转动时，热灰也在从筒体的一端向筒体另一端缓慢前行，并同时与筒体壁面进行接触换热实现热灰的冷却降温的目的。不过该型冷灰器也存在热灰进出口处由于密封不严，导致飞灰外漏，影响生产环境卫生的问题。另外当进入冷灰器的热灰携带有一定量的微小铁丝等物质时，进入冷灰器的铁丝容易在滚筒体内积存下来并形成铁丝团，影响冷灰器的正常运行。因此该型冷灰器实际应用也较少。

垂直管式冷灰器则是在早期循环流化床锅炉上采用的一种简易的热灰冷却排灰装置，目前已很少采用。

综上，可以看出，现有的冷灰器在实际使用过程中存在如下问题：

第一、热灰外漏扬尘，引起锅炉安全生产及环境卫生方面的问题；

第二、另外当进入冷灰器的热灰中含有部分细铁丝时，容易造成冷灰器内铁丝成团，堵塞冷灰器排灰口，影响冷护器的正常运行。

第三、长期在高温扬尘大的环境下工作，容易造成冷灰器运动机械部件的磨损和损坏，从而导致设备的不正常。

技术实现要素：

本实用新型旨在提出一种冷灰装置，以此解决现有冷灰器运行中存在的热灰外漏及扬尘、排灰口堵塞、设备故障率高、检修和维修困难等问题，满足循环流化床锅炉热灰的安全环保排放要求，提高装置运行效率，实现热灰的有效冷却和热量回收综合利用的目的。

本实用新型冷灰装置包括套管组件和布风组件；所述套管组件包括密封连接的外筒体和内筒体，所述外筒体套在内筒体的外侧，所述外筒体与所述内筒体之间的空间形成冷却工质流通通道；并且，该外筒体包括第一外筒体和第二外筒体，所述第一外筒体和所述第二外筒体通过挠性连接部连接；所述布风组件与所述内筒体连通，用于向所述内筒体内通流化风。

高温热灰流入冷灰器内筒体后，热灰在流化沸腾状态下与筒体内壁面进行热交换，把热量传递(主要热传导方式)给内、外套管间流动的冷却水，实现热灰的冷却降温的目的。热灰依靠其自身的堆积流动力和流化作用下，从筒体一端流动至筒体另一端，所用动力为非机械式，能够降低设备故障率，简化检修、维修难度；流化风喷入内筒体，能够有效避免杂物的堆积，降低热灰排出时堵塞管路的几率。

优选地，上述冷灰装置中，所述挠性连接部包括连接膨胀节和多个定位块；所述第一外筒体和所述第二外筒体通过所述连接膨胀节固定连接；所述定位块固定于所述内筒体的外壁，用于在所述内筒体和所述外筒体有不同膨胀量而导致发生相对位移时保持其同心度；所述第一外筒体和所述第二外筒体套在所述设置有定位块的内筒体外。

定位块固定在内筒体外表面，且只与内筒体固定，与外筒体不连接，设备运行时内外筒体间存在温度差，导致内外筒体有不同的热膨胀量，连接膨胀节用来吸收内外筒体间的不同膨胀量。当内外筒体有不同膨胀量而导致内外筒体发生相对位移时，定位块用于保持内外筒体的相对同心度。

优选地，上述冷灰装置中，所述连接膨胀节为金属连接膨胀节，能够更好的吸收内外筒体间的不同的膨胀量。

优选地，所述定位块为八块；所述第一外筒体圆周方向均匀放置四块所述定位块，该四块所述定位块处于同一横截面上；所述第二外筒体圆周方向均匀放置四块所述定位块，该四块所述外筒体定位块处于同一横截面上。

通过设置八个定位块，能够在内外筒体有不同膨胀量而导致内外筒体发生相对位移时，更好地保持内外筒体的相对同心度。

优选地，上述冷灰装置中，所述内筒体和所述外筒体通过法兰组件密封连接。

优选地，上述冷灰装置中，所述法兰组件包括物料进口法兰短接、物料出口法兰短接、冷却水进口法兰短接、冷却水出口法兰短接和筒体密封盲板；所述物料进口法兰短接位于内筒体第一端；所述物料出口法兰短接位于内筒体第二端；所述冷却水进口法兰短接位于所述第一外筒体的自由端；所述冷却水出口法兰短接位于所述第二外筒体的自由端，且与所述冷却水进口法兰短接安装方向相反；所述筒体密封盲板固定连接于所述内筒体的端面；所述第一外筒体、所述内筒体第一端、所述物料进口法兰短接和所述冷却水出口法兰短接位于所述挠性连接部同一侧；所述第二外筒体、所述内筒体第二端、所述物料出口法兰短接和所述冷却水进口法兰短接位于所述挠性连接部的同一侧。上述法兰连接及密封，便于拆卸，有利于设备的正常维护及保养。

优选地，上述冷灰装置中，所述布风组件包括布风管第一端、布风管中间部和布风管第二端；所述布风管第一端、所述布风管中间部和布风管第二端一体连接构成所述布风管；所述布风管第一端与所述总风管连接；所述布风管中间部经所述筒体密封盲板进入所述内筒体内；所述布风第二端为盲板密封；所述流化孔设置于所述布风管中间部上。

优选地，上述冷灰装置中，所述布风管中间部设有多个流化孔；所述流化孔被分为至少两组；所述每组流化孔包括三个等径的流化孔；所述至少两组流化孔均匀地分布在所述布风管中间部。流化孔的均匀分布，使流化风在在内筒体吹扫无死角，更有效的防止管路堵塞

优选地，上述冷灰装置中，所述冷灰装置还包括多个支撑板；所述支撑板位于所述布风管下端并延所述内筒体长度方向设置；所述支撑板固定连接在所述内筒体内表面。支撑板不与布风管连接，所以布风管在内筒体流化空间可以自由膨胀，避免产生应力、降低设备使用寿命。

优选地，上述冷灰装置中，包括多组套管组件和与所述套管组件对应的布风组件；所述套管组件相对于地面上下平行设置，并且首尾相接。采用多组套管，内筒体中的热灰能够与冷却水充分换热，提高热量回收综合利用率，同时实现热灰的有效冷却，进一步确保装置运行负荷安全环保要求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型冷灰装置实施例中，单组套管与布风组件的结构示意图；

图2为本实用新型冷灰装置实施例中，多组套管与布风组件的俯视结构示意图；

图3为本实用新型冷灰装置实施例中，多组套管与布风组件的主视结构示意图；

图4为本实用新型冷灰装置实施例中，外筒体连接处结构示意图；

图5为本实用新型冷却装置实施例中，外筒体的结构示意图；

图6为本实用新型冷却装置实施例中，内筒体的结构示意图；

图7为本实用新型冷却装置实施例中，布风组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合图1至图6，对本实用新型冷灰装置实施例进行详细说明。

结合图1、图2、图3、图5和图6所示，该冷灰器包括机架1、外筒体2、内筒体3、连接膨胀节4、布风组件5、金属软管6、物料进口法兰短接7、物料出口法兰短接8、冷却水进口法兰短接9、冷却水出口法兰短接10、筒体密封盲板11等部件。

从返料器排出来的高温热灰首先进入冷灰器物料进口法兰短接7，然后流入冷灰器内筒体2的热灰在流化沸腾状态下与筒体内壁面进行热交换，把热量传递(主要热传导方式)给内、外套管间流动的冷却水，实现热灰的冷却降温的目的。热灰依靠其自身的堆积流动力和流化作用下，从筒体一端流动至筒体另一端，然后经上层物料出口法兰短接8和下层物料进口法兰短接7流入下层布置的内筒体内继续流动和换热降温，最终从冷灰器下端物料出口法兰短接8排出冷灰器。

设备冷却水从冷灰器最下端的冷却水进口法兰短接9流入内、外筒体间的工质流动通道，并数次经过上下外筒体间的连接金属软管6后，最终从布置在上端套管一侧的冷却水出口法兰短接10排出，完成对冷灰器内高温热灰的冷却和吸热功能。

冷灰器本体支撑在机架1上，外筒体2套在内筒体3外侧，外筒体2包括两个筒体，左筒体(也可以成为第一外筒体)，右筒体(也可以称为第二外筒体)，从图中可以看出，第一外筒体21和第二外筒体22通过中间连接膨胀节4相连；内筒体3，包括第一内筒体31和第二内筒体32，事实上，第一内筒体和第二内筒体为一体成型的一根管；外筒体2分别通过内筒体连接法兰33和外筒体连接法兰23密封连接；内筒体端面为筒体密封盲板34；上下两层内筒体通过上层物料出口法兰短接8和下层物料进口法兰短接7相连；上下两层外筒体间的冷却水管路分别通过金属软管6与上层冷却水进口法兰短接9和下层冷却水出口法兰短接10相连。

下面结合图4对外筒体2和连接膨胀节4处的结构做进一步的说明：冷灰器每一组套管均由一个内筒体3和两个长度相等的外筒体2和一个中间连接用的金属连接膨胀节4及八个定位块35组成。每一组套管安装时，先把定位块35焊接固定在内筒体3外壁上，然后把金属连接膨胀节4两侧的外筒体2套在内筒体3上，然后两侧外筒体2与中间金属连接膨胀节4焊接固定；定位块35只与内筒体3焊接固定，与外筒体2不焊接，设备运行时内外筒体间存在温度差，导致内外筒体有不同的热膨胀量，金属连接膨胀节4用来吸收内外筒体间的不同膨胀量。定位块35为用来保持，当内外筒体有不同膨胀量而导致内外筒体发生相对位移时，内外筒体的相对同心度。

下面结合附图7对冷灰器的布风组件5做进一步的说明：布风组件主要由总风管51、布风管52及数个支撑板53组成。由流化风机送来的高压流化风经总风管51后分别进入每层套管内的流化空间；在布风管长度方向上每隔一定距离均匀布置3个相同孔径的流化小孔，流化风经小孔高速喷出，实现在长度方向上对整个套管内的细颗粒热灰流化功能。布风管52一端与总风管51相连，然后经内筒体密封盲板11进入筒体内侧，另一端用盲板密封；布风管52在内筒体长度方向有若干个支撑板53，但不与支撑板固定连接，所以布风管52在内筒体流化空间可自由膨胀。

本实用新型通过开发一种以流化风和热灰自身流动为驱动力的“套管式冷灰器”，来解决现有循环流化床垃圾焚烧炉循环灰及尾部对流受热面细颗粒热灰的排灰冷却需要，同时满足热灰冷却放灰装置的安全、卫生、连续稳定运行条件,冷却水通过冷灰器管壁与热灰进行热换热，来吸收热灰所含物理显热，实现热灰的冷却和热量回收目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。