带自动清灰功能的吹风气余热锅炉的制作方法

本实用新型涉及吹风气锅炉技术领域，具体涉及一种具有自动清灰功能的吹风气余热锅炉。

背景技术：

在合成氨生产过程中余热炉主要靠回收造气的吹风气和合成驰放气来作为主要燃料，并将获得的高温烟气用于生产所需参数的水蒸汽，供发电或调度使用。

锅炉由燃烧室、换热管、进气口、排渣口、排烟口、排空口组成。而针对我们这种回收气作为燃料的余热锅炉，其进气口有多个，一个是吹风气进气口，正对着换热管吹扫，另有若干个合成驰放气进气口，设置于燃烧室多个方位供气。而吹风气带入燃烧炉内的细灰经燃烧后会形成一种极细的煤粉灰，容易吸附在换热管表面上，这样就会影响到换热管束与烟气换热的效率，从而降低了余热炉的热效率，造成不必要的经济损失。

而且炉内积灰严重，系统排灰不畅，虽布置多个个排灰口但灰排不出炉外。排烟温度过高，高到360℃左右，锅炉负荷偏低，只能维持在23t/h左右运行，锅炉正压严重。由于运行时排烟温度过高，负荷远低于设计的额定出力，炉内烟气中含有的灰尘无法收集排出炉外，进一步降低余热炉的热效率，加重不必要的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带自动清灰功能的吹风气余热锅炉，先后通过第一清灰系统和第二清灰系统对针形管的外壁进行清灰处理，而且粗颗粒的炉渣也助燃得到充分利用，保证对针形管的积灰的清洁效果，进而提高对吹风气的热量的利用率，而且余热锅炉避免或减少停炉检修次数，减少锅炉的维护成本；同时针形管的设计还提高换热效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种带自动清灰功能的吹风气余热锅炉，所述锅炉的炉腔内从左至右依次包括过热器、对流管束和省煤器，吹风气依次经过过热器、对流管束和省煤器，所述炉腔设有进料口、吹风气进气口、高压水雾进口和排污口，所述锅炉包括第一清灰系统、第二清灰系统、第一控制器和第二控制器；

所述第一清灰系统包括炉渣储存仓、送料管、气动插板阀、仓式气力输送泵和输料管，所述炉渣储存仓与所述送料管连通，所述气动插板阀安装于所述送料管，所述仓式气力输送泵的一端与所述送料管连接，且另一端与所述输料管的一端连接，所述输料管的另一端与炉腔的进料口连通，所述进料口位于所述吹风气进气口的上方；所述气动插板阀和所述仓式气力输送泵皆与所述第一控制器电连接或信号连接；

所述第二清灰系统包括高压水雾管道、水雾输送泵、排污管道和高压水雾流量自动调节阀，所述高压水雾管道的一端外接高压水雾产生装置，且另一端与所述高压水雾进口连通，所述高压水雾管道设有所述高压水雾流量自动调节阀和水雾输送泵，所述排污管道设有排污阀，所述排污管道的一端与炉腔的排污口连通，且另一端外接污水处理装置；所述水雾输送泵和所述高压水雾流量自动调节阀皆与所述第二控制器电连接或信号连接；

所述对流管束包括若干垂直于吹风气流向且均匀间隔平行设置的针形管，所述针形管的一端与冷水进口连通，且另一端与蒸汽出口连通；每一针形管皆包括无缝钢管和熔焊于所述无缝管表面的多根圆形钢柱，同一横截面内的所述圆形钢柱分成两组，且分别以无缝钢管为中心轴对称设置，且同组内的所述圆形钢柱之间相互平行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述炉腔为由钢材焊接而成的腔体，所述腔体的内衬的表面具有一层有机硅防腐层或热涂一层二氧化硅防腐层且外部具有硅酸铝保温层。

进一步地说，每组所述圆形钢柱皆包括3根且一一对称。

进一步地说，所述对流管束的针形管的表面具有搪瓷或二氧化硅防腐层。

进一步地说，炉渣储存仓内的炉渣的粒径为0.5-2.0mm。

进一步地说，所述高压水雾流量自动调节阀为电动调节阀或气动调节阀。

进一步地说，所述圆形钢柱的直径为无缝钢管的直径的0.25-0.30倍，且长度为所述无缝钢管的直径的0.8-1.2倍。

进一步地说，所述炉腔为16MoR钢制成的腔体。

进一步地说，所述高压水雾进口设有多个，对应所述对流管束的位置每平方米设置2-3个高压水雾进口。

本实用新型的有益效果：

本实用新型包括第一清灰系统和第二清灰系统，一般当锅炉尾部的排烟温度高于设定的标准值时，一般都是内部对流管束表面积灰严重造成的，因此需要清理积灰，此时，第一控制器控制第一清灰系统动作，第一清灰系统利用粗颗粒炉渣在吹风气带动下对对流管束的外壁进行冲刷式吹扫，可以在一定程度上给针形管清垢，而且粗颗粒的炉渣也助燃得到充分利用；之后第二控制器控制第二清灰系统动作，利用第二清灰系统往针形管周围注入高压水雾，附着在管壁和圆形钢柱上的灰尘，一旦被冷水冲洗，在热胀冷缩的作用下会自动脱落，能够实现针形管组的自动清灰，进一步清除针形管表面残留的积灰，提高对针形管的积灰的清洁效果，进而提高对吹风气的热量的利用率，还能余热锅炉避免或减少了停炉检修次数，减少锅炉的维护成本；

再者，针形管皆包括无缝钢管和熔焊于无缝管表面的多根圆形钢柱，采用此设计，大大增加了吹风气与冷水的换热面积，在处理相同的冷水的量的情况下，可以将锅炉的腔体的体积做到很小，不及传统锅炉的炉腔体积的1/2 大，节约大量钢材，同时具备明显的价格优势；若设计与传统锅炉同样体积的本锅炉时，对冷水的处理量是传统的锅炉的三倍，大大提高对吹风气的热量的利用率，换热效率高，充分利用能源，减少不必要的经济损失；

再者，炉腔为由钢材焊接而成的腔体，成品强度高，密封效果好，且炉腔的内衬的表面具有一层有机硅防腐层或热涂一层二氧化硅防腐层，耐腐蚀效果好，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的针形管的横向剖视图；

图中各部分的附图标记如下：

炉腔1、进料口2、吹风气进气口3、高压水雾进口4、排污口5、炉渣储存仓6、送料管7、气动插板阀8、仓式气力输送泵9、输料管10、高压水雾管道 11、水雾输送泵12、排污管道13、高压水雾流量自动调节阀14、针形管15、无缝钢管16和圆形钢柱17。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。在不背离本实用新型精神和实质的情况下，对本实用新型方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种带自动清灰功能的吹风气余热锅炉，如图1和图2所示，所述锅炉的炉腔内从左至右依次包括过热器、对流管束和省煤器，吹风气依次经过过热器、对流管束和省煤器，所述炉腔1设有进料口2、吹风气进气口3、高压水雾进口4和排污口5，所述锅炉包括第一清灰系统、第二清灰系统、第一控制器和第二控制器；

所述第一清灰系统包括炉渣储存仓6、送料管7、气动插板阀8、仓式气力输送泵9和输料管10，所述炉渣储存仓与所述送料管连通，所述气动插板阀安装于所述送料管，所述仓式气力输送泵的一端与所述送料管连接，且另一端与所述输料管的一端连接，所述输料管的另一端与炉腔的进料口连通，所述进料口位于所述吹风气进气口的上方；所述气动插板阀和所述仓式气力输送泵皆与所述第一控制器电连接或信号连接；

所述第二清灰系统包括高压水雾管道11、水雾输送泵12、排污管道13和高压水雾流量自动调节阀14，所述高压水雾管道的一端外接高压水雾产生装置，且另一端与所述高压水雾进口连通，所述高压水雾管道设有所述高压水雾流量自动调节阀和水雾输送泵，所述排污管道设有排污阀，所述排污管道的一端与炉腔的排污口连通，且另一端外接污水处理装置；所述水雾输送泵和所述高压水雾流量自动调节阀皆与所述第二控制器电连接或信号连接；

所述对流管束包括若干垂直于吹风气流向且均匀间隔平行设置的针形管 15，所述针形管的一端与冷水进口连通，且另一端与蒸汽出口连通；每一针形管皆包括无缝钢管16和熔焊于所述无缝管表面的多根圆形钢柱17，同一横截面内的所述圆形钢柱分成两组，且分别以无缝钢管为中心轴对称设置，且同组内的所述圆形钢柱之间相互平行。

所述炉腔为由钢材焊接而成的腔体，所述腔体的内衬的表面具有一层有机硅防腐层或热涂一层二氧化硅防腐层且外部具有硅酸铝保温层。

本实施例中，每组所述圆形钢柱皆包括3根且一一对称，但不限于此。

所述对流管束的针形管的表面具有搪瓷或二氧化硅防腐层。

炉渣储存仓内的炉渣的粒径为0.5-2.0mm，此粒径的炉渣的清灰效果比较理想。

所述高压水雾流量自动调节阀为电动调节阀或气动调节阀。

所述圆形钢柱的直径为无缝钢管的直径的0.25-0.30倍，且长度为所述无缝钢管的直径的0.8-1.2倍。

本实施例中，优选的，所述炉腔为16MoR钢制成的腔体。

所述高压水雾进口设有多个，对应所述对流管束的位置每平方米设置2-3 个高压水雾进口。

本实用新型的工作原理和工作过程为：

一般当锅炉尾部的排烟温度高于设定的标准值时，一般都是内部对流管束表面积灰严重造成的，因此需要清理积灰，此时，第一控制器控制第一清灰系统动作，第一清灰系统利用粗颗粒炉渣在吹风气带动下对对流管束的外壁进行冲刷式吹扫，可以在一定程度上给针形管清垢，而且粗颗粒的炉渣也助燃得到充分利用；之后第二控制器控制第二清灰系统动作，利用第二清灰系统往针形管周围注入高压水雾，附着在管壁和圆形钢柱上的灰尘，一旦被冷水冲洗，在热胀冷缩的作用下会自动脱落，能够实现针形管组的自动清灰。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。