一种锅炉受热面积灰在线监测系统及检测方法与流程

1.本技术涉及锅炉积灰处理技术领域，具体而言，涉及一种锅炉受热面积灰在线监测系统及检测方法。


背景技术：

2.硅铁炉本工艺，主要是在硅铁炉内进行连续埋弧无渣冶炼，在整个冶炼过程中碳质还原剂兰炭冶金焦等钢屑与硅石，按一定配比构成炉料炉内电极深而稳地插在炉料中，通过电弧加热化学反应制得硅铁。
3.硅铁炉是冶炼锅炉中的一种，在冶炼锅炉的工作过程中，经常会有受热面积积灰现象的产生，而其积灰的原因往往有这几种，受热面温度的影响。当受热面温度太低时，烟气中的水蒸气或硫酸蒸汽在受热面上发生凝结，将会使飞灰黏在受热面上，烟气流速的影响，如果烟气流速过低，很容易发生受热面堵灰，但流速过高，受热面磨损严重，飞灰颗粒大小的影响。飞灰颗粒越小，则相对表面积越大，也就越容易被吸附到金属表面上。
4.但是现有对于锅炉受热面积的监测是从排烟的气压以及温度检测的，但是检测完以后，再去使用额外结构进行清灰，例如人工敲击或者机械式的循环打击，但是这些清灰方式效率较低，清灰时间长，清灰程度没有达到最高，这样循环的处理就会导致锅炉内部积灰越来越严重，并且检测完成的排烟还需要连接其他设备实现降温降压处理，操作较为繁琐，能源消耗较大。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种锅炉受热面积灰在线监测系统，包括硅铁炉；
6.所述硅铁炉包括主炉体、排灰管、出料管、排烟管、定位架及炉顶盖；
7.所述炉顶盖的内部安装有提供单次击打震动的第一震动组件；
8.所述主炉体上安装有产生多次击打震动、音波震动的第二震动组件；
9.所述出料管与主炉体内壁的底部相连通，所述排灰管与主炉体的底部相连通，所述排烟管与主炉体的内壁相连通，且排烟管远离硅铁炉的一侧连通有检测排烟气体的监测组件；
10.其中，所述定位架安装于炉顶盖的顶部。
11.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述硅铁炉还包括多个传音棒，多个所述传音棒均呈倾斜状，且多个传音棒均与主炉体的内壁固定连接。
12.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述硅铁炉还包括喷气管、进气管，所述喷气管的底端依次贯穿炉顶盖、主炉体并延伸至主炉体的内部，所述进气管的一端与喷气管相连通，所述进气管的另一端贯穿并延伸出炉顶盖；
13.其中，所述喷气管的表面自上而下开设有多个排气孔。
14.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述第一震动组件包括
第一电机、偏心凸轮、支撑管及滑动管；
15.所述第一电机的输出轴通过联轴器固定连接有偏心凸轮；
16.所述支撑管、滑动管均有四个，四个所述滑动管的一端均与第一电机的底部固定连接，四个所述滑动管的另一端均与相邻所述支撑管滑动连接，四个所述支撑管均安装于炉顶盖内壁的的底部；
17.四个所述支撑管内壁的底部均固定安装有缓冲弹簧，四个所述缓冲弹簧的顶部均与相邻所述滑动管相邻，四个所述滑动管上均安装有限位环，四个所述限位环均与相邻所述支撑管滑动连接。
18.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述第二震动组件包括连接箱及转动杆；
19.所述连接箱内壁的左右两侧均固定安装有第二电机，两个所述第二电机的输出轴通过联轴器固定连接有齿轮，所述转动杆上安装有数量为两个的齿环，两个所述齿环与相邻所述齿轮啮合，两个所述转动杆上均匀分布有多个连接带，多个所述连接带的另一端均连接有铜球；
20.所述炉顶盖的右侧安装有超声波振动器，所述主炉体的内壁安装有螺旋盘绕的音管，所述音管与超声波振动器的音波输出端相连通。
21.其中，所述连接带为耐高温橡胶材料制成，所述铜球为金属材料制成。
22.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述排灰管的底部设置有集灰组件，所述集灰组件包括集灰箱、冷凝器及挡板；
23.所述冷凝器位于集灰箱的底部，所述冷凝器的顶部自左向右依次安装有多根导温管，多根所述导温管的顶部均贯穿并延伸至集灰箱内，所述集灰箱的左侧与挡板铰接，所述排灰管的底端与集灰箱内壁的顶部相连。
24.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述监测组件包括气体检测器、第一排气管、第一泄压阀、第二泄压阀及第三泄压阀；
25.所述气体检测器的左端与排烟管相连通，所述气体检测器的顶端与第一排气管相连通，所述气体检测器的右端与降温管相连通，所述气体检测器的底端与第一泄压阀相连通，所述第二泄压阀远离气体检测器的一端与第三泄压阀相连通，所述第一泄压阀、第二泄压阀、第三泄压阀的另一端均与降温管相连通；
26.其中，所述第一泄压阀、第二泄压阀及第三泄压阀与降温管的连通部位均安装有气体流量检测器，所述第一泄压阀、第二泄压阀及第三泄压阀与降温管的连通部位均连通有温度检测器。
27.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述降温管包括外管体、第二排气管、集气舱及降温舱；
28.所述外管体内开设有冷却腔，所述冷却腔的内部设置有集气舱、降温舱，所述降温舱的一端与集气舱相连通，且降温舱的另一端与第二排气管相连通，所述集气舱的左端与气体检测器相连通，且集气舱的底端分别与第一泄压阀、第二泄压阀及第三泄压阀相连通；
29.其中，所述降温舱的横截面呈蛇形。
30.根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，所述外管体的顶部安装有两个冷却液输送管，两个所述冷却液输送管的底部均与冷却腔相连通。
31.一种锅炉受热面积灰的检测方法，包括以下几个步骤：
32.步骤a：主炉体内部工作时会产生锅炉排烟，锅炉排烟从排烟管进入气体检测器检测，检测分为两个方面，当检测锅炉排烟中的温度高于常规的标准工作温度时，锅炉排烟温度越高，即主炉体内部的积灰越严重，并且气体检测器还对于锅炉排烟的气压进行检测，当锅炉排烟的气体压强越大、气体流速越快，则主炉体内部的积灰越严重，并且锅炉排烟的温度与气体压强之间所检测得出主炉体内部的积灰量之间互不干扰，即锅炉排烟的某一个超标数值都可以得出主炉体内部的积灰较为严重；
33.步骤b：检测完成以后，当锅炉排烟温度较低，则可以直接从第一排气管排出进入下一步处理，如果锅炉排烟温度过高，则会将锅炉排烟引入降温管降温，在降温管内，集气舱集中气体，并且通过多个降温舱形成锅炉排烟与冷却腔内部冷却液的最大接触面积降温，降温后通过第二排气管排出；
34.步骤ba：当气体检测器检测出气体压力过高时，根据锅炉排烟气压的压力数值选择依次开启第一泄压阀、第二泄压阀及第三泄压阀三个渠道分散锅炉排烟气体压力，并且气体检测器、第一泄压阀、降温管这个行程最短，而气体检测器、第三泄压阀、降温管的形成最长，形成先后进入降温管缓解锅炉排烟的压强，使锅炉排烟的气体压强在从第二排气管排出时保持低压、低温状态；
35.步骤bb：当温度较低的锅炉排烟其气压较高时，是按照ba步骤处理，按照步骤b处理的锅炉排烟是其本身就是低压的气体才会直接进入降温管或者直接通过第一排气管进入下一阶段处理。
36.本技术的有益效果：
37.1、该装置整体由监测组件实现检测、降温管实现降温与排烟管的锅炉排烟共同形成了锅炉受热面积灰在线监测系统，因为排烟温度锅炉受热面严重积灰可通过受热面的进出口压差及排烟温度反映出来，积灰时烟道受热面的压差增大，排烟温度上升，这样检测既不需要将使检测设备承重较高的温度，又可以随时观察到数据信息的变化，一举两得。
38.2、该装置在这个监测系统中，不仅能够实现监测的基础，还能够在数据监测异常时，能够根据异常的数值控制第一震动组件、超声波振动器、第二电机的启动顺序与启动数量，保证除去积灰的同时，还可以一定程度上节约能源的消耗。
39.3、该装置的检测方法能够实现分体对于温度检测和压力检测两个方面，实现双向检测主炉体内部受热面的机会，并且检测出积灰的同时，能够对于锅炉排烟进行降温降压的处理，使锅炉排烟在直接外排或者经过净化设备处理后再排放时都保持一个常温常压的状态，减少了对于环境或者净化设备的损伤。
40.总结：该装置的监测系统能够有效的实现对于锅炉受热面积灰的在线监测，并且根据这个监测结果来实现对于主炉体内部积灰面更加有效率的处理，使主炉体内部的积灰面被清理干净的同时，可以节约能源的消耗，清理后的积灰还可以进行集中降温处理，防止处理时对于操作人员产生危害，而检测后的气体还能够进行降温降压的处理，一定程度上保护了工厂周围的环境。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使
用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
42.图1是本发明第一视角的立体结构示意图；
43.图2是本发明第二视角的立体结构示意图；
44.图3是本发明的局部正视剖面结构示意图；
45.图4是本发明中第二电机工作时的立体连接结构示意图图；
46.图5是本发明中降温管的正视剖面结构示意图；
47.图6是本发明图3中a处的放大图；
48.图7是本发明图3中b处的放大图；
49.图8是本发明检测方式的工作流程图。
50.图标：
51.1、硅铁炉；11、主炉体；12、传音棒；13、排灰管；14、喷气管；15、出料管；16、排烟管；17、定位架；18、进气管；19、炉顶盖；2、第一震动组件；21、第一电机；22、偏心凸轮；23、支撑管；24、滑动管；25、缓冲弹簧；26、限位环；3、第二震动组件；31、连接箱；32、第二电机；33、齿轮；34、转动杆；35、齿环；36、连接带；37、铜球；38、超声波振动器；39、音管；4、集灰组件；41、集灰箱；42、冷凝器；43、导温管；44、挡板；5、监测组件；51、气体检测器；52、第一排气管；53、第一泄压阀；54、第二泄压阀；55、第三泄压阀；56、气体流量检测器；57、温度检测器；6、降温管；61、外管体；62、第二排气管；63、冷却液输送管；64、集气舱；65、降温舱；66、冷却腔。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
53.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
54.实施例1，
55.下面参考附图描述根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统及制作方法。
56.如图1－图8所示，根据本技术实施例的一种锅炉受热面积灰在线监测系统，包括硅铁炉1；
57.硅铁炉1包括主炉体11、排灰管13、出料管15、排烟管16、定位架17及炉顶盖19；
58.炉顶盖19的内部安装有提供单次击打震动的第一震动组件2；
59.主炉体11上安装有产生多次击打震动、音波震动的第二震动组件3；
60.出料管15与主炉体11内壁的底部相连通，排灰管13与主炉体11的底部相连通，排烟管16与主炉体11的内壁相连通，且排烟管16远离硅铁炉1的一侧连通有检测排烟气体的监测组件5；
61.其中，定位架17安装于炉顶盖19的顶部。
62.根据本技术的一些实施例，硅铁炉1还包括多个传音棒12，多个传音棒12均呈倾斜状，且多个传音棒12均与主炉体11的内壁固定连接。
63.根据本技术的一些实施例，硅铁炉1还包括喷气管14、进气管18，喷气管14的底端依次贯穿炉顶盖19、主炉体11并延伸至主炉体11的内部，进气管18的一端与喷气管14相连通，进气管18的另一端贯穿并延伸出炉顶盖19；
64.其中，喷气管14的表面自上而下开设有多个排气孔。
65.根据本技术的一些实施例，第一震动组件2包括第一电机21、偏心凸轮22、支撑管23及滑动管24；
66.第一电机21的输出轴通过联轴器固定连接有偏心凸轮22；
67.支撑管23、滑动管24均有四个，四个滑动管24的一端均与第一电机21的底部固定连接，四个滑动管24的另一端均与相邻支撑管23滑动连接，四个支撑管23均安装于炉顶盖19内壁的的底部；
68.四个支撑管23内壁的底部均固定安装有缓冲弹簧25，四个缓冲弹簧25的顶部均与相邻滑动管24相邻，四个滑动管24上均安装有限位环26，四个限位环26均与相邻支撑管23滑动连接。
69.根据本技术的一些实施例，第二震动组件3包括连接箱31及转动杆34；
70.连接箱31内壁的左右两侧均固定安装有第二电机32，两个第二电机32的输出轴通过联轴器固定连接有齿轮33，转动杆34上安装有数量为两个的齿环35，两个齿环35与相邻齿轮33啮合，两个转动杆34上均匀分布有多个连接带36，多个连接带36的另一端均连接有铜球37；
71.炉顶盖19的右侧安装有超声波振动器38，主炉体11的内壁安装有螺旋盘绕的音管39，音管39与超声波振动器38的音波输出端相连通；
72.其中，连接带36为耐高温橡胶材料制成，铜球37为金属材料制成。
73.根据本技术的一些实施例，排灰管13的底部设置有集灰组件4，集灰组件4包括集灰箱41、冷凝器42及挡板44；
74.冷凝器42位于集灰箱41的底部，冷凝器42的顶部自左向右依次安装有多根导温管43，多根导温管43的顶部均贯穿并延伸至集灰箱41内，集灰箱41的左侧与挡板44铰接，排灰管13的底端与集灰箱41内壁的顶部相连。
75.根据本技术的一些实施例，监测组件5包括气体检测器51、第一排气管52、第一泄压阀53、第二泄压阀54及第三泄压阀55；
76.气体检测器51的左端与排烟管16相连通，气体检测器51的顶端与第一排气管52相连通，气体检测器51的右端与降温管6相连通，气体检测器51的底端与第一泄压阀53相连通，第二泄压阀54远离气体检测器51的一端与第三泄压阀55相连通，第一泄压阀53、第二泄压阀54、第三泄压阀55的另一端均与降温管6相连通；
77.其中，第一泄压阀53、第二泄压阀54及第三泄压阀55与降温管6的连通部位均安装有气体流量检测器56，第一泄压阀53、第二泄压阀54及第三泄压阀55与降温管6的连通部位均连通有温度检测器57。
78.根据本技术的一些实施例，降温管6包括外管体61、第二排气管62、集气舱64及降温舱65；
79.外管体61内开设有冷却腔66，冷却腔66的内部设置有集气舱64、降温舱65，降温舱65的一端与集气舱64相连通，且降温舱65的另一端与第二排气管62相连通，集气舱64的左端与气体检测器51相连通，且集气舱64的底端分别与第一泄压阀53、第二泄压阀54及第三泄压阀55相连通；
80.其中，降温舱65的横截面呈蛇形。
81.根据本技术的一些实施例，外管体61的顶部安装有两个冷却液输送管63，两个冷却液输送管63的底部均与冷却腔66相连通。
82.进一步的，实施例2，一种锅炉受热面积灰检测方法，该方法包括以下几个步骤：
83.步骤a：主炉体11内部工作时会产生锅炉排烟，锅炉排烟从排烟管16进入气体检测器51检测，检测分为两个方面，当检测锅炉排烟中的温度高于常规的标准工作温度时，锅炉排烟温度越高，即主炉体11内部的积灰越严重，并且气体检测器51还对于锅炉排烟的气压进行检测，当锅炉排烟的气体压强越大、气体流速越快，则主炉体11内部的积灰越严重，并且锅炉排烟的温度与气体压强之间所检测得出主炉体11内部的积灰量之间互不干扰，即锅炉排烟的某一个超标数值都可以得出主炉体11内部的积灰较为严重；
84.步骤b：检测完成以后，当锅炉排烟温度较低，则可以直接从第一排气管52排出进入下一步处理，如果锅炉排烟温度过高，则会将锅炉排烟引入降温管6降温，在降温管6内，集气舱64集中气体，并且通过多个降温舱65形成锅炉排烟与冷却腔66内部冷却液的最大接触面积降温，降温后通过第二排气管62排出；
85.步骤ba：当气体检测器51检测出气体压力过高时，根据锅炉排烟气压的压力数值选择依次开启第一泄压阀53、第二泄压阀54及第三泄压阀55三个渠道分散锅炉排烟气体压力，并且气体检测器51、第一泄压阀53、降温管6这个行程最短，而气体检测器51、第三泄压阀55、降温管6的形成最长，形成先后进入降温管6缓解锅炉排烟的压强，使锅炉排烟的气体压强在从第二排气管62排出时保持低压、低温状态；
86.步骤bb：当温度较低的锅炉排烟其气压较高时，是按照ba步骤处理，按照步骤b处理的锅炉排烟是其本身就是低压的气体才会直接进入降温管6或者直接通过第一排气管52进入下一阶段处理。
87.进一步的，实施例3，定位架17的内部安装有加压风机，加压风机与喷气管14的顶端相连。
88.进一步的，实施例4，该装置如何设置阈值：该主炉体11在刚引进该设备或者主炉体11内部已经进行较为彻底的积灰处理、清洗时进行检测，此时工作时锅炉排烟的正常温度进行记录，并且这个数值上下五十度的浮动就是该锅炉排烟的正常阈值，对于气压进行记录，并且记录数值向上百分之十、百分之二十、百分之三十即为进行一级泄压、二级泄压、三级泄压的阈值。(一级泄压、二级泄压、三级泄压可以参考附图8)。
89.进一步的，实施例5，主炉体11的加料可以从主炉体11侧边开口后添加，具体开口位置根据实际使用进行选择。
90.进一步的，实施例5，气体检测器51可以选择市面上任意一款可以检测气体颗粒、气体流速以及温度的仪器，或者三种仪器串联组合即可。
91.本发明的工作原理；
92.对于气体检测器51进行预定温度、气压的阈值输入以后，启动设备开始工作；
93.主炉体11内部进行锅炉加温冶炼完成以后，如果气体检测器51检测出锅炉排烟的温度、气压都处于异常状态，已经引用到了降温管6以及第一泄压阀53、第二泄压阀54、第三泄压阀55，在该批冶炼完成以后，将物料从出料管15排出，将主炉体11内部除积灰以外无其他物质时，此时根据以下几个调节选择性积灰处理；
94.当锅炉排烟温度高，气压低时，此时启动第一震动组件2，当第一电机21带动偏心凸轮22转动时，会以一个周期性的方式击打主炉体11的顶部，以震动的方式将主炉体11内壁上的积灰震下，当积灰震落到排灰管13内以后，打开排灰管13底部的阀门，积灰进入集灰组件4，此时冷凝器42启动使多根导温管43降温以后对于积灰降温，一段时间以后打开挡板44即可收集积灰集中处理；
95.当锅炉排烟温度高，气压高时，此时启动第一震动组件2的同时，启动两个第二电机32，两个第二电机32带动齿轮33转动以后，通过与齿轮33啮合的齿环35带动转动杆34转动，即此时转动杆34会通过连接带36带动多个铜球37从底部循环捶打产生震动，配合第一震动组件2一起震落积灰，当积灰震落到排灰管13内以后，打开排灰管13底部的阀门，积灰进入集灰组件4，此时冷凝器42启动使多根导温管43降温以后对于积灰降温，一段时间以后打开挡板44即可收集积灰集中处理；
96.当锅炉排烟温度高，气压已经超过阈值百分之三十以上时，此时启动第一震动组件2、第二电机32的同时，启动超声波振动器38产生音波，将音波传递给音管39，并且音管39是采用一个环绕式盘旋在主炉体11内的，对于每一个角落都可以形成音波震动，配合传音棒12能够将这个震动传递到主炉体11内部的每一个角落，形成强力的音波震灰处理，当积灰震落到排灰管13内以后，打开排灰管13底部的阀门，积灰进入集灰组件4，此时冷凝器42启动使多根导温管43降温以后对于积灰降温，一段时间以后打开挡板44即可收集积灰集中处理。
97.并且在处理主炉体11内壁积灰时，进气管18可以引入清洁气体，通过定位架17内部的加压风机对于进气管18传导的气流进一步的加压，并且让其从喷气管14上的开孔直接喷向主炉体11的内壁上，辅助第二震动组件3、第一震动组件2对于主炉体11内壁的积灰进行清理，操作完成。
98.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
99.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。