一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统的制作方法

本发明涉及燃煤锅炉干式除渣系统，具体为一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统。

背景技术：

1、大型燃煤锅炉普遍采用干式除渣系统，干渣机头部设置进风口，在锅炉炉膛负压作用下，冷空气从干渣机头部进入并与热渣逆向热交换，实现对热渣的冷却。然而，该冷却风在实际运行中以“无序”的炉膛漏风形式从炉膛底部进入炉膛，成为制约锅炉安全经济运行的关键痛点。

2、现有技术中针对炉膛下部漏风问题的治理方案主要包括以下三种：

3、1、被动封堵密封技术：传统治理手段采用“封堵、密封”的被动方式，通过加强炉底机械密封来减少漏风。但干式除渣系统炉底密封区域结构复杂，受设备运行振动、热胀冷缩等因素影响，密封件容易失效，且密封点位多、3-6个月即失效，治标不治本，无法从根本上解决漏风问题。

4、2、烟道抽吸技术：将干渣机漏风抽吸至空预器出口烟道或引风机入口。该技术仅解决漏风不进入炉膛的问题，但未能实现余热的有效回收利用，造成能源浪费；且系统中无气固分离装置，含尘气流直接进入烟道，加剧了引风机及烟道设备的磨损。

5、3、风箱+多级风机技术：采用风箱收集、除尘器过滤、多台送引风机输送的复杂配置。该方案系统结构复杂，设备投资高、占地面积大，多级风机叠加运行能耗高，运行维护成本高，且灰渣分离效果不彻底。

6、上述现有技术均未能有效解决炉膛下部漏风带来的根本性问题，漏风导致的共性危害包括：炉膛燃烧工况紊乱，火焰中心上移，增加结焦、受热面超温等安全隐患；排烟温度升高，锅炉换热效率降低，供电煤耗上升；主燃烧区氧量过剩，nox生成量升高，脱硝氨耗增加；干渣机冷却风携带的余热直接浪费，不符合节能降耗要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有干式除渣系统炉膛下部无序漏风治理技术存在的密封易失效、余热浪费、系统复杂等问题，提供一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，旨在实现对炉膛下部各渣井区域含尘热风的精准、均衡收集，并完成灰渣分离、洁净热风闭环回送的全流程治理，消除无序漏风对炉膛燃烧的扰动，同时高效回收炉渣余热。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下的技术方案：

3、本发明提出的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，包括：

4、分级吸风集气组件，布置于干渣机上方，包括吸风母管和连接于所述吸风母管的多根吸风支管，各所述吸风支管分别对应布置于各渣井处，用于对各渣井区域的含尘热风进行分级收集；

5、分离组件，其入口与所述吸风母管连接，用于对收集的含尘热风进行气固分离，分离出的洁净热风从顶部出口引出，分离出的灰渣经底部排料口返回干渣机内；

6、风机组件，其入口与所述分离组件的顶部出口连接，用于对净化后的洁净热风进行增压输送；

7、配风组件，连接于所述风机组件的出口与锅炉送风机联络风道之间，用于将净化后的热风分配至二次风系统。

8、进一步地，所述吸风母管沿干渣机纵向布置，各所述吸风支管上分别安装有风量调节件，用于各支路风量独立调节与检修隔离；所述吸风母管及吸风支管为耐磨材质；所述吸风母管为dn1000管道，所述吸风支管为dn300管道，所述风量调节件为手动插板门，所述耐磨材质为65mn钢。

9、进一步地，所述分离组件包括旋风分离器、落料管和锁气器；所述旋风分离器的底部灰斗连接所述落料管，所述锁气器设置于所述落料管上，用于保证气密性并实现灰渣连续自流排出；所述旋风分离器的处理风量为70000m³/h，入口风速为18～22m/s，底部灰斗锥角为60°；所述落料管上还设置有振打电机，用于防止灰渣搭桥堵塞；所述锁气器为重锤锁气器。

10、进一步地，所述风机组件包括离心风机和出口管段，所述离心风机配套变频调速电机，所述出口管段上依次安装有关断件和止回件，所述关断件与离心风机实现启停联锁控制；所述离心风机的风量为70000m³/h、全压为6000pa；所述关断件为气动插板门，所述止回件为逆止门；所述离心风机的入口管段上设置有膨胀节。

11、进一步地，所述配风组件包括分别连接于风机出口母管与a侧送风机联络风道、b侧送风机联络风道之间的两根分支管，各所述分支管上分别安装有调节件，用于均衡调节进入a、b两侧二次风系统的风量；所述分支管为dn500管道，所述调节件为手动插板门。

12、进一步地，还包括检测控制系统，所述检测控制系统包括设置于各吸风支管的温度检测件、设置于分离组件入口的压力检测件、设置于风机组件出口的流量检测件以及控制器，各检测件与所述控制器信号连接，所述控制器与所述风机组件、关断件控制连接，用于实现联锁保护。

13、进一步地，所述联锁保护包括启动联锁、停运联锁、故障保护和超温保护；所述启动联锁为关断件开到位后延时启动风机；所述停运联锁为风机停运时联动关闭关断件；所述故障保护为风机跳闸时联锁关闭关断件并报警；所述超温保护为渣井温度超限时开启冷却风。

14、进一步地，所述吸风母管上还设置有冷却接口和吸尘预留接口；所述冷却接口用于连接冷却气源，在渣井超温时对系统进行降温保护；所述吸尘预留接口用于外接吸尘设备，作为现场负压清洁源；所述冷却接口为dn100接口，所述吸尘预留接口为dn50接口，数量为2处。

15、本发明提出的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，采用上述结构取得的有益效果如下：

16、1、通过设置分级吸风集气组件解决密封易失效的问题，沿干渣机纵向布置吸风母管，配合多根吸风支管分别对应布置于各渣井处，利用风机组件产生的系统负压主动收集含尘热风，各支管设独立风量调节件实现精准均衡集气。通过上述方案从根源消除无序漏风进入炉膛的路径，不存在密封失效反复问题，集气效率相比单点抽吸提升，各区域风量均匀可调。

17、2、通过设置分离组件解决含尘气流直排造成设备磨损以及余热浪费的问题，含尘热风经旋风分离器离心净化，分离后的灰渣经重锤锁气器与振打器配合连续自流返回干渣机，洁净热风引出输送。实现灰渣连续自动回流、锁气可靠、无需人工干预，避免含尘气流对下游设备的磨损，同时洁净热风得以回收利用。

18、3、通过采用单台离心风机配套变频调速电机，出口管段仅设关断件和止回件的简洁配置，配合检测控制系统实现智能联锁。占地面积更小，系统简洁可靠，运行维护成本低。

19、4、通过设置配风组件，解决热风回送对炉膛燃烧产生扰动的问题，通过两根分支管将净化热风分别接入a、b两侧送风机联络风道，各分支管设独立调节件均衡分配风量。对炉膛流场零扰动，配风均匀性最优，燃烧稳定性好。

20、5、通过上述吸风集气、分离净化、风机输送、联络风道配风的完整闭环治理系统，将洁净热风回收送入炉膛。

1.一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：所述吸风母管（101）沿干渣机纵向布置，各所述吸风支管（102）上分别安装有风量调节件（103）；所述吸风母管（101）及吸风支管（102）为耐磨材质；所述吸风母管（101）为dn1000管道，所述吸风支管（102）为dn300管道，所述风量调节件（103）为手动插板门。

3.根据权利要求2所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：所述分离组件（2）包括旋风分离器（201）、落料管（202）和锁气器（203）；所述旋风分离器（201）的底部灰斗连接落料管（202），所述锁气器（203）设置于落料管（202）上；所述落料管（202）上还设置有振打电机（204）；所述锁气器（203）为重锤锁气器。

4.根据权利要求1所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：所述风机组件（3）包括离心风机（301）和出口管段（302），所述离心风机（301）配套变频调速电机，所述出口管段（302）上依次安装有关断件和止回件，所述关断件与离心风机（301）实现启停联锁控制；所述关断件为气动插板门，所述止回件为逆止门；所述离心风机（301）的入口管段上设置有膨胀节。

5.根据权利要求4所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：所述配风组件（4）包括分别连接于风机出口母管与a侧送风机联络风道、b侧送风机联络风道之间的两根分支管（401），各所述分支管（401）上分别安装有调节件（402），用于均衡调节进入a、b两侧二次风系统的风量；所述分支管（401）为dn500管道，所述调节件（402）为手动插板门。

6.根据权利要求1所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：还包括检测控制系统（5），所述检测控制系统（5）包括设置于各吸风支管（102）的温度检测件、设置于分离组件（2）入口的压力检测件、设置于风机组件（3）出口的流量检测件以及控制器，各检测件与所述控制器信号连接，所述控制器与所述风机组件（3）、关断件控制连接，用于实现联锁保护。

7.根据权利要求6所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：所述联锁保护包括启动联锁、停运联锁、故障保护和超温保护；所述启动联锁为关断件开到位后延时启动风机；所述停运联锁为风机停运时联动关闭关断件；所述故障保护为风机跳闸时联锁关闭关断件并报警；所述超温保护为渣井温度超限时开启冷却风。

8.根据权利要求1所述的一种基于渣井分级集气的锅炉炉膛下部平衡风闭环治理系统，其特征在于：所述吸风母管（101）上还设置有冷却接口（104）和吸尘预留接口（105）；所述冷却接口（104）用于连接冷却气源，在渣井超温时对系统进行降温保护；所述吸尘预留接口（105）用于外接吸尘设备，作为现场负压清洁源；所述冷却接口（104）为dn100接口，所述吸尘预留接口（105）为dn50接口，数量为2处。