防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱、锅炉系统及方法与流程

1.本发明属于燃煤发电技术领域，涉及防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱、锅炉系统及方法。


背景技术：

2.二次风箱是锅炉燃烧系统中不可或缺的重要组成部分，它是将燃料燃烧所需要的空气集中收集，并均匀分配给各个燃烧器，使燃料在锅炉中充分燃烧。但在锅炉实际运行过程中，时常会发现大量的飞灰沉积在二次风大风箱内，严重影响了锅炉安全、经济运行。
3.在旋流燃烧器燃烧方式锅炉中，二次风风箱是燃烧系统中不可缺少的重要组成部分，它是将燃料燃烧所需要的空气集中收集，使空气均匀通过每个燃烧器进入炉膛，与煤粉混合后在炉膛内完成燃烧过程。但在锅炉实际运行过程中，经常会发现大量的灰尘沉积在二次风风箱内，严重影响了锅炉的安全运行。
4.风箱内飞灰颗粒的主要来源是二次风，是由送风机将空气引入锅炉尾部回转式空气预热器中，然而锅炉燃烧煤粉产生的大量烟气通过空气预热器的烟气侧，空气预热器吸收烟气中的热量，同时烟气中的飞灰颗粒会沉积在空预器的蓄热体上，当空气预热器旋转至空气侧，空气预热器上的热量会使空气温度升高形成热风，热风会携带蓄热体上较细的飞灰颗粒经过风道进入到大风箱内。飞灰颗粒进入到大风箱后，大部分都会随着二次风经过燃烧器进入炉膛内再次燃烧，只有一小部分的飞灰颗粒会沉积在大风箱内。但众所周知，电厂锅炉无时无刻都在运行着，随着时间的增加，飞灰颗粒会在风箱底部沉积的越来越多。若不定时清理风箱内的积灰，飞灰在风箱底部沉积的厚度可达1
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2m，在锅炉运行过程中，风箱内的积灰若不能及时进行清理，飞灰的大量沉积会使得二次风风箱内的气流受到严重影响，造成以下间题：1、风箱内积灰高度的不断增大，造成燃烧器二次风的流通部分通道发生阻塞，进入燃烧器的二次风量不足；2、二次风沿燃烧器径向分布不均匀，不能很好的组织燃烧器出口流场形态，造成二次风与煤粉气流不能充分混合，燃烧不充分，造成锅炉的飞灰和灰渣增多，锅炉效率下降，影响锅炉机组的经济运行；3、大风箱内扬起的飞灰颗粒进入燃烧器，可能造成对火检探头的遮挡而发生火检火焰的丢失；4、随着大风箱内积灰数量的不断增加，大风箱重量也随着增大，造成大风箱结构的不稳定，増加安全隐患。
5.目前对于风箱积灰清除的问题尚无有效的解决办法，现有的技术方案主要是利用每半年锅炉停炉检修的机会将风箱打开，采用人力将风箱内的积灰清楚并运往指定地点。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱、锅炉系统及方法，本发明通过对原有的二次风箱进行改造，使其具有输灰能力，在锅炉运行过程中解决二次风箱积灰的问题，从而大大降低锅炉运行过程中由于二次风箱积灰带来的安全隐患。
7.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
8.防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱，包括风箱本体、集灰管路以及若干层隔板，风箱本体的内部在每排旋流器的下方设置有能够将风箱本体内分隔为若干通道的隔板，每层隔板以及风箱本体的底面上设有若干集灰漏斗，集灰漏斗的底部设有贯穿隔板以及风箱本体底面的输灰管，输灰管上设有翻板门，风箱本体底面的集灰漏斗连接输灰管与集灰管路连接。
9.优选的，隔板以及风箱本体的底面设为弯折的波浪结构，隔板以及风箱本体底面的波谷部分作为所述集灰漏斗。
10.优选的，每排旋流器中的各个旋流器分别与隔板以及风箱本体底面的波峰部分上下正对。
11.优选的，隔板以及风箱本体的底面设为锯齿状。
12.优选的，翻板门采用重力翻板门。
13.优选的，位于旋流器上层的输灰管的底部位于旋流器的上方。
14.优选的，集灰管路包括集灰汇流管，风箱本体底面的集灰漏斗连接输灰管均与集灰汇流管连通，集灰汇流管倾斜设置。
15.优选的，本发明防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱还包括与集灰汇流管出口连接的集灰母管，集灰汇流管出口设有弯曲部，所述弯曲部与集灰母管垂直连接。
16.本发明还提供了一种锅炉系统，包括二次风箱，所述二次风箱采用本发明如上所述的防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱。
17.本发明如上所述防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱的工作方法，包括如下过程：
18.对于上下相邻的通道，上层通道中的灰落在该层的集灰漏斗，该层的集灰漏斗将落入的灰进行收集并通过输灰管输送至下层通道的集灰漏斗中；所有通道收集的灰从上至下层层传递，风箱本体底面的集灰漏斗通过输灰管输送至集灰管路，集灰管路将收集的灰输出。
19.本发明具有如下有益效果：
20.本发明防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱中，通过风箱本体的内部在每排旋流器的下方设置隔板，利用隔板能够将原有的二次风箱的内腔分隔为若干层通道，每层通道对应一排旋流器；每层隔板以及风箱本体的底面上设有若干集灰漏斗，因此每层通道中的灰能够通过集灰漏斗进行收集，由于漏斗具有倾斜结构，因此二次风箱中的灰能够在重力作用下汇聚于机会漏斗中，集灰漏斗的底部设有贯穿隔板以及风箱本体底面的输灰管，利用输灰管能够实现每层通道之间的灰尘流通通道的连通，便于灰尘在重力作用下逐层下落进行收集；输灰管上设有翻板门，利用翻板门能够防止各层通道之间的窜风现象，通过将翻板门间歇性打开，即可实现收集灰尘的输送以及防止各层通道的窜风。风箱本体底面的集灰漏斗(也即最下层的集灰漏斗)连接输灰管与集灰管路连接，通过集灰管路可以实现二次风箱内收集灰尘的排出。综上，本发明通过对原有的二次风箱进行改造，使其具有输灰能力，在锅炉运行过程中解决二次风箱积灰的问题，从而大大降低锅炉运行过程中由于二次风箱积灰带来的安全隐患。
21.进一步的，隔板以及风箱本体的底面设为弯折的波浪结构，其结构简单，并且有利用灰尘在自身重力作用下进行自发的汇集，能够防止隔板上积灰。
22.进一步的，每排旋流器中的各个旋流器分别与隔板以及风箱本体底面的波峰部分上下正对，这样便于旋流器处产生的灰不易沉积、能够被快速收集。
23.进一步的，翻板门采用重力翻板门，因此当集灰漏斗中的灰积累达到一定的重量后翻板门自动打开输灰，因此无需额外控制机构，依靠灰尘重力开启翻板门，因此工作起来可靠、稳定。
24.进一步的，位于旋流器上层的输灰管的底部位于旋流器的上方，能够防止输灰管对旋流器入口气流的干扰。
25.进一步的，集灰汇流管倾斜设置便于灰尘通过自身的重力进行流动、排出。
26.进一步的，集灰汇流管出口设有弯曲部，所述弯曲部与集灰母管垂直连接，便于集灰汇流管中的灰尘通过重力落入集灰母管内，利用集灰母管能够将灰尘统一输出。
附图说明
27.图1是本发明防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱安装位置的示意图；
28.图2是本发明防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱安装位置的三位模型图
29.附图标记说明：
30.1集灰漏斗、2翻板门、3输灰管、4集灰汇流管、4
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1弯曲部、5集灰母管、6第一层大风箱、7第二层大风箱、8第三层大风箱，9
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旋流器，10
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炉膛，11
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风箱本体。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
32.参照图1和图2，本发明防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱，包括风箱本体11、集灰管路以及若干层隔板，风箱本体11的内部在每排旋流器的下方设置有能够将风箱本体11内分隔为若干通道的隔板，每层隔板以及风箱本体11的底面上设有若干集灰漏斗1，集灰漏斗1的底部设有贯穿隔板以及风箱本体11底面的输灰管3，输灰管3上设有翻板门2，风箱本体11底面的集灰漏斗1连接输灰管3与集灰管路连接。
33.作为本发明优选的实施方案，参照图1和图2，隔板以及风箱本体11的底面设为弯折的波浪结构，隔板以及风箱本体11底面的波谷部分作为所述集灰漏斗1。
34.作为本发明优选的实施方案，参照图1和图2，每排旋流器中的各个旋流器分别与隔板以及风箱本体11底面的波峰部分上下正对。
35.作为本发明优选的实施方案，参照图1和图2，隔板以及风箱本体11的底面设为锯齿状。
36.作为本发明优选的实施方案，翻板门2采用重力翻板门。
37.作为本发明优选的实施方案，参照图1和图2，位于旋流器上层的输灰管3的底部位于旋流器的上方。
38.作为本发明优选的实施方案，参照图1和图2，集灰管路包括集灰汇流管4，风箱本体11底面的集灰漏斗1连接输灰管3均与集灰汇流管4连通，集灰汇流管4倾斜设置。
39.作为本发明优选的实施方案，参照图1和图2，本发明防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱还包括与集灰汇流管4出口连接的集灰母管5，集灰汇流管4出口设有弯曲部，所述弯曲部与集灰母管5垂直连接。
40.本发明还提供了一种锅炉系统，参照图1和图2，包括二次风箱，所述二次风箱采用本发明如上所述的防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱。
41.本发明如上所述防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱的工作方法，包括如下过程：
42.对于上下相邻的通道，上层通道中的灰落在该层的集灰漏斗1，该层的集灰漏斗1将落入的灰进行收集并通过输灰管3输送至下层通道的集灰漏斗1中；所有通道收集的灰从上至下层层传递，风箱本体11底面的集灰漏斗1通过输灰管3输送至集灰管路，集灰管路将收集的灰输出。
43.实施例
44.本实施例防止旋流燃烧器大风箱积灰的二次风箱，结构简单，从上层大风箱至下层依次在每两层燃烧器之间和燃烧器与风箱进风口之间布置隔板，通过两层隔板将二次风箱从上至下整体上分隔为第一层风箱6、第二层风箱7及第三层风箱8，每层隔板以及风箱本体11的底面设置有集灰漏斗1，集灰漏斗1下端设有输灰管3，输灰管3处设有控制输灰管3开闭的翻板门2，风箱本体11底面上的集灰漏斗1连接的输灰管3与下方的输灰汇流管4连通，输灰汇流管4的出口延伸至下方的输灰母管5，输灰汇流管4倾斜设置，输灰母管5水平设置，输灰汇流管4的出口端设置为弯曲部，如图1所示，弯曲部与输灰母管5垂直连接。
45.参照图1和图2，在每层大风箱(即第一层风箱6、第二层风箱7及第三层风箱8)地板均设有若干个积灰漏斗1，积灰漏斗1与输灰管2和翻板门3组成独立的输灰系统，将第一层风箱6中的灰输至第二层风箱7，再将第二层风箱7中的灰输至第三层风箱8中，然后经过输灰汇流管4和输灰母管5将灰输走。每层大风箱中布置的积灰漏斗的数量＝每层旋流燃烧器数量 1。与原有传统大风箱结构相比，本发明的将每个风箱地板由原来的平板改为锯齿状地板；每只旋流燃烧器的正下方的底板设置成凸起部分，在运行过程中不易积灰；相邻两个旋流燃烧器之间的底板设置成下凹的漏斗状，锅炉运行过程中使风箱积灰全部汇集在漏斗中；漏斗穿过风箱地板与下层风箱顶板平行，然后在漏斗的底部焊接安装一短节输灰管，并在输灰管上安装一套翻板门；翻板门为重力翻板门，当漏斗中的灰积累达到一定的重量后翻板门自动打开输灰；第一层大风箱中各个集灰漏斗中的灰自动输只第二层大风箱中，第二层大风箱自动输至第三层大风箱，以此类推；最后最下层大风箱中的灰通过自动输灰装置将灰全部输至输灰汇流管或输灰母管中，通过管道最终输至指定地方。在无积灰或者积灰很少的情况下翻板门2处于关闭状态，这样避免了运行过程中第一、第二和第三大风箱之间的窜风现象。
46.综上，本发明采用的简单的机械机构实现大风箱内部积灰的清理和输送，有效的遏制了因积灰造成二次风气流紊乱而引起的燃烧恶化，对于炉内的燃烧组织起到了积极地促进作用。