一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)，其包括：若干個熱交換管，并沿水平方向排列的蛇形管膜式壁結(jié)構(gòu)或單根鰭片管結(jié)構(gòu)組成多層管束單元；吊掛安裝于每兩層管束單元之間的一個或多個條形刷單元，其中每個條形刷單元上均勻地安裝有多個金屬刷，條形刷單元沿豎直或水平方向安裝在管束單元之間的空隙中；本發(fā)明采用了水平方向往復(fù)運動的條形刷單元，每個熱交換管由至少2個金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，從而有效地除去熱交換管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進(jìn)而提高了熱能的利用效率。
【專利說明】一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵合金電石余熱鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)中國鐵合金工業(yè)協(xié)會相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國是世界第一鐵合金生產(chǎn)大國，2010年全國鐵合金產(chǎn)量2435.5萬噸，同比增長10.23%，占世界鐵合金總產(chǎn)量的50%以上。我國鐵合金行業(yè)90%左右產(chǎn)品采用礦熱爐電熱法生產(chǎn)，能源消耗比較高，是國家節(jié)能減排的重點行業(yè)。礦熱爐的用電量占全國發(fā)電量的2%，電力消耗備受關(guān)注，如何充分利用礦熱爐的余熱不僅能節(jié)約能源，更有利于環(huán)境保護(hù)。同時電石是聚氯乙烯的主要生產(chǎn)原料，我國電石產(chǎn)量為560萬噸,我國中型規(guī)模以上電石生產(chǎn)企業(yè)250多家,生產(chǎn)廠家也主要分布在發(fā)電能力比較集中的西部地區(qū)。電石在礦熱爐生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生攜帶8-20g/Nm3粉塵的400-600度的余熱煙氣，因此需要通過余熱鍋爐進(jìn)行回收。
[0003]然而鐵合金電石爐煙氣中的微小的顆粒粉塵極細(xì)，平均粒徑在200_400nm，粉塵的壁表面積很大，達(dá)到10_25m2/g，極易產(chǎn)生靜電、極易吸附而且隔熱性能非常好。鐵合金電石爐煙氣中粉塵含量高，其具有極強的粘附力和非常高的阻熱、隔熱性能，鍋爐換熱管管壁如果粘灰、積灰，將大大降低了鍋爐的換熱、傳熱效率，現(xiàn)有技術(shù)中常采用的除灰方式有:機械鋼珠除灰、激波吹灰、蒸汽吹灰、機械振打、乙炔爆燃，但都不能滿足該種鍋爐的正常運行。而且余熱鍋爐受熱面檢修空間狹小，很多部位甚至沒有預(yù)留檢修空間，檢修維護(hù)困難。為此 申請人:專門設(shè)計了一種先進(jìn)的立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能方面作出了較大的突破改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)。
[0005]為達(dá)成本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)，其包括:若干個熱交換管，并沿水平方向排列的蛇形管膜式壁結(jié)構(gòu)或單根鰭片管結(jié)構(gòu)組成多層管束單元；吊掛安裝于每兩層管束單元之間的一個或多個條形刷單元，其中每個條形刷單元上均勻地安裝有多個金屬刷，每個熱交換管由至少2個金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，條形刷單元沿豎直或水平方向安裝在管束單元之間的空隙中；將條形刷單元可拆卸地固定的金屬框架，該金屬框架順著管束單元軸向進(jìn)行往復(fù)移動并具有多個牽引支點；將金屬框架通過兩端的支點垂直于水平面進(jìn)行安裝的滑動導(dǎo)軌，且其平行于熱交換管；與牽引支點相連的驅(qū)動裝置包括多個電機。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0007]所述滑動導(dǎo)軌安裝在金屬框架的水平方向上并垂直于熱交換管的兩端。
[0008]所述金屬框架具有三個或三個以上的牽引支點，并由多個電機進(jìn)行同步牽引，在移動過程中除灰裝置與熱交換管保持垂直。[0009]所述熱交換管組成的蛇形管膜式壁沿水平方向布置，且條形刷單元與膜式壁的剛性變形同步。
[0010]所述滑動導(dǎo)軌兩端的兩個支點外側(cè)設(shè)置有卡止結(jié)構(gòu)。
[0011]所述條形刷單元僅有一端可拆卸地固定連接到金屬框架上。
[0012]所述驅(qū)動裝置的多個電機同步進(jìn)行驅(qū)動。
[0013]所述驅(qū)動裝置通過鏈條、或絲桿進(jìn)行傳動。
[0014]所述滑動導(dǎo)軌中間具有一個或多個固定支點。
[0015]所述滑動導(dǎo)軌安裝在金屬框架上端或下端。
[0016]所述金屬框架和熱交換管之間的作用力保持恒定。
[0017]所述滑動導(dǎo)軌具有預(yù)變形，并與熱交換管在水平方向上進(jìn)行嚙合。
[0018]其包括垂直于鍋爐管的金屬框架、安裝在金屬框架內(nèi)側(cè)的多個用于除去鍋爐管積灰的條形刷單元、安裝在金屬框架外側(cè)的前后位置的兩組滑動滾輪、與滑動滾輪配合的導(dǎo)軌、其中金屬框架上設(shè)置有伸入到金屬框架外側(cè)的導(dǎo)軌內(nèi)并在移動過程中可清除導(dǎo)軌積灰且位于滑動滾輪水平方向上前或后方的金屬除灰刷。
[0019]其包括與鍋爐外部連通并使得金屬框架至少部分裸露的檢修孔，其中每個條形刷單元可拆卸地固定到金屬框架一端并包括金屬條或金屬管、以及安裝在金屬條或金屬管的多個金屬刷，且金屬條或金屬管通過卡扣或螺栓與金屬刷連接。
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0021]I)適用于多個重疊安裝的模塊化鍋爐結(jié)構(gòu)以及多個立式模塊之間的配合，節(jié)省了安裝所需的占地面積。
[0022]2)采用了多個立式模塊，使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與熱交換管的延伸方向相互垂直，大幅提高了熱量利用效率。
[0023]3)采用了水平布置的熱交換管，有效避免了熱交換管兩端的壓力差波動，使得管道系統(tǒng)在運行中的承受的壓力保持穩(wěn)定，提高了鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0024]4)采用了水平方向往復(fù)運動的條形刷單元，每個熱交換管由至少2個金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，從而有效地除去熱交換管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進(jìn)而提高了熱能的利用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0026]圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明中熱交換管和除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為本發(fā)明中除灰裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為本發(fā)明中傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為本發(fā)明中除灰裝置、傳動裝置、驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中其中傳動裝置為皮帶傳動，驅(qū)動裝置為雙動力源。
[0031]圖6為本發(fā)明中除灰裝置、傳動裝置、驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中傳動裝置為鏈條傳動，驅(qū)動裝置為雙動力源。
[0032]圖7為本發(fā)明中除灰裝置、傳動裝置、驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中傳動裝置為絲杠傳動，驅(qū)動裝置為雙動力源。
【具體實施方式】
[0033]實施例:參考圖1-7所示，本發(fā)明提供了一種立式余熱鍋爐的機械刷式除灰機構(gòu)的具體實施例，其包括:立式鋼結(jié)構(gòu)機架10、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機架10內(nèi)并兩端有進(jìn)氣管22和出氣管24的煙氣通道20、位于進(jìn)氣管22和出氣管24之間且可拆卸沿著豎直方向排列的三個或三個以上的立式模塊30，其中每個立式模塊30均包括多個水平方向延伸的熱交換管32、用于水平方向往復(fù)清除所述熱交換管32表面積灰的一除灰裝置40、用于使除灰裝置往復(fù)運動的傳動裝置50、向傳動裝置提供動力的動力裝置60。相鄰兩立式模塊之間具有可相互拆卸的卡合結(jié)構(gòu)、水壓控制裝置、以及電氣控制動力裝置或水壓控制裝置的控制單元。此處的水平方向是與安裝平面(地面)方向平行，立式方向或豎直方向是與安裝平面(地面)方向垂直，且方向說明是用于說明元件的相對位置關(guān)系并不限定其保護(hù)范圍。
[0034]立式模塊30還包括在立式方向上連接相鄰兩熱交換管32的蛇形管膜式壁、以及用于固定熱交換管32的固定架34，其中蛇形管膜式壁和相鄰兩熱交換管32共同形成用于弓I導(dǎo)金屬刷44運動的一清灰通道，清灰通道為水平方向延伸，以保證金屬刷44在水平方向往復(fù)運動而不偏離軌道。立式模塊30的端面形狀既是軸對稱的，又是中心對稱的(如方形，矩形)，并可以與傳統(tǒng)的臥式模塊組合。立式模塊30的個數(shù)優(yōu)選為3-15個，以確保出口的煙氣溫度降低至合適溫度，如100度。每個熱交換管32同時與至少2個金屬刷44相互抵靠接觸。
[0035]每根熱交換管32通過彎頭上下垂直連接，管子直段處或管子直段和彎頭處焊接扁鋼，做成蛇形管膜式壁，每根熱交換管32的長度大于1.5m，且每兩根相鄰熱交換管的間距，即蛇形管膜式壁的寬度大于3cm，以收容金屬刷。熱交換管采用蛇形管排列，內(nèi)部具有水或其他液體進(jìn)行熱交換，且液體流動方向與煙氣從上往下的方向相反，即由下往上，形成逆流熱交換。固定架34為一體化的支撐鋼結(jié)構(gòu)以支撐水平方向的熱交換管32。熱交換管32可分多列排列，每列通過固定架34和立式鋼結(jié)構(gòu)機架10進(jìn)行固定。除灰裝置40與蛇形管膜式壁的剛性變形同步，保證除灰網(wǎng)架與蛇形管膜式壁之間不會卡住或產(chǎn)生較大的摩擦力。熱交換管中部具有至少一個支點固定以減小變形。
[0036]除灰裝置40至少包括位于所述熱交換管32外側(cè)的金屬框架42、可拆卸地固定到金屬框架42 —端并位于相鄰熱交換管32之間且可拆卸的多個條形刷單元44、位于金屬框架42外側(cè)的若干個滑動滾輪46、可清除導(dǎo)軌積灰且位于滑動滾輪46上方或下方的金屬除灰刷43、設(shè)置在金屬框架42上并與傳動裝置50相連接且至少三個以上的牽引支點48、以及與鍋爐外部連通并使得金屬框架42至少部分裸露以便進(jìn)行檢修的檢修孔400。其中條形刷單元44包括金屬條或金屬管422、以及安裝在金屬條或金屬管422兩側(cè)的多個金屬刷45，且金屬條或金屬管422通過卡扣或螺栓49與金屬刷45連接。為了在同一個金屬條或金屬管422固定更多的金屬刷45，如圖4所示，可通過壓板或壓條47進(jìn)行分層固定。金屬框架42優(yōu)選為中間帶網(wǎng)格的金屬框架或稱為網(wǎng)架框。所述金屬框架42與熱交換管32之間空隙均勻，金屬框架42位于一平面上。金屬刷45為蓬松的金屬絲構(gòu)成，具有一定撓度且可擠壓變形，形狀為圓環(huán)或橢圓環(huán)。固定架34具有與滑動滾輪46配合且位于煙氣通道20之外的若干個滑動導(dǎo)軌340，而膜式壁和相鄰兩熱交換管32共同形成用于引導(dǎo)金屬刷45運動的一除灰通道，除灰通道為水平方向延伸，以保證金屬刷45在水平方向往復(fù)運動而不偏離軌道。除灰裝置40使得每根熱交換管32由至少2個金屬刷45的除灰面負(fù)責(zé)除灰，金屬框架42通過電機進(jìn)行驅(qū)動牽引，除灰裝置40的金屬刷45可順著熱交換管32的水平方向往復(fù)移動。條形刷單元44和金屬刷45均可以拆卸，并通過檢修孔400來進(jìn)行檢修。
[0037]傳動裝置50包括傳動輪，并通過鋼絲、或皮帶、或鏈條、或絲桿等傳動結(jié)構(gòu)與牽引支點48相連接。參考圖4所示，傳動裝置50為皮帶傳動，通過清灰單元40的滑輪46與固定架34的滑動導(dǎo)軌340配合，且滑動導(dǎo)軌340的兩端有限位保護(hù)部件342實現(xiàn)限位，驅(qū)動裝置60為一個電機。而圖5與圖4大致相似,僅驅(qū)動裝置60不同，該驅(qū)動裝置60為兩個電機。在圖6中，傳動裝置500為鏈條或鋼絲繩傳動，通過牽引除灰裝置40來實現(xiàn)往復(fù)運動，驅(qū)動裝置60為兩個電機，以與兩個傳動輪52配合傳動。在圖7中，傳動裝置510為絲杠傳動，除灰裝置40內(nèi)有與絲杠510配合的滑槽，通過絲杠與滑槽的配合實現(xiàn)除灰裝置40的往復(fù)移動，驅(qū)動裝置60為兩個電機，以與兩個傳動輪520配合傳動。由此實現(xiàn)由一個或多個電機進(jìn)行牽引同步前后移動，在移動過程中金屬框架42與熱交換管32保持垂直由此實現(xiàn)由一個或多個電機進(jìn)行牽引同步前后移動，在移動過程中金屬框架42與熱交換管32保持垂直。
[0038]水壓控制裝置用以控制/監(jiān)測立式模塊之間的水壓，并可連接控制單元?？刂茊卧▎纹瑱C或微處理器，并通過多個不同種類的傳感器，如位移傳感器、速度傳感器、限位傳感器等進(jìn)行監(jiān)測，有效避免了運行過程中的卡止、失效、損壞等故障。
[0039]本發(fā)明通過多個重疊安裝的立式模塊，大大節(jié)省了安裝所需的占地面積，并使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與熱交換模塊的熱交換管相互垂直，大幅提高了熱量利用率。采用了水平布置的熱交換管，有效避免了熱交換管兩端的壓力差波動，使得管道系統(tǒng)在運行中的壓力保持穩(wěn)定，提高了鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明采用了網(wǎng)架式除灰裝置，每個熱交換管由至少2個金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，從而有效地除去每根熱交換管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進(jìn)而提聞了熱能的利用效率。
[0040]當(dāng)然上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種立式余熱鍋爐模塊的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于其包括: 若干個熱交換管，并沿水平方向排列的蛇形管膜式壁結(jié)構(gòu)或單根鰭片管結(jié)構(gòu)組成多層管束單元； 吊掛安裝于每兩層管束單元之間的一個或多個條形刷單元，其中每個條形刷單元上均勻地安裝有多個金屬刷，每個熱交換管由至少2個金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，條形刷單元沿豎直或水平方向安裝在管束單元之間的空隙中； 將條形刷單元可拆卸地固定的金屬框架，該金屬框架順著管束單元軸向進(jìn)行往復(fù)移動并具有多個牽引支點； 將金屬框架通過兩端的支點垂直于水平面進(jìn)行安裝的滑動導(dǎo)軌，且其平行于熱交換管； 與牽引支點相連的驅(qū)動裝置包括多個電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述滑動導(dǎo)軌安裝在金屬框架的水平方向上并垂直于熱交換管的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述金屬框架具有三個或三個以上的牽引支點，并由多個電機進(jìn)行同步牽引，在移動過程中條形刷單元與熱交換管保持垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述熱交換管組成的蛇形管膜式壁沿水平方向布置，且金屬框架的移動與膜式壁的剛性變形同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述滑動導(dǎo)軌兩端的兩個支點外側(cè)設(shè)置有卡止結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述條形刷單元僅有一端可拆卸地固定連接到金屬框架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動裝置的多個電機同步進(jìn)行驅(qū)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動裝置通過鏈條、或絲桿進(jìn)行傳動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述滑動導(dǎo)軌安裝在金屬框架上端或下端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械刷式除灰機構(gòu)，其特征在于:所述滑動導(dǎo)軌具有預(yù)變形，并與熱交換管在水平方向上進(jìn)行嚙合。
11.一種如權(quán)利要求1所述機械刷式除灰機構(gòu)的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于:其包括垂直于鍋爐管的金屬框架、安裝在金屬框架內(nèi)側(cè)的多個用于除去鍋爐管積灰的條形刷單元、安裝在金屬框架外側(cè)的前后位置的兩組滑動滾輪、與滑動滾輪配合的導(dǎo)軌、其中金屬框架上設(shè)置有伸入到金屬框架外側(cè)的導(dǎo)軌內(nèi)并在移動過程中可清除導(dǎo)軌積灰且位于滑動滾輪水平方向上前或后方的金屬除灰刷。
12.—種如權(quán)利要求1所述機械刷式除灰機構(gòu)的鍋爐清潔刷部件，其特征在于:其包括與鍋爐外部連通并使得金屬框架至少部分裸露的檢修孔，其中每個條形刷單元可拆卸地固定到金屬框架一端并包括金屬條或金屬管、以及安裝在金屬條或金屬管的多個金屬刷，且金屬條或金屬管通過卡扣或螺栓與金屬刷連接。
【文檔編號】F28G15/02GK103528427SQ201310532528
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】李明平, 鮑勁松, 張益銘, 王西來, 方斌 申請人:昆山市利昆機電設(shè)備有限公司