一种甘蔗渣锅炉的制作方法

本实用新型属于锅炉设备领域，尤其涉及一种甘蔗渣锅炉。

背景技术：

甘蔗糖厂蔗渣锅炉以制糖过程副产的甘蔗渣为燃料，具有燃料就地取材就地消化，节省燃料采购与运输成本，同时以蔗渣为燃料无需另设置烟气脱硫等环保设备，节省热电站建设与运行成本。此外甘蔗渣作为一种生物质燃料，利用生物质燃料就地转化供燃烧发电与供热也符合国家能源战略与产业政策要求。

现役典型蔗渣锅炉普遍采用π形布置、层燃+悬浮燃烧、水平烟道及尾部竖井烟道内布置各级对流受热面的结构形式，实际运行中发现，由于蔗渣燃烧后生成的飞灰极易粘结在各级对流受热面上，对受热面上大块粘结的积灰采用吹灰器清除时，吹散的积灰会随烟气流落在下一级对流受热面上，造成下一级受热面的二次积灰，加重下一级受热面的吹灰负担。当下一级受热面的积灰没有得到及时清除时，积灰会在短时间内聚集、板结、搭桥，堵塞烟气通道，导致烟气阻力增大，锅炉出力和热效率降低，严重时需被迫停炉清理。另外，锅炉运行过程中不良的燃烧工况会导致烟气中含有带火星的颗粒，此颗粒在传统结构形式的炉型中往往难以自行熄灭，当带火星的颗粒进入炉后布置的布袋除尘器时，对布袋除尘器有烧损的隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种甘蔗渣锅炉，能够提高锅炉自除尘能力，有效缓解下一级受热面免受二次积灰困扰的问题，同时有助于自熄火烟气中的带火星颗粒，避免带火星的颗粒烧损炉后布置的布袋除尘器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种甘蔗渣锅炉，包括炉膛和尾部烟道，尾部烟道包括依次连接的第一水平烟道、第一竖井烟道、第二水平烟道和第二竖井烟道，第一水平烟道的进口与炉膛的出口连接，且其内设有高温过热器，第一水平烟道的底部设有第一集灰斗，第一竖井烟道内设有若干低温过热器，且其底部设有第二集灰斗，第二竖井烟道内设有若干省煤器，且其底部设有第三集灰斗，高温过热器、低温过热器和省煤器对应安装有的吹灰器。

进一步地，还包括设置在尾部烟道外侧的空气预热器，空气预热器的顶部通过给水进口集箱与主给水管相连，其底部通过给水出口集箱与位于最下方的省煤器的入水口相连，空气预热器的出风口通过风道与锅炉相连，其入风口通过风道连接有风机。

进一步地，给水进口集箱与给水出口集箱之间通过多根管束相连，管束的形状呈之字形。

进一步地，空气预热器的数量为二，分别为一次风预热器和二次风预热器。

进一步地，尾部烟道内位于第一水平烟道与第一竖井烟道连接的位置和位于第二水平烟道与第二竖井烟道连接的位置均设有对烟气起导流作用的烟气导流板。

进一步地，烟气导流板包括若干逐渐增大的弧形板，若干弧形板间隔设置，且若干弧形板中最下方的弧形板是最小的弧形板。

进一步地，第一集灰斗包括由钢板制成的第一壳体，第一壳体的内壁上依次布置有保温浇注料层、绝热浇注料层和耐火浇注料层，第二集灰斗包括由钢板制成的第二壳体，第二壳体的内壁上依次布置有保温浇注料层和绝热浇注料层，第三集灰斗包括由钢板制成的第三壳体。

进一步地，第一集灰斗、第二集灰斗和第三集灰斗均为菱锥形，第一集灰斗、第二集灰斗和第三集灰斗的各侧面与水平面之间的夹角为60度至80度。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：通过设置第一水平烟道、第一竖井烟道、第二水平烟道和第二竖井烟道来改变锅炉尾部烟道的布置结构，利用尾部烟道内烟气流向的变化，使各级受热面上经吹灰器吹落的大块粘结积灰及时掉落至各段烟道的集灰斗内，并由集灰斗内排出，极大的缓解了下一级受热面因上一级受热面吹灰动作而导致二次积灰叠加污染；同时烟气在转向流动的过程，延长烟气流程的同时也在强化烟气中颗粒混合物的不断搅动混合，有助于自熄火烟气中的带火星颗粒，避免带火星的颗粒烧损炉后布置的布袋除尘器。

附图说明

图1为本实用新型甘蔗渣锅炉的结构示意图；

图2为本实用新型甘蔗渣锅炉中空气预热器与省煤器的连接示意图；

图3为本实用新型甘蔗渣锅炉中空气预热器的结构示意图；

图4为本实用新型甘蔗渣锅炉中第一集灰斗的结构示意图。

图中，1-炉膛，2-尾部烟道，21-第一水平烟道，211-高温过热器，212-第一集灰斗，2121-第一壳体，2122—保温浇注料层，2123—绝热浇注料层，2124—耐火浇注料层，22-第一竖井烟道，221-低温过热器，222-第二集灰斗，23-第二水平烟道，24-第二竖井烟道，241-省煤器，242-第三集灰斗，25-吹灰器，26-烟气导流板，261-弧形板，3-空气预热器，31-给水进口集箱，32-给水出口集箱，33-风道，34-风机，35-一次风预热器，36-二次风预热器，37-管束，4-主给水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，图1为甘蔗渣锅炉的结构示意图。一种甘蔗渣锅炉，包括炉膛1和尾部烟道2，尾部烟道2包括依次连接的第一水平烟道21、第一竖井烟道22、第二水平烟道23和第二竖井烟道24，第一水平烟道21的进口与炉膛1的出口连接，且其内设有高温过热器211，第一水平烟道21的底部设有第一集灰斗212，第一竖井烟道22内设有若干低温过热器221，且其底部设有第二集灰斗222，第二竖井烟道24内设有若干省煤器241，且其底部设有第三集灰斗242，高温过热器211、低温过热器221和省煤器241对应安装有的吹灰器25。第一集灰斗212位于高温过热器211下方的位置，第一竖井烟道22内低温过热器221的布置数量与第二竖井烟道24内省煤器241的布置数量需根据锅炉容量、生物质燃料特性、烟道长度以及热平衡需要综合确定。若干低温过热器221在沿垂直方向依次布置，第二集灰斗222位于布置在最下方的低温过热器221的下方位置，若干省煤器241沿垂直方向依次布置，且若干省煤器241之间依次串联，第三集灰斗242位于布置在最下方的省煤器241的下方位置。第二水平烟道23起承接尾部烟道2转向的过渡作用，其内不布置受热面。第二竖井烟道24的烟气出口设置在第二竖井烟道24位于第三集灰斗242与布置在最下方的省煤器241之间的侧壁上。吹灰器25用于将与其对应的对流受热面上的积灰吹落在位于对流受热面下方的集灰斗上，有效地防止对流受热面的积灰现象。具体地，在尾部烟道2内沿烟气的流动方向上，各吹灰器25分别安装在高温过热器211、低温过热器221和省煤器241的前方，即在尾部烟道2内沿烟气的流动方向上，依次间隔设有吹灰器25和相应的对流受热面。

尾部烟道2内位于第一水平烟道21与第一竖井烟道22连接的位置和位于第二水平烟道23与第二竖井烟道24连接的位置均设有对烟气起导流作用的烟气导流板26。该设置使得烟气自尾部烟道2横截面分布均匀。在一实施例中，烟气导流板26包括若干逐渐增大的弧形板261，若干弧形板261间隔设置，且若干弧形板261中最下方的弧形板261是最小的弧形板261。弧形板261的布置位置和设置数量可采用计算流体动力学方法来确定。

请结合参阅图4，图4为本实用新型甘蔗渣锅炉中第一集灰斗的结构示意图。根据各烟道中所沉积飞灰的温度范围，使得各集灰斗既能满足功能要求能够承接各对应温度水平的积灰，同时最大限度节约设备投资造价，在一实施例中，第一集灰斗212包括由钢板制成的第一壳体2121，第一壳体2121的内壁上依次布置有保温浇注料层2122、绝热浇注料层2123和耐火浇注料层2124，第二集灰斗222包括由钢板制成的第二壳体，第二壳体的内壁上依次布置有保温浇注料层和绝热浇注料层，第三集灰斗242包括由钢板制成的第三壳体。在一实施例中，第一集灰斗212、第二集灰斗222和第三集灰斗242均为菱锥形，第一集灰斗212、第二集灰斗222和第三集灰斗242的各侧面与水平面之间的夹角为60度至80度。该设置使得各集灰斗内存积的积灰能顺利自动流出。

请结合参阅图2和图3，图2为甘蔗渣锅炉中空气预热器与省煤器的连接示意图，图3为甘蔗渣锅炉中空气预热器的结构示意图。本实用新型甘蔗渣锅炉还包括设置在尾部烟道2外侧的空气预热器3，空气预热器3的顶部通过给水进口集箱31与主给水管4相连，底部通过给水出口集箱32与位于最下方的省煤器241的入水口相连，空气预热器3的出风口通过风道33与锅炉相连，其入风口通过风道33连接有风机34。空气预热器3布置在尾部烟道2外侧，工作原理采用水热媒换热技术，以热电站汽水回热系统出口的高温给水作为热源，以风机34出口的冷助燃空气作为冷源，高温给水与冷助燃空气之间采用逆流换热，运行效率高，并且空气预热器3的热源、冷源均为无尘流体，避免如传统空气预热器3布置在尾部烟道2末端，易受烟气中粉尘沉积或易受上游各级受热面吹灰造成的二次积灰，导致空气预热器3因堵塞而需要停炉清理的情况发生，能有效降空气预热器3和锅炉的低维护成本。在一实施例中，给水进口集箱31与主给水管4之间设有调节阀。调节阀用于联锁控制调节空气预热器的给水流量，从而控制调节空气预热器出口热风温度。并且主给水管4上同样设置一个调节阀，用于联锁控制调节省煤器的给水流量，从而调控锅炉排烟温度和锅炉给水流量。在一实施例中，空气预热器3的数量为二，分别为一次风预热器35和二次风预热器36。在一实施例中，一次风预热器35和二次风预热器36均位于第一竖井烟道22的下方。一次风预热器35、二次风预热器36可以与第一竖井烟道22共用支撑钢架，以节约锅炉造价。在一实施例中，给水进口集箱31与给水出口集箱32之间通过多根管束37相连，管束37的形状呈之字形。主给水管4与热电站汽水回热系统的出口相连，热电站汽水回热系统的高温给水经主给水管4进入空气预热器3的给水进口集箱31，高温给水经给水进口集箱31汇集后分配至各个管束37，高温给水自上而下流经各个管束37内部，此时，风机34出口冷风分别由各自空气预热器3底部的入风口进入空气预热器3的箱体内部，冷风自下而上流经各管束37外部，经加热后的热空气自空气预热器3顶部的出风口流出，一次风预热器35、二次风预热器36的出口热风通过风道33分别通过风道33输送至炉膛1的各热风管口，而完成对流换热后的低温给水经给水出口集箱32汇总后流入至最下方的省煤器241的入水口。

本实用新型甘蔗渣锅炉的工作过程，炉膛1出口烟气横向进入第一水平烟道21，第一水平烟道21内的高温过热器211吸收烟气的对流换热，正常运行过程中定期启动对应高温过热器211的吹灰器25，将高温过热器211受热面上沉积的积灰吹扫清除，大颗粒积灰掉落至高温过热器211下方的第一集灰斗212内单独排出；烟气流经高温过热器211后继续向下游方向流动，经过位于第一水平烟道21和第一竖井烟道22连接处的烟气导流板26的导流作用，烟气流竖向进入第一竖井烟道22，第一竖井烟道22内布置的低温过热器221吸收烟气的对流换热，各级低温过热器221受热面上沉积的积灰经与其对应布置的吹灰器25吹扫清除，大颗粒积灰掉落至下方的第二集灰斗222单独排出；烟气流经过低温过热器221后继续向下游方向流动，经过位于第二水平烟道23和第二竖井烟道24连接处的烟气导流板26的导流作用，烟气流竖向进入第二竖井烟道24，第二竖井烟道24内布置的省煤器241吸收烟气的对流换热，各级省煤器241受热面上沉积的积灰经与其对应布置的吹灰器25吹扫清除，大颗粒积灰掉落至下方的第三集灰斗242内单独排出；流经省煤器241的烟气自第二竖井烟道24的烟气出口流出尾部烟道2。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：通过设置第一水平烟道21、第一竖井烟道22、第二水平烟道23和第二竖井烟道24来改变锅炉尾部烟道2的布置结构，利用尾部烟道2内烟气流向的变化，使各级受热面上经吹灰器25吹落的大块粘结积灰及时掉落至各段烟道的集灰斗内，并由集灰斗排出，极大的缓解了下一级受热面因上一级受热面吹灰动作而导致二次积灰叠加污染；同时烟气在转向流动的过程，延长烟气流程的同时也在强化烟气中颗粒混合物的不断搅动混合，有助于自熄火烟气中的带火星颗粒，避免带火星的颗粒烧损炉后布置的布袋除尘器。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

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