锅炉的水封装置和锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉领域，具体地涉及锅炉的水封装置和锅炉。

背景技术：

目前，锅炉主要采用水封槽进行炉底密封。密封装置主要包括插板和水封槽两部分，插板插入水封槽的水面以下，从而形成水密封。绝大多数锅炉的水封装置采用溢流方式保障水封装置的密封性，由于溢流水中含有灰渣等杂质，容易在溢流口处沉积堵塞，致使溢流水不能正常从溢流口溢出，而是从设置于水封槽下侧的捞渣机上沿溢出，污染锅炉零米地面，并且使得周围设备也进水。此外，溢流到零米地面的溢流水经地沟流至地坑，容易在地沟中发生沉积堵塞，并且，流至地坑的渣水还需要通过泵抽吸到煤水处理站处理，增加了锅炉的使用成本，甚至会影响锅炉及其附近设备的正常使用。

因此，希望有一种锅炉的水封装置能够克服或者至少减轻现有技术的上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供锅炉的水封装置，该锅炉的水封装置能够节约能源和水量，且避免污染零米地面。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种锅炉的水封装置，所述水封装置包括水封槽和插板，所述插板和所述水封槽均沿所述锅炉的炉膛底部开口的周向布置，所述插板的顶部用于与所述锅炉的炉膛底部固定连接，所述插板的底部插接于所述水封槽内，所述锅炉的水封装置还包括供水单元、控制单元和感测单元，所述控制单元能够根据所述感测单元的感测信号控制所述供水单元，所述感测单元包括能够感测所述水封槽中的液位的液位感测件。

优选地，所述水封槽包括周向外壁、与所述周向外壁间隔布置的周向内壁以及连接所述周向外壁的底部和所述周向内壁的底部的底板，所述周向外壁、所述周向内壁和所述底板围合形成所述水封槽，其中，所述水封槽内还设置有夹层龙骨，所述周向外壁和所述周向内壁分别焊接于所述夹层龙骨的两侧。

优选地，所述感测单元包括安装于所述插板上的温度感测件，其中，沿重力方向，所述周向内壁的顶端低于所述周向外壁的顶端，并且所述温度感测件的顶端低于所述周向内壁的顶端。

优选地，沿所述水封槽的周向间隔布置有多个所述液位感测件和所述温度感测件；和/或所述温度感测件的顶端与所述周向内壁的顶端之间的间隔为20cm至40cm。

优选地，所述水封装置还包括计时件，所述控制单元能够根据所述计时件控制所述供水单元。

优选地，所述水封槽内设置有热回收装置。

优选地，所述水封槽还包括顶部盖板，所述顶部盖板覆盖所述插板和所述水封槽的周向内壁之间的水封槽开口，所述热回收装置包括换热器、低温流体入口和高温流体出口，所述高温流体出口对准所述顶部盖板。

优选地，所述换热器和所述低温流体入口之间的连接管路至少部分的位于所述顶部盖板的上侧；和/或所述插板垂直于重力方向的截面为长方形结构，所述顶部盖板包括沿所述水封槽的周向布置的多个盖板组成部，其中，各个所述盖板组成部的外侧铰接于所述插板，各个所述盖板组成部的内侧搭接于所述周向内壁的顶部。

本实用新型第二方面提供一种锅炉，所述锅炉包括炉膛、根据上文所述的锅炉的水封装置和设置于所述锅炉的水封装置的下侧的捞渣机，所述感测单元还包括设置于所述捞渣机内的捞渣机液位感测件。

优选地，所述捞渣机内间隔布置有多个所述捞渣机液位感测件。

通过上述技术方案，上述锅炉的水封装置能够保障锅炉的安全稳定运行，并且保持零米地面的卫生清洁，减少水封装置的补水量，降低能耗和耗水量，并且保证水封装置的密封严密。具体地，上述水封装置的控制单元根据液位感测件的感测信号控制供水单元，仅在水封槽内的液位低于第一预定值时启动供水单元对水封槽进行补水，水封槽内的水(也可以是其他适当的液体)补充至所需水位是即关闭供水单元，确保水封槽内的水不会溢流，并且无需对水封槽进行持续补水，仅在液位低于预定值时进行补水即可，节省水量和能源，且不需要设置后续溢流水处理结构，降低水封装置的制造和使用成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种实施方式的锅炉的水封装置的示意图；

图2是图1所示的锅炉的水封装置的侧视图；

图3是图1所示的锅炉的水封装置的俯视图；

图4是图3所示的锅炉的水封装置沿剖面a-a的断面图；

图5是图1所示的锅炉水封装置的。

附图标记说明

1-周向外壁，2-周向内壁，3-夹层龙骨，4-插板，5-换热器，6-低温流体入口，7-高温流体出口，8-顶部盖板，81-盖板组成部，9-注水口，10-温度感测件，101-第一温度联动开关，102-第二温度联动开关，103-第三温度联动开关，104-第四温度联动开关，11-液位感测件，111-第一液位联动开关，112-第二液位联动开关，113-第三液位联动开关，114-第四液位联动开关，12-检修放水口，13-电源，14-水泵，15-时间联动开关，16-第一捞渣器液位联动开关，17-第二捞渣器液位联动开关。

具体实施方式

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是指沿重力方向的上、下、顶、底，“内、外”是指相对于部件自身结构的内、外，上述方位词仅用于描述本实用新型中的锅炉和水封装置的结构，无论其在生产、运输过程中处于何种方位，只要其具体结构与本实用新型相同，则均落入本实用新型的保护范围内。

根据本实用新型的一个方面，提供一种锅炉的水封装置，参见图1、图2、图3和图5，所述水封装置包括水封槽和插板4，插板4和水封槽均沿所述锅炉的炉膛底部开口的周向布置，插板4的顶部用于与锅炉的炉膛底部固定连接，插板4的底部插接于水封槽内，所述锅炉的水封装置还包括供水单元、控制单元和感测单元，所述控制单元能够根据所述感测单元的感测信号控制所述供水单元，所述感测单元包括能够感测所述水封槽中的液位的液位感测件11。

上述锅炉的水封装置能够保障锅炉的安全稳定运行，并且保持零米地面的卫生清洁，减少水封装置的补水量，降低能耗和耗水量，并且保证水封装置的密封严密。具体地，上述水封装置的控制单元根据液位感测件11的感测信号控制供水单元，仅在水封槽内的液位低于第一预定值时启动供水单元对水封槽进行补水，水封槽内的水(也可以是其他适当的液体)补充至所需水位是即关闭供水单元，确保水封槽内的水不会溢流，并且无需对水封槽进行持续补水，仅在液位低于预定值时进行补水即可，节省水量和能源，且不需要设置后续溢流水处理结构，降低水封装置的制造和使用成本。

上述控制单元的控制方式可根据实际需要进行适当的选择，例如，在水封槽内的液位低于第一预定值时，启动供水单元对水封槽进行补水，供水单元持续补水预定时间，或者供水单元持续补水至水封槽内的液位到达第二预定时。第一预定值和第二预定值的数值可根据实际需要进行适当的选择。

水封槽的结构可根据实际需要进行适当的选择，参见图1和图2，所述水封槽包括周向外壁1、与周向外壁1间隔布置的周向内壁2以及连接周向外壁1的底部和周向内壁2的底部的底板18，周向外壁1、周向内壁2和底板18围合形成所述水封槽，其中，所述水封槽内还设置有夹层龙骨3，周向外壁1和周向内壁2分别焊接于夹层龙骨3的两侧，以提高水封槽的强度，夹层龙骨3的具体结构可根据实际需要进行适当的选择。

水封槽的底部设置有检修放水口12，以便于在需要对水封装置进行检修维护时放空水封槽中的水。

优选地，沿重力方向，周向内壁2的顶端低于周向外壁1的顶端，以使得水封槽内的水补满后能够自周向内壁2溢出，并流道水封槽下侧的设备(如捞渣机)内，并且，所述感测单元包括安装于插板4上的温度感测件10，其中，并且温度感测件10的顶端低于周向内壁2的顶端。当温度感测件10感测到的水封槽内的温度高于或等于第三预定值时，控制单元即启动供水单元向水封槽内补水，直至水封槽内的温度低于第三预定值。第三预定值可根据实际需要进行适当的选择，在图示实施方式中，第三预定值为105摄氏度，由于常规气压下，水的沸腾温度不超过100摄氏度，水封槽内的水没过温度感测件10后即可保障温度感测件10所感测的温度低于105摄氏度。

液位感测件11和温度感测件10的数量和布置方式可根据实际需要进行适当的选择，优选地，沿所述水封槽的周向间隔布置有多个液位感测件11和温度感测件10，确保水封槽内各个位置的液位均满足使用需求后再停止补水，只要有一个液位感测件11或温度感测件10所检测的液位信号或温度信号满足补水条件则继续补水。

进一步的，温度感测件10的顶端略低于周向内壁2的顶端，具体地，温度感测件10的顶端与周向内壁2的顶端之间的间隔为20cm至40cm，使得水封槽内的水几乎充满后温度感测件10所感测到温度才会低于第三预定值。

进一步的，所述水封装置还包括计时件，所述控制单元能够根据所述计时件控制所述供水单元，控制单元可根据计时件的计时，没间隔预定时间进行补水，或者计时件从上次补水时开始计时，一旦超过预定时间还未再次补水，控制单元即启动供水单元补水，并通知工作人员检修液位感测件和温度感测件。该预定时间的长短可根据实际需要进行适当的选择，例如，两个小时、三个小时等。

水封槽内的水受炉膛内的高温影响而被加热，但是这些热量通常直接散到空气中，未被利用，导致能量浪费，优选地，所述水封槽内设置有热回收装置，充分利用水封槽内的水中的热量，避免能源浪费。

上述热回收装置的具体类型可根据实际需要进行适当的选择，参见图1、图2、图3和图4，所述水封槽还包括顶部盖板8，顶部盖板8覆盖插板4和所述水封槽的周向内壁2之间的水封槽开口，避免炉膛落下的灰渣掉落到水封槽内，导致水封槽堵塞。

顶部盖板8受炉膛内的高温影响，通常温度较高，高温环境下板材的强度受到较大影响，倒是顶部盖板8容易变形、损坏，尤其是容易被炉膛内掉落的大焦砸坏，优选地，所述热回收装置包括换热器5、低温流体入口6和高温流体出口7，高温流体出口7对准顶部盖板8，从而对顶部盖板8进行降温，提高顶部盖板8的强度，并且由于顶部盖板8所处的位置与炉膛连通，高温流体出口7喷出的高温流体还能重新进入炉膛，减少炉膛的热损失。进入换热器5中的流体优选为气体，以辅助锅炉燃烧。

进一步的，热回收装置包括多个高温流体出口7，以对顶部盖板8的各个部位充分降温。并且，换热器5和低温流体入口6之间的连接管路至少部分的位于顶部盖板8的上侧，以保护顶部盖板8。

水封槽和插板4的具体结构可根据实际需要进行适当的选择，优选地，插板4垂直于重力方向的截面为长方形结构，顶部盖板8包括沿所述水封槽的周向布置的多个盖板组成部81，其中，各个盖板组成部81的外侧铰接于插板4，各个盖板组成部81的内侧搭接于周向内壁2的顶部，使得插板4、顶部盖板8和周向内板2能够自由膨胀，避免由于锅炉的使用状态和非使用状态之间温差过大导致水封装置损坏。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种锅炉，所述锅炉包括炉膛、根据上文所述的锅炉的水封装置和设置于所述锅炉的水封装置的下侧的捞渣机，所述感测单元还包括设置于所述捞渣机内的捞渣机液位感测件。

除了具有上述锅炉的水封装置的优势外，由于在捞渣机内还设置有捞渣机液位感测件，从而能够保障捞渣机内液位也保持在所需液位。

其中，对于捞渣机的补水，可使得供水单元包括向捞渣机补水的补水接口，也可像本申请的优选实施方式中那样，使得水封槽内的水由周向内壁2溢出到捞渣机中，则无需单独布置针对捞渣机的补水接口。

优选地，所述捞渣机内间隔布置有多个所述捞渣机液位感测件，以保障捞渣机内各个位置的液位保持在所需液位。

下面接合图5描述控制单元的优选控制方式，其中，锅炉包括四个温度感测件10、四个液位感测件11、两个捞渣机液位感测件，水封装置还包括：分别与四个温度感测件10对应的第一温度联动开关101、第二温度联动开关102、第三温度联动开关103、第四温度联动开关104，分别与四个液位感测件11对应的第一液位联动开关111、第二液位联动开关112、第三液位联动开关113、第四液位联动开关114，与计时件对应的时间联动开关15，分别与两个捞渣机液位感测件对应的第一捞渣机液位联动开关16、第二捞渣器液位联动开关17。当任意一个温度感测件、液位感测件、捞渣机液位感测件所感测到信号满足补水条件时，控制单元即控制相应的联动开关闭合，向供水单元的水泵14供电，通过水泵14向水封槽的注水口5通水，以向水封槽补水；其中，在图示优选实施方式中，温度感测件10与周向内壁2之间的间隔为30cm，第一预定值为水封槽内的水位低于周向内壁2的顶端20cm时，因此，在优选实施方式中，温度感测件10用于在液位感测件11失效时启动水泵14，以提高水封结构的可靠性。

其中，水封槽内的水位低于第一预定值时，四个液位感测件11所对应的联动开关闭合，向水封槽内补水，当水封槽内的水位到达第二预定值(优选为与周向内壁2平齐)时相继断开；此时，假如与两个捞渣机液位感测件对应的两个联动开关还处于闭合状态，继续向水封槽补水，由于周向内壁2低于周向外壁1，水自周向内壁2溢出，并流至下方捞渣机内，开始向捞渣机内补水，当捞渣机内水位达到设定值时，与捞渣机液位感测件对应的两个联动开关也相继断开，此时水泵14停运，水封装置处于正常密封状态。

此外，时间联动开关15为常断开关，当水泵14停运时间大于设定时间后，控制单元控制时间联动开关15闭合，水泵14启动对水封槽进行补水，并通知检修处理液位感测件、温度感测件及其相应的联动开关。

其中，只要各个温度感测感测件10、各个液位感测件11、各个捞渣机液位感测件和计时件中的一个满足补水条件，即向水封槽进行补水，直至所有的感测件和计时件都显示无需补水后停止补水。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

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