具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種余熱鍋爐用換熱組件，特別涉及一種具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中需要大量的能源消耗，生產(chǎn)過程中由各種熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備、用能設(shè)備和化學(xué)方應(yīng)設(shè)備中產(chǎn)生而未被利用的熱能，而且也會(huì)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的各種形式的余熱，余熱的來源主要有工業(yè)排氣余熱、高溫產(chǎn)品及爐渣的余熱、冷卻介質(zhì)的余熱、化學(xué)方應(yīng)過程中生成的棄熱、可燃廢氣、廢料、廢液的熱能以及廢汽、廢水的余熱，而工業(yè)鍋爐的平均熱效率只有67 %，其余的能源通過高溫的廢煙氣排放到大氣當(dāng)中，造成極大的浪費(fèi)。
[0003]鍋爐工業(yè)的余熱利用是目前節(jié)能中的一個(gè)重要課題，其具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如，鍋爐工業(yè)中的冶煉爐余熱利用，通過將冶煉爐排出的廢熱轉(zhuǎn)換為其他能源，如電能、蒸汽能或者作為動(dòng)力直接去驅(qū)動(dòng)其他機(jī)械設(shè)備及供熱。但是目前在冶煉爐余熱利用中，碰到的主要問題是余熱鍋爐換熱表面清灰技術(shù)不夠高效、可靠，其主要原因是冶煉爐的廢氣含有大量的顆粒極細(xì)粉塵，有較強(qiáng)的吸附性，粘在余熱鍋爐的換熱表面后極大地影響換熱效率，進(jìn)一步的，由于作業(yè)環(huán)境溫度在500°C?600°C，使得傳統(tǒng)的余熱鍋爐清灰技術(shù)，例如蒸汽吹掃、壓縮空氣吹掃、振打、激波和聲波清掃等都難以清掃干凈換熱管組表面。
[0004]對(duì)余熱鍋爐的換熱表面進(jìn)行清灰操作比較有效的方式是如下方式:在換熱管之間設(shè)置有清灰刷，使清灰刷在換熱管表面上、下移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)接觸性清掃。
[0005]然而，作為清灰刷主要部件之一的鋼絲球在上下移動(dòng)過程中，由于自身的柔性及重力作用，以及同時(shí)在高溫下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致無法恢復(fù)到原來的形狀或往下耷拉，因而刷不到換熱管壁，以及鋼絲球上會(huì)蓄積灰塵，造成清灰不凈。為了保證整個(gè)余熱鍋爐的出熱效率，需要經(jīng)常更換整個(gè)清灰刷，如此會(huì)增加成本同時(shí)由于需要停機(jī)而影響整個(gè)余熱鍋爐組的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，有必要提供一種生廣成本低、聞效清灰、余熱利用效率聞的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件。
[0007]—種具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件，具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件包括至少兩個(gè)換熱管、熱傳金屬板和機(jī)械刷清灰裝置，換熱管之間并排設(shè)置并且相鄰的兩個(gè)換熱管中的一個(gè)換熱管的出口端與另一個(gè)換熱管的入口端連通，熱傳金屬板設(shè)置在換熱管之間且與兩個(gè)換熱管焊接，熱傳金屬板與換熱管的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)；機(jī)械刷清灰裝置設(shè)置在焊接有熱傳金屬板的換熱管上，所述機(jī)械刷清灰裝置包括外部傳動(dòng)裝置和內(nèi)部清灰裝置，所述外部傳動(dòng)裝置與內(nèi)部清灰裝置相連，內(nèi)部清灰裝置包括橫梁、兩個(gè)設(shè)置有金屬鋼絲清潔球的夾持臂及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)夾持臂與橫梁垂直固定連接且兩個(gè)夾持臂平行，兩個(gè)夾持臂夾持在焊接有熱傳金屬板的換熱管的兩側(cè)且與換熱管及熱傳金屬板相接觸，夾持臂與換熱管及熱傳金屬板相互垂直；夾持臂包括兩個(gè)夾持件，內(nèi)部清灰裝置還包括鋼絲球狀態(tài)保持件，鋼絲球狀態(tài)保持件的兩端與金屬鋼絲清潔球相抵接，安裝有鋼絲球狀態(tài)保持件的金屬鋼絲清潔球等間距的設(shè)置在兩個(gè)夾持件之間，兩根夾持件將鋼絲球狀態(tài)保持件及金屬鋼絲清潔球夾緊固定，且鋼絲球狀態(tài)保持件與夾持件垂直，相鄰的兩個(gè)鋼絲球狀態(tài)保持件之間的距離與待清掃換熱管的直徑相對(duì)應(yīng)；夾持件內(nèi)設(shè)置有氣流腔體，夾持件上還設(shè)置有氣流進(jìn)入孔、氣流出孔，氣流進(jìn)入孔、氣流出孔與氣流腔體連通，氣流出孔位于兩根夾持件相對(duì)的面上，以通過氣流進(jìn)入孔將高壓氣體引入氣流腔體中，并從氣流出孔排出以吹掉鋼絲球狀態(tài)保持件及鋼絲球上的灰塵。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件主要由換熱管及熱傳金屬板構(gòu)成，換熱管之間并排設(shè)置并且相鄰的兩個(gè)換熱管中的一個(gè)換熱管的出口端與另一個(gè)換熱管的入口端連通，熱傳金屬板設(shè)置在換熱管之間且與兩個(gè)換熱管焊接，熱傳金屬板與換熱管的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，如此可以增大具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件的換熱面積，同時(shí)機(jī)械刷清灰裝置設(shè)置在焊接有熱傳金屬板的換熱管上，機(jī)械刷清灰裝置的外部傳動(dòng)裝置與內(nèi)部清灰裝置相連，內(nèi)部清灰裝置的兩個(gè)夾持臂夾持在焊接有熱傳金屬板的換熱管的兩側(cè)且與換熱管及熱傳金屬板相接觸，夾持臂與具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件的換熱管及熱傳金屬板相互垂直，夾持臂上的金屬鋼絲清潔球與換熱管及熱傳金屬板直接接觸，同時(shí)通過氣流進(jìn)入孔將高壓氣體引入氣流腔體中，并從氣流出孔排出以吹掉鋼絲球狀態(tài)保持件及鋼絲球上蓄積的灰塵，如此高效的將灰塵刷掉，使礦熱爐余熱鍋爐的傳熱系數(shù)提高。
【附圖說明】
[0009]附圖1是一較佳實(shí)施方式的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖2是圖1中的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件應(yīng)用在雙壓立式礦熱用余熱鍋爐的示意圖。
[0011]附圖3是圖1中內(nèi)部清灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖4是圖3中夾持件夾持鋼絲球狀態(tài)保持件中支撐件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖5是圖3中鋼絲球狀態(tài)保持件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖6是圖3中鋼絲球狀態(tài)保持件結(jié)構(gòu)的另一示意圖。
[0015]附圖7是具有抵接件的鋼絲球狀態(tài)保持件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:雙壓立式礦熱用余熱鍋爐10、支架20、次中壓汽包30、低壓汽包40、對(duì)流豎井50、殼體51、次中壓過熱器52、入口集箱520、出口集箱521、具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件522、換熱管5220、熱傳金屬板5221、次中壓蒸發(fā)器53、入口集箱530、出口集箱531、具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件532、換熱管5320、熱傳金屬板5321、次中壓省煤器54、入口集箱540、出口集箱541、具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件542、換熱管5420、熱傳金屬板5421、低壓過熱器55、入口集箱550、出口集箱551、具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件552、換熱管5520、熱傳金屬板5521、低壓蒸發(fā)器56、入口集箱560、出口集箱561、具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件562、換熱管5620、熱傳金屬板5621、低壓省煤器57、入口集箱570、出口集箱571、具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件572、換熱管5720、熱傳金屬板5721、機(jī)械刷清灰裝置60、外部傳動(dòng)裝置61、內(nèi)部清灰裝置62、橫梁620、金屬鋼絲清潔球621、夾持臂622、夾持件6220、氣流腔體6221、氣流進(jìn)入孔6222、氣流出孔6223、固定孔6224、定位槽6225、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)623、鋼絲球狀態(tài)保持件624、支撐件6240、定位件62400、彈性件62401、抵接件6241、固定孔6242、弧形抵接件6243、煙氣入口 80、煙氣出口 81。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明提供的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件設(shè)置在雙壓立式礦熱用余熱鍋爐中，具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件具有大的換熱面積，且同時(shí)配備機(jī)械刷清灰裝置，以提高產(chǎn)汽量，降低廢氣排放溫度。
[0018]同時(shí)參看圖1及圖2，雙壓立式礦熱用余熱鍋爐10包括由立柱和橫梁構(gòu)成的支架20、次中壓汽包30、低壓汽包40、對(duì)流豎井50。次中壓汽包30、低壓汽包40設(shè)置在支架20上，對(duì)流豎井50設(shè)置在支架20內(nèi)，對(duì)流豎井50的殼體51的一端連接煙氣入口 80，殼體51的另一端連接煙氣出口 81，其中對(duì)流豎井50的殼體51為爐墻，即內(nèi)外兩護(hù)板中間設(shè)巖棉保溫材料，內(nèi)護(hù)板朝向井腔內(nèi)的一側(cè)設(shè)有耐火混凝土 ；對(duì)流豎井50內(nèi)由煙氣入口 80至煙氣出口 81依次設(shè)有固定在梁上的，所述過熱器、蒸發(fā)器和省煤器主要由進(jìn)、出口集箱和具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件組成。
[0019]次中壓省煤器54的入口集箱540與給水管路相連，次中壓省煤器54的入口集箱540通過次中壓省煤器54的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件542與次中壓省煤器54的出口集箱541連接，次中壓省煤器54的出口集箱541還通過管路與次中壓汽包30相連；次中壓汽包30通過下降管與次中壓蒸發(fā)器53的入口集箱530相連，次中壓蒸發(fā)器53的入口集箱530通過次中壓蒸發(fā)器53的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件532與次中壓蒸發(fā)器53的出口集箱531連接，次中壓蒸發(fā)器53的出口集箱531還通過上升管與次中壓汽包30相連，構(gòu)成循環(huán)回路；次中壓汽包30通過管路還與次中壓過熱器52的入口集箱520相連，次中壓過熱器52的入口集箱520通過次中壓過熱器52的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件522與次中壓過熱器52的出口集箱521連接，次中壓過熱器52的出口集箱521還通過管路送出，、作為主汽用于推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電或生產(chǎn)使用；低壓省煤器57的入口集箱570與給水管路相連，低壓省煤器57的入口集箱570還通過低壓省煤器57的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件572與低壓省煤器57的出口集箱571連接，低壓省煤器57的出口集箱571還通過管路與低壓汽包40相連；低壓汽包40通過下降管與低壓蒸發(fā)器56的入口集箱560相連，低壓蒸發(fā)器56的入口集箱560還通過低壓蒸發(fā)器56的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件562與低壓蒸發(fā)器56的出口集箱561連接，低壓蒸發(fā)器56的出口集箱561還通過上升管與低壓汽包40相連，構(gòu)成循環(huán)回路；低壓汽包40通過管路還與低壓過熱器55的入口集箱550相連，低壓過熱器55的入口集箱550還通過低壓過熱器55的具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件552與低壓過熱器55的出口集箱551連接，低壓過熱器55的出口集箱551還通過管路送出，作為補(bǔ)汽用于推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電或生產(chǎn)使用。其中，上述入口集箱、出口集箱均設(shè)在對(duì)流豎井50的殼體51外的橫梁上，上述各具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件設(shè)置在對(duì)流豎井50的殼體51內(nèi)，且上述各具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件的結(jié)構(gòu)相同。
[0020]進(jìn)一步的，具有機(jī)械氣流式清灰功能的膜式壁換熱組件5