一种锅炉高温底渣输送装置及锅炉高温底渣能量回收方法

摘要

本发明公开了一种锅炉高温底渣输送装置及锅炉高温底渣能量回收方法，其特征在于：所述输送装置（2）包括若干一体连接的犁板（3）和犁板轴（4），所述犁板轴（4）一端活动连接于所述壳体（1）的底板上，另一端与所述犁板（3）下表面固定连接，所述犁板轴（4）带动所述犁板（3）往复摆动，所述壳体（1）外设置有用于驱动所述犁板轴（4）往复摆动的驱动装置。本发明提供的一种锅炉高温底渣输送装置及锅炉高温底渣能量回收方法，高温底渣能源利用率高、结构简单、易损件少、可靠性高、密封性好、保温效果好，适合广泛推广应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉高温底渣输送装置及锅炉高温底渣能量回收方法，属于传输设备制造及能量再利用的技术领域。

背景技术

煤粉锅炉炉底渣输送装置，目前主要是湿式刮板捞渣机和风冷干式排渣机。湿式刮板捞渣机需要消耗一定量的水、设备结构比较复杂、运行有可能产生水爆、水浸渣等问题；并且对底渣的综合利用价值低，渣中未燃尽碳的化学能未能有效利用，底渣中的物理显热被浪费。风冷干式排渣机对锅炉渣量变化的适应性差、设备结构复杂、故障率高、锅炉炉底漏风降低锅炉效率，渣中未燃尽碳的化学能未能有效利用。

目前的锅炉能量回收方法，一般是回收锅炉烟气中的余热，而锅炉底渣中的热量则未被利用，使锅炉的能源利用率偏低，造成了能源的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高温底渣能源利用率高、结构简单、易损件少、可靠性高、密封性好、保温效果好的锅炉高温底渣输送装置及一种综合利用高温底渣中化学能和物理显热的锅炉高温底渣能量回收方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种锅炉高温底渣输送装置，其特征在于：包括：壳体、位于所述壳体底板上的输送装置，所述壳体的顶板上设置有与锅炉高温底渣排渣口相连通的开口，所述壳体的底板上还设置有出渣口；所述输送装置包括若干一体连接的犁板和犁板轴，所述犁板轴一端活动连接于所述壳体的底板上，另一端与所述犁板下表面固定连接，所述犁板轴带动所述犁板往复摆动，所述壳体外设置有用于驱动所述犁板轴往复摆动的驱动装置；若干所述犁板相互平行设置且与高温底渣输送方向相垂直，相邻所述犁板轴交错位于相邻所述犁板的两端或交错位于相邻所述犁板的1/4~1/3长度处。

所述犁板包括位于所述犁板轴右侧的高端和位于所述犁板轴左侧的低端，所述高端的高度大于所述低端的高度，所述犁板的下表面为长方形或具弧度的长方形，所述犁板的上表面为具倾斜角的弧面或具倾斜角的长方形，所述犁板的右侧面为长方形或正方形，所述犁板的左侧面为直线。

所述高端位于所述犁板轴右侧，所述低端位于所述犁板轴左侧，所述犁板截面前大后小（物料移动方向为前），即右大左小。

所述犁板和犁板轴个数相等。

所述犁板与所述壳体底板之间设置有空隙。

所述壳体与所述锅炉高温底渣排渣口密闭连接，所述壳体的长度大于所述锅炉高温底渣排渣口的长度，所述输送装置位于所述锅炉高温底渣排渣口的下方，所述出渣口设置于所述壳体底板的高温底渣输送方向的最前端。

所述出渣口下方与下一级装置密闭连接。

所述驱动装置包括气缸或油缸或电机。

一种锅炉高温底渣能量回收方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：锅炉高温底渣直接落入密封严密的高温底渣输送装置中，渣中未完全燃烧的碳，在高温底渣输送装置中充分燃烧，碳的化学能被锅炉回收；

步骤二：碳的化学能回收后的高温底渣，由高温底渣输送装置排入底渣冷却装置，凝结水泵供给所述底渣冷却装置冷却水，将高温底渣冷却，其物理显热由锅炉凝结水系统回收。

本发明提供的一种锅炉高温底渣输送装置，壳体与锅炉高温底渣排渣口密闭连接及出渣口下方与下一级装置密闭连接的设计实现了锅炉高温底渣输送装置的全封闭结构，避免了锅炉炉底漏风，使锅炉高温底渣排渣口的辐射热损失大幅度降低；输送装置位于锅炉高温底渣排渣口的下方，且犁板轴带动犁板左右往复摆动，进而推动高温底渣向前输送，输送过程中，保持高温底渣温度不低于600℃，则底渣中未完全燃烧的碳会燃烧，本发明从高温底渣排渣口排出的高温低渣温度为850℃左右，直接落入密封严密的高温底渣输送装置中，可使底渣温度保持在800℃以上，底渣在输送装置中边向前移动边燃烧，并在输送装置中停留相当长的时间，底渣中未完全燃烧的碳可充分燃烧，热量重新进入锅炉炉膛，碳的化学能得以回收；本发明底渣中的物理显热未被浪费，为系统的后续设备利用物理显热创造了条件，有利于电厂机组的节能降耗；由于高温底渣具有内摩擦力，故犁板统一向高温底渣输送方向（向前，同向右）摆动时，推动底渣料床整体向前移动，然后若干犁板分成若干批间隔向后摆动返回或统一返回，由于犁板的高端的高度大于低端的高度的设计，使得犁板返回时很容易穿过高温底渣，同时因高温底渣相互之间内摩擦力的作用，使得犁板的返回不会带动高温底渣后退，这样，通过犁板不断的按规定顺序前后往复摆动，从而实现壳体内的高温底渣向前输送；犁板与壳体底板之间设置有空隙的设计，使壳体底板上始终有一层不运动的底渣，使移动高温底渣和底板隔开，可大大降低壳体底板的磨损；通常情况下，犁板与壳体底板处于底渣之中, 可避免受到从高处落下的高温低渣的重力冲击，避免犁板与壳体底板受到破坏，降低了设备的故障率，延长了设备的使用寿命。本发明提供的一种锅炉高温底渣输送装置，高温底渣能源利用率高、结构简单、易损件少、可靠性高、密封性好、保温效果好，适合广泛推广应用。

本发明提供的一种锅炉高温底渣能量回收方法，将锅炉高温底渣中物理显热和未燃尽碳的化学能回收利用，全封闭密封严密的高温底渣输送装置，可减少锅炉高温底渣排渣口的辐射热损失，有利于电厂机组的节能降耗，同时系统不消耗水，有节水作用；

下面以一台600MW机组为例，分析其经济效益：

锅炉排渣量7.3t/h，渣平均含碳量1.5%，未燃烧的碳降低幅度按80%计算，年节省标煤约500t（折算值）；

高温底渣7.3t/h物理显热约1600kW，减少抽汽折算年节省标煤约400t；

锅炉排渣口的辐射热损失减少约500kW，折算年节省标煤约300t；

上面三项合计，其直接经济效益每年节省标煤约1200t。

本发明提供的一种锅炉高温底渣输送装置及锅炉高温底渣能量回收方法，高温底渣能源利用率高、结构简单、易损件少、可靠性高、密封性好、保温效果好，适合广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1的工作状态的俯视图（犁板运动状态为分批运动，运动方向为与高温底渣输送方向相反且犁板轴交错位于犁板的两端）；

图4为图1的工作状态的俯视图（犁板运动状态为分批运动，运动方向为与高温底渣输送方向相同且犁板轴交错位于犁板的两端）；

图5为图1的工作状态的俯视图（犁板运动状态为统一运动且犁板轴交错位于犁板的1/4~1/3长度处）；

图6为本发明之锅炉高温底渣能量回收方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例1：

如图1-4所示，一种锅炉高温底渣输送装置，其特征在于：包括：壳体1、位于所述壳体1底板上的输送装置2，所述壳体1的顶板上设置有与锅炉高温底渣排渣口5相连通的开口6，所述壳体1的底板上还设置有出渣口7；所述输送装置2包括若干一体连接的犁板3和犁板轴4，所述犁板轴4一端活动连接于所述壳体1的底板上，另一端与所述犁板3下表面固定连接，所述犁板轴4带动所述犁板3往复摆动，所述壳体1外设置有用于驱动所述犁板轴4往复摆动的驱动装置；若干所述犁板3相互平行设置且与高温底渣输送方向相垂直，相邻所述犁板轴4交错位于相邻所述犁板3的两端。

所述犁板3包括位于所述犁板轴4右侧的高端9和位于所述犁板轴4左侧的低端8，所述高端9的高度大于所述低端8的高度，所述犁板3的下表面为长方形或具弧度的长方形，所述犁板3的上表面为具倾斜角的弧面或具倾斜角的长方形，所述犁板3的右侧面为长方形或正方形，所述犁板3的左侧面为直线。

所述犁板3和犁板轴4个数相等。

所述犁板3与所述壳体1底板之间设置有空隙10。

所述壳体1与所述锅炉高温底渣排渣口5密闭连接，所述壳体1的长度大于所述锅炉高温底渣排渣口5的长度，所述输送装置2位于所述锅炉高温底渣排渣口5的下方，所述出渣口7设置于所述壳体1底板的高温底渣输送方向的最前端。

所述驱动装置为气缸。

本实施例的犁板运动状态为分批运动。

本实施例的工作原理为：锅炉排出的高温底渣经锅炉高温底渣排渣口5，直接落入壳体1的底板上面，壳体1底板上布置若干按一定规则排列的犁板3，犁板3的高端9的高度大于低端8的高度，相邻的犁板轴4的位置交错布置，驱动机构通过犁板轴4，使犁板3绕犁板轴4前后往复摆动。

将所有犁板3由向高温底渣输送方向依次命名为L1、R1、L2、R2、L3、R3、L4、R4、L5、R5、L6、R6。

首先，所有犁板3同时统一向高温底渣输送方向摆动，因高温底渣具有内摩擦力，犁板3推动高温底渣料床整体向前移动，然后所有犁板3分成若干批间隔向后摆动返回，向后摆动返回的步骤为：

第一步：L1、L3、L5返回到达后退限位；

第二步：R1、R3、R5返回到达后退限位；

第三步：L2、L4、L6返回到达后退限位；

第四步：R2、R4、R6返回到达后退限位；

则完成一个工作行程，依此类推。

由于犁板3的截面是前大后小，很容易穿过高温底渣，同时因高温底渣相互之间内摩擦力的作用，使得每一批犁板的返回不会带动高温底渣后退，这样，通过犁板3不断的按规定顺序前后往复摆动，从而实现壳体1内的高温底渣向前输送。

如图6所示，一种锅炉高温底渣能量回收方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：锅炉高温底渣直接落入密封严密的高温底渣输送装置中，渣中未完全燃烧的碳，在高温底渣输送装置中充分燃烧，碳的化学能被锅炉回收；

步骤二：碳的化学能回收后的高温底渣，由高温底渣输送装置排入底渣冷却装置12，凝结水泵13供给所述底渣冷却装置12冷却水，将高温底渣冷却，其物理显热由锅炉凝结水系统14回收。

本发明的能量回收方法的工艺流程为：锅炉高温底渣排渣口5排出的高温底渣（850℃左右）直接落入密封严密的输送装置2中，渣中未完全燃烧的碳，在输送装置2中充分燃烧，热量进入锅炉炉膛，碳的化学能得以回收，全封闭密封严密的输送装置2，同时使锅炉高温底渣排渣口5的辐射热损失大幅度降低。

碳的化学能回收后的高温底渣，由输送装置2排入底渣冷却装置12，凝结水泵13供给底渣冷却装置12冷却水，将高温底渣冷却，升温后的凝结水进入低压加热器15之后的流程，渣的物理显热由锅炉凝结水系统回收。

实施例2：

如图1、图2、图5所示，一种锅炉高温底渣输送装置，其特征在于：包括：壳体1、位于所述壳体1底板上的输送装置2，所述壳体1的顶板上设置有与锅炉高温底渣排渣口5相连通的开口6，所述壳体1的底板上还设置有出渣口7；所述输送装置2包括若干一体连接的犁板3和犁板轴4，所述犁板轴4一端活动连接于所述壳体1的底板上，另一端与所述犁板3下表面固定连接，所述犁板轴4带动所述犁板3往复摆动，所述壳体1外设置有用于驱动所述犁板轴4往复摆动的驱动装置；若干所述犁板3相互平行设置且与高温底渣输送方向相垂直，相邻所述犁板轴4交错位于相邻所述犁板3的1/3长度处。

所述犁板3包括位于所述犁板轴4右侧的高端9和位于所述犁板轴4左侧的低端8，所述高端9的高度大于所述低端8的高度，所述犁板3的下表面为长方形或具弧度的长方形，所述犁板3的上表面为具倾斜角的弧面或具倾斜角的长方形，所述犁板3的右侧面为长方形或正方形，所述犁板3的左侧面为直线。

所述犁板3和犁板轴4个数相等。

所述犁板3与所述壳体1底板之间设置有空隙10。

所述壳体1与所述锅炉高温底渣排渣口5密闭连接，所述壳体1的长度大于所述锅炉高温底渣排渣口5的长度，所述输送装置2位于所述锅炉高温底渣排渣口5的下方，所述出渣口7设置于所述壳体1底板的高温底渣输送方向的最前端。

所述驱动装置为油缸。

本实施例的犁板运动状态为统一运动。

本实施例的工作原理为：锅炉排出的高温底渣经锅炉高温底渣排渣口5，直接落入壳体1的底板上面，壳体1底板上布置若干按一定规则排列的犁板3，犁板3的截面是前大后小（物料移动方向为前），相邻的犁板轴4的位置交错布置，位于相邻所述犁板3的1/3长度处。驱动装置通过犁板轴4，使所有犁板3绕犁板轴4同步前后往复摆动，犁板3摆动时，每块犁板以犁板轴4为分界点，分为往前摆动部分和往后摆动部分，由于所有犁板都是同步前后往复摆动，往前摆动部分因物料具有内摩擦力推动对应的高温底渣向前移动，往后摆动部分由于犁板3的截面是前大后小，很容易穿过高温底渣而不会带动物料向后移动，通过犁板3不断的同步前后往复摆动，实现壳体1内的物料向前输送。

同样的，犁板3与壳体2的底板之间有一定的间隙，壳体2底板上始终有一层不运动的底渣,使移动料层和底板隔开，可大大降低壳体2底板的磨损。

同样的，壳体2是与锅炉高温底渣排渣口5相连的全封闭密封严密的结构，外部保温。

如图6所示，一种锅炉高温底渣能量回收方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：锅炉高温底渣直接落入密封严密的高温底渣输送装置中，渣中未完全燃烧的碳，在高温底渣输送装置中充分燃烧，碳的化学能被锅炉回收；

步骤二：碳的化学能回收后的高温底渣，由高温底渣输送装置排入底渣冷却装置12，凝结水泵13供给所述底渣冷却装置12冷却水，将高温底渣冷却，其物理显热由锅炉凝结水系统14回收。

本发明的能量回收方法的工艺流程为：锅炉高温底渣排渣口5排出的高温底渣（850℃左右）直接落入密封严密的输送装置2中，渣中未完全燃烧的碳，在输送装置2中充分燃烧，热量进入锅炉炉膛，碳的化学能得以回收，全封闭密封严密的输送装置2，同时使锅炉高温底渣排渣口5的辐射热损失大幅度降低。

碳的化学能回收后的高温底渣，由输送装置2排入底渣冷却装置12，凝结水泵13供给底渣冷却装置12冷却水，将高温底渣冷却，升温后的凝结水进入低压加热器15之后的流程，渣的物理显热由锅炉凝结水系统回收。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。