燃煤锅炉炉底排渣装置、排渣方法及排渣系统

摘要

本发明公开了一种燃煤锅炉炉底排渣装置、排渣方法及排渣系统，属于排渣技术领域。所述燃煤锅炉炉底排渣装置用于设置在燃煤锅炉的渣井与输渣机之间，包括箱体、支撑在所述箱体内的隔栅以及位于所述隔栅上方的碎渣机，所述箱体内在隔栅的下方并与渣井的出口相对应的位置设置有托板，所述托板的端部在输渣机的上方形成所述燃煤锅炉炉底排渣装置的出口，所述燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线与输渣机的中心线偏心设置。本发明能够在燃煤锅炉的炉左、炉右设有锅炉钢支架立柱的情况下完成干式排渣系统及设备的布置，并且不受渣井的入口中心线和出口中心线之间的偏心距离的限制。

说明书

技术领域

本发明涉及排渣技术领域，具体涉及一种燃煤锅炉炉底排渣装置、排渣方法及排渣系统。

背景技术

目前，电站燃煤锅炉的排渣方式有水力排渣系统及设备和干式排渣系统及设备。采用水力排渣系统及设备，多数高温大块炉渣掉入水中产生粒化，变成较小的渣块，便于运输。但是水力排渣系统及设备需要消耗水资源，并且产生的水蒸气会腐蚀锅炉底部的零部件，灰渣的排放会造成环境污染，且处理费用高。此外，水力排渣系统及设备结构复杂、能耗高、维护检修费用高。因此目前多采用干式排渣技术。现有的干式排渣系统及设备中设有燃煤锅炉炉底排渣装置，其安装在干式排渣系统的渣井和输渣机之间，由箱体、液压碎渣机、隔栅和支架等组成，锅炉掉落的大渣块被隔栅拦截，液压碎渣机可以将被隔栅拦截的大渣块进行挤压破碎，破碎后的小渣块落入输渣机的钢带或输送链板上，保护了输渣机的钢带或输送链板免受大渣块的直接冲击，同时降低了输渣机出口处单辊碎渣机的负荷，避免因渣块过大、过硬造成的单辊碎渣机堵塞等原因造成干式排渣系统停止运行等情况。

现有的干式排渣系统及设备中，燃煤锅炉炉底排渣装置的入口和出口通常自上而下布置在一条直线上，造成输渣机在输送方向的中心线与渣井的出口中心线重合，而渣井的出口中心线与渣井的入口中心线一般成偏心布置，由于受锅炉排渣口标高的限制，渣井的入口中心线和出口中心线之间的最大偏心距离≤800mm。因此输渣机仅能布置在锅炉炉前或炉后方向距锅炉炉膛中心线800mm的范围内。若燃煤锅炉的炉左、炉右方向存在锅炉的钢支架，则将造成锅炉的排渣系统无法布置。因此，有必要开发一种新的燃煤锅炉炉底排渣装置，既可实现渣井的入口和出口的偏心布置，又能满足排渣装置在现场布置时避免与上述情况的锅炉钢架相碰，以实现除渣系统的布置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种燃煤锅炉炉底排渣装置、排渣方法及排渣系统，其能够在燃煤锅炉的炉左、炉右设有锅炉钢支架立柱的情况下完成干式排渣系统及设备的布置，并且不受渣井的入口中心线和出口中心线之间的偏心距离的限制。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种燃煤锅炉炉底排渣装置，用于设置在燃煤锅炉的渣井与输渣机之间，包括箱体、支撑在所述箱体内的隔栅以及位于所述隔栅上方的碎渣机，所述箱体内在隔栅的下方并与渣井的出口相对应的位置设置有托板，所述托板的端部在输渣机的上方形成所述燃煤锅炉炉底排渣装置的出口，所述燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线与输渣机的中心线偏心设置，所述碎渣机包括至少一对相对运动的用于挤压和推动炉渣的主挤压头和副挤压头，所述主挤压头和副挤压头上分别设置有主挤压头驱动装置和副挤压头驱动装置，其中，所述主挤压头的初始位置位于所述托板的端部外侧，所述副挤压头位于所述托板的上方。

进一步的，所述托板的端部位于所述燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线与输渣机的中心线之间，并与输渣机的中心线之间的距离为输渣机内部宽度的1/3～2/3。

进一步的，所述副挤压头的下端面距所述托板的上端面之间的距离不大于8mm。

进一步的，所述托板采用耐高温耐磨材料制成。

进一步的，所述箱体上设置有用于监视掉落在所述托板上的炉渣高度的第一摄像头、用于监视掉落在所述托板上的炉渣堆积情况的第二摄像头和/或用于监视单个渣块尺寸的第三摄像头。

进一步的，所述第一摄像头设置于所述箱体的上端，所述第二摄像头设置于所述箱体的靠近托板端部的侧部边缘上，所述第三摄像头设置于所述箱体的远离托板端部的侧部边缘上。

进一步的，所述主挤压头和副挤压头的工作端面上在其竖直方向设置有多个锥形的挤压齿。

一种采用上述燃煤锅炉炉底排渣装置的排渣方法，锅炉产生的炉渣先掉落在所述托板上，当监测到所述托板上的炉渣堆积到预先设定的高度时，所述副挤压头驱动装置驱动副挤压头将所述托板上的炉渣推到所述燃煤锅炉炉底排渣装置的出口处使其掉落在输渣机的钢带或输送链板上；当监测到所述燃煤锅炉炉底排渣装置的出口处的单个炉渣渣块的任一尺寸大于等于预先设定的值时，所述主挤压头驱动装置驱动主挤压头移动到所述燃煤锅炉炉底排渣装置的出口处的上方，并与所述副挤压头共同作用将所述单个炉渣渣块破碎成小渣块，之后所述主挤压头驱动装置驱动所述主挤压头回位。

进一步的，所述预先设定的高度为300～500mm，所述预先设定的值不小于所述隔栅的间距值。

一种燃煤锅炉炉底排渣系统，包括渣井和输渣机，所述渣井与输渣机之间设置有上述燃煤锅炉炉底排渣装置。

本发明具有以下有益效果：

与现有技术相比，本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置、排渣方法及排渣系统通过将在箱体内位于隔栅的下方并与渣井的出口相对应的位置设置托板，托板的端部在输渣机的上方形成排渣装置的出口，由此可将排渣装置的入口中心线与输渣机的中心线进行偏心设置，使二者自上而下不在一条直线上，可以实现输渣机在锅炉的炉前或炉后方向距锅炉炉膛中心线的距离大于800mm的范围以外的布置，进而实现在燃煤锅炉的炉左、炉右设有锅炉钢支架立柱的情况下完成干式排渣系统及设备的布置，并且不受渣井的入口中心线和出口中心线之间的偏心距离的限制。当炉底排渣装置的入口中心线与输渣机的中心线偏心设置时，燃煤锅炉产生的炉渣将会先掉落到位于隔栅下方的托板上，当监测到托板上的炉渣堆积到预先设定的高度时，副挤压头驱动装置驱动副挤压头将托板上的炉渣推到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口处使其掉落在输渣机的钢带或输送链板上；当监测燃煤锅炉炉底排渣装置的出口处的单个炉渣渣块的任一尺寸大于预先设定的值时，主挤压头驱动装置驱动主挤压头移动到托板的上方，并与副挤压头共同作用将该单个炉渣渣块破碎成小渣块，之后主挤压头驱动装置驱动主挤压头回位，由此完成大渣块的破碎。此外，采用本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置、排渣方法及排渣系统，由于炉渣不能直接掉落在输渣机的钢带或输送链板上，一些片状的大渣块会通过隔栅的竖向间隙落在托板上，而片状的大渣块落到托板上后会倒平，主挤压头在主挤压头驱动装置的驱动下移动到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口处的正上方，与副挤压头共同作用仍然可以将其破碎成小渣块，提高了碎渣机的碎渣效率，减少了对输渣机的钢带工艺输送链板造成的冲击，同时也减小了对输渣机出口处的单辊碎渣机的损伤，延长了其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置的正视图；

图2为本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置的侧视图；

图3为图2中Ⅰ的局部放大示意图；

图4为本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置的俯视图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

首先，本发明提供一种燃煤锅炉炉底排渣装置，如图1至图4所示，用于设置在燃煤锅炉的渣井2与输渣机9之间，包括箱体3、支撑在箱体3内的隔栅12以及位于隔栅12上方的碎渣机，箱体3内在隔栅12的下方并与渣井2的出口相对应的位置设置有托板11，托板11的端部在输渣机9的上方形成燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A，燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线D与输渣机的中心线E偏心设置，碎渣机包括至少一对相对运动的用于挤压和推动炉渣的主挤压头4和副挤压头6，主挤压头4和副挤压6头上分别设置有主挤压头驱动装置5和副挤压头驱动装置7，其中，主挤压头4在其初始位置时，主挤压头4的端部位于托板11的端部的外侧，副挤压头6在其移动行程范围内，副挤压头6的至少一部分位于托板11的正上方。

本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置通过将在箱体2内位于隔栅12的下方并与渣井2的出口相对应的位置设置托板11，托板11的端部在输渣机9的上方形成排渣装置的出口A，由此可将排渣装置的入口中心线D与输渣机9的中心线E进行偏心设置，使二者自上而下不在一条直线上，可以实现输渣机9在锅炉1的炉前或炉后方向距锅炉1炉膛中心线B的距离大于800mm的范围以外的布置，进而实现在燃煤锅炉的炉左、炉右设有锅炉钢支架立柱的情况下完成干式排渣系统及设备的布置，并且不受渣井2的入口中心线C和出口中心线D之间的偏心距离的限制。当炉底排渣装置的入口中心线D与输渣机9的中心线E偏心设置时，燃煤锅炉产生的炉渣将会先掉落到位于隔栅12下方的托板11上，当监测到托板11上的炉渣堆积到预先设定的高度时，副挤压头驱动装置7驱动副挤压头6将托板11上的炉渣推到出口A处使其掉落在输渣机的钢带或输送链板上；当监测到出口A处的单个炉渣渣块的任一尺寸大于预先设定的值时，主挤压头驱动装置5驱动主挤压头4移动到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处的正上方，并与副挤压头6共同作用将该单个炉渣渣块破碎成小渣块，之后主挤压头驱动装置5驱动主挤压头4回位，由此完成大渣块的破碎。此外，采用本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置，由于炉渣不能直接掉落在输渣机9的钢带或输送链板上，一些片状的大渣块会通过隔栅12的竖向间隙落在托板11上，而片状的大渣块落到托板11上后会倒平，主挤压头4在主挤压头驱动装置5的驱动下移动到出口A处的正上方，与副挤压头6共同作用仍然可以将其破碎成小渣块，提高了碎渣机的碎渣效率，减少了对输渣机9的钢带工艺输送链板造成的冲击，同时也减小了对输渣机9出口处的单辊碎渣机的损伤，延长了其使用寿命。

本发明中，渣井2的出口中心线与燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线自上而下在同一条直线上，即图1所示的中心线D。

本发明中，燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线D与输渣机的中心线E之间的偏心距离可以根据客户的需求或者排渣装置的实际使用环境进行设计。

本发明中，为了能使锅炉产生的所有炉渣经过渣井2掉落在托板11上，托板11的端部需至少设置在渣井2的内侧壁边缘的下方；此外，为了保证托板11上的炉渣能够被副挤压头6推入输渣机9的钢板或输送链板上，托板11的端部不能延伸至输渣机9的最外侧，即托板11不能完全覆盖在输渣机9的上方，并且副挤压头6在其最大行程时，副挤压头6的端部应延伸出托板11的端部或者至少与托板11的端部平齐，而主挤压头4在其初始位置时，主挤压头4的端部位于托板11的端部的外侧。

当然，副挤压头6在其最大行程时，副挤压头6的端部也可以不延伸出托板11的端部，但是副挤压头6的端部与托板11的端部之间的距离应保证炉渣能够在副挤压头6的推动下掉落到输渣机9的钢板或输送链板上。

本发明中，主挤压头驱动装置5和副挤压头驱动装置7可以安装在渣井2的支架10上，并可采用多级液压缸以减少本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置的占地面积。

由于托板11的端部在输渣机9的上方形成本发明的燃煤锅炉炉底排渣装置的出口，在保证掉落在托板11上的炉渣能够被副挤压头6顺利的推到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处的前提下，为了使炉渣在该出口A处完全掉落到输渣机9的钢带或输送链板上，托板11的端部优选位于燃煤锅炉炉底排渣装置的入口中心线D与输渣机9的中心线E之间，并与输渣机9的中心线E之间的距离H为输渣机9内部宽度L的1/3～2/3，如图1所示。

本发明中，副挤压头6将掉落在托板11上的炉渣推入输渣机9的钢带或输送链板上之后，在保证不影响副挤压头6在托板11的上方移动的前提下，为了使剩余在托板11上的炉渣的数量达到最小，并且在主挤压头4与副挤压头6的共同作用下能够将小于隔栅12的竖向间隙的较大的炉渣渣块破碎成小渣块，副挤压头6的下端面距托板11的上端面之间的距离优选为不大于8mm。

优选的，托板11可以采用耐高温耐磨材料制成。高温耐磨材料能够适应燃煤锅炉的高温环境和副挤压头6因推动炉渣对托板11的摩擦力。

进一步的，箱体3上优选设置有用于监视掉落在托板11上的炉渣的高度的第一摄像头8、用于监视炉渣在托板11上的堆积情况的第二摄像头13和/或用于监视单个渣块尺寸的第三摄像头15。

优选的，第一摄像头8设置于箱体3的上端，第二摄像头13设置于箱体3的靠近托板11端部的侧部边缘上，第三摄像头15设置于箱体3的远离托板11端部的侧部边缘上。

第一摄像头8可以设置在渣井2的外侧壁的附近，渣井2的外侧壁上与第一摄像头8相对应的为设置有摄像窗14，便于第一摄像头8对炉渣在托板11上的高度的监视。此外，摄像窗14上可以设置有刻度线，第一摄像头8通过对摄像窗14上刻度线的监视判断炉渣在托板11上的高度变化。第二摄像头13可以为2个，对称的设置在箱体3两侧的靠近托板11端部的侧部边缘上，每侧各1个，如图2和图4所示，这样能够辅助第一摄像头8全方位的监视炉渣在托板11上的堆积情况。第三摄像头15也可以为2个，对称的设置在箱体3两侧的远离托板11端部的侧部边缘上，每侧各1个，如图2和图4所示，以保证第三摄像头15全方位地监视单个炉渣渣块的大小及其被主挤压头4和副挤压头6破碎至小渣块的情况。

进一步的，主挤压头4和副挤压头6的工作端面上在其竖直方向优选设置有多个锥形的挤压齿。与平头挤压齿相比，锥形挤压齿作用在炉渣上的压强更大，可更牢固地咬住不规则的大渣块并更容易将其破碎。

其次，本发明提供一种上述燃煤锅炉炉底排渣装置的排渣方法，锅炉产生的炉渣先掉落在托板11上，当监测到托板11上的炉渣堆积到预先设定的高度时，副挤压头驱动装置7驱动副挤压头6将托板11上的炉渣推到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处使其掉落在输渣机9的钢带或输送链板上；当监测到掉落在托板11上的单个炉渣渣块的任一尺寸大于预先设定的值时，主挤压头驱动装置5驱动主挤压头4移动到出口A处的正上方，并与副挤压头6共同作用将该单个炉渣渣块破碎成小渣块，之后主挤压头驱动装置5驱动主挤压头4回位。

本发明中，既可以在箱体3上相应的位置上开设观察窗，人工对托板11上的炉渣高度以及对单个炉渣渣块的尺寸进行监视，也可以在箱体3上相应的位置设置用于监视掉落在托板11上的炉渣高度的第一摄像头8、用于监视炉渣托板11上的堆积情况的第二摄像头13和/或用于监视大渣块的第三摄像头15进行智能监测。

当采用第一摄像头8对炉渣在托板11上的高度进行监控时，渣井2的侧壁上与第一摄像头8对应的位置可以设置观察窗14，并且观察窗14上可以设置刻度线，第一摄像头8通过监视观察窗14上刻度线的变化判断炉渣在托板11上的高度变化，并将该变化传输至显示设备，工作人员根据显示设备上的结果控制副挤压头驱动装置7驱动副挤压头6的移动。同理，第二摄像头13和第三摄像头15对炉渣的堆积情况和单个炉渣的尺寸进行监视时，第二摄像头13和第三摄像头15可以分别将监视结果输送至显示设备，工作人员根据显示设备上的结果控制主挤压头驱动装置5和副挤压头驱动装置7分别对主挤压头4和副挤压头7的驱动。

此外，第一摄像头8、第二摄像头13和第三摄像头15均可以采用带有拍照分析功能的电子摄像头，这样可以实现主挤压头驱动装置5和副挤压头驱动装置7的自动启动。

预先设定的高度和预先设定的值可根据燃煤锅炉炉底排渣系统的工作要求进行具体设定，本发明中，预先设定的高度优选为300～500mm，预先设定的值优选为不小于隔栅12的间距值。

最后，本发明还提供一种燃煤锅炉炉底排渣系统，如图1至图4所示，包括渣井2和输渣机9，渣井2与输渣机9之间设置有上述燃煤锅炉炉底排渣装置。

本发明的燃煤锅炉炉底排渣系统通过将在箱体2内位于隔栅12的下方并与渣井2的出口相对应的位置设置托板11，托板11的端部在输渣机9的上方形成排渣装置的出口A，由此可将排渣装置的入口中心线D与输渣机9的中心线E进行偏心设置，使二者自上而下不在一条直线上，可以实现输渣机9在锅炉1的炉前或炉后方向距锅炉1炉膛中心线B的距离大于800mm的范围以外的布置，进而实现在燃煤锅炉的炉左、炉右设有锅炉钢支架立柱的情况下完成干式排渣系统及设备的布置，并且不受渣井2的入口中心线C和出口中心线D之间的偏心距离的限制。当炉底排渣装置的入口中心线D与输渣机9的中心线E偏心设置时，燃煤锅炉产生的炉渣将会先掉落到位于隔栅12下方的托板11上，当监测到托板11上的炉渣堆积到预先设定的高度时，副挤压头驱动装置7驱动副挤压头6将托板11上的炉渣推到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处使其掉落在输渣机9的钢带或输送链板上；当监测到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处的单个炉渣渣块的任一尺寸大于等于预先设定的值时，主挤压头驱动装置5驱动主挤压头4移动到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处的正上方，并与副挤压头6共同作用将该单个炉渣渣块破碎成小渣块，之后主挤压头驱动装置5驱动主挤压头4回位，由此完成大渣块的破碎。此外，采用本发明的燃煤锅炉炉底排渣系统，由于炉渣不能直接掉落在输渣机9的钢带或输送链板上，一些片状的大渣块会通过隔栅12的竖向间隙落在托板11上，而片状的大渣块落到托板11上后会倒平，主挤压头4在主挤压头驱动装置5的驱动下移动到燃煤锅炉炉底排渣装置的出口A处的正上方，与副挤压头6共同作用仍然可以将其破碎成小渣块，提高了碎渣机的碎渣效率，减少了对输渣机9的钢带工艺输送链板造成的冲击，同时也减小了对输渣机9出口处的单辊碎渣机的损伤，延长了其使用寿命。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，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。