余熱鍋爐的立式模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種余熱鍋爐的立式模塊，其包括：具有煙氣通道的機架、和安裝在機架上并位于煙氣通道中的多個立式模塊，其中每個立式模塊包括多個鍋爐管、連接相鄰兩鍋爐管的多個膜式壁、以及沿著相應膜式壁往復行進且可對其相鄰兩鍋爐管外表面抵靠接觸并清灰的多個機械刷。本實用新型采用了水平方向往復運動的清灰機構，每個鍋爐管由至少2個機械刷的除灰面負責除灰，從而有效地除去鍋爐管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進而提高了熱能的利用效率。
【專利說明】余熱鍋爐的立式模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鐵合金電石余熱鍋爐【技術領域】，具體為一種余熱鍋爐的立式模塊。
【背景技術】
[0002]據中國鐵合金工業協會相關統計數據，我國是世界第一鐵合金生產大國，2010年全國鐵合金產量2435.5萬噸，同比增長10.23%，占世界鐵合金總產量的50%以上。我國鐵合金行業90%左右產品采用礦熱爐電熱法生產，能源消耗比較高，是國家節能減排的重點行業。礦熱爐的用電量占全國發電量的2%，電力消耗備受關注，如何充分利用礦熱爐的余熱不僅能節約能源，更有利于環境保護。同時電石是聚氯乙烯的主要生產原料，我國電石產量為560萬噸,我國中型規模以上電石生產企業250多家,生產廠家也主要分布在發電能力比較集中的西部地區。電石在礦熱爐生產過程中會產生攜帶8-20g/Nm3粉塵的400-600度的余熱煙氣，因此需要通過余熱鍋爐進行回收。
[0003]然而鐵合金電石爐煙氣中的微小的顆粒粉塵極細，平均粒徑在200_400nm，粉塵的比表面積很大，達到10-25m2/g，極易產生靜電、極易吸附而且隔熱性能非常好。鐵合金電石爐煙氣中粉塵含量高，其具有極強的粘附力和非常高的阻熱、隔熱性能，鍋爐換熱管管壁如果粘灰、積灰，將大大降低了鍋爐的換熱、傳熱效率，現有技術中常采用的除灰方式有:機械鋼珠除灰、激波吹灰、蒸汽吹灰、機械振打、乙炔爆燃，但都不能滿足該種鍋爐的正常運行。而且余熱鍋爐受熱面檢修空間狹小，很多部位甚至沒有預留檢修空間，檢修維護困難。為此 申請人:專門設計了一種余熱鍋爐的立式模塊，以適應鐵合金電石行業余熱鍋爐的要求。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供了一種余熱鍋爐的立式模塊。
[0005]為達成本實用新型目的，本實用新型提供了如下技術方案:一種余熱鍋爐的立式模塊，其包括:多個沿水平方向排列的鍋爐管、相鄰鍋爐管通過膜式壁相連而成且與水平面垂直的管束單元、固定管束單元的管束固定架、以及沿著相應膜式壁可水平移動的清灰機構，其中清灰機構包括用于清理鍋爐管外表面的若干個機械刷，且每個鍋爐管與至少2個機械刷抵靠接觸。
[0006]在上述技術方案的基礎上，進一步包括如下附屬技術方案:
[0007]其進一步包括固定所述機械刷的框架、可拆卸地固定在框架兩端的多個金屬條或金屬管、設置在框架外側且位于煙氣通道之外的滑輪、與滑輪配合的滑動導軌、使框架往復運動的傳動裝置、以及向傳動裝置提供動力的電機。
[0008]所述機械刷由若干個可撓曲變形的金屬絲構成。
[0009]所述鍋爐管為陣列排列，且相鄰鍋爐管在垂直方向上通過膜式壁相連，而在水平方向上則相互間距大于3cm，其中鍋爐管的長度大于1.5m。
[0010]所述框架具有至少三個的牽引支點，并由一個或多個電機進行同步牽引，在移動過程中框架的所在平面與鍋爐管的長度方向保持垂直。
[0011]所述鍋爐管為蛇形管，且每根鍋爐管通過彎頭上下連接，鍋爐管直段處或鍋爐管直段和彎頭連接處焊接鋼片并形成多層不易發生變形的平面結構。
[0012]所述機械刷可拆卸地安裝在框架上。
[0013]所述機械刷通過螺栓和壓板安裝在框架上。
[0014]本實用新型具有如下優點:
[0015]1)適用于多個重疊安裝的模塊化鍋爐結構以及多個立式模塊之間的配合，大大節省了安裝所需的占地面積。
[0016]2)采用了多個立式模塊，使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與鍋爐管的延伸方向相互垂直，大幅提高了熱量利用率。
[0017]3)采用了水平布置的鍋爐管，有效避免了鍋爐管兩端的壓力差波動，使得管道系統在運行中的壓力保持穩定，提高了鍋爐系統的穩定性。
[0018]4)采用了水平方向往復運動的清灰機構，每個鍋爐管由至少2個機械刷的除灰面負責除灰，從而有效地除去鍋爐管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進而提高了熱能的利用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0020]圖1為本實用新型的內部結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型中立式模塊和清灰機構的結構示意圖。
[0022]圖3為本實用新型中清灰機構的側視結構示意圖。
[0023]圖4為本實用新型中傳動裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例:參考圖1-4所示，本實用新型提供了一種余熱鍋爐的立式模塊的具體實施例，其包括:多個沿水平方向排列的鍋爐管32、相鄰鍋爐管32通過膜式壁34相連而成且與水平面垂直的管束單元、固定管束單元的管束固定架36、以及沿著相應膜式壁可水平移動的清灰機構40，其中清灰機構包括用于清理鍋爐管外表面的若干個機械刷，且每個鍋爐管與至少2個機械刷在兩個不同平面上分別抵靠接觸。
[0025]余熱鍋爐包括立式鋼結構機架10、固定在立式鋼結構機架10內并兩端有進氣管22和出氣管24的煙氣通道20、位于進氣管22和出氣管24之間且可拆卸的多個立式模塊30，其中每個立式模塊30均包括多個水平方向延伸的鍋爐管32、用于水平方向往復清除所述鍋爐管32表面積灰的一清灰機構40、用于使清灰機構往復運動的傳動裝置50、向傳動裝置提供動力的動力裝置60。相鄰兩立式模塊之間具有可相互拆卸的卡合結構、水壓控制裝置、以及電氣控制動力裝置或水壓控制裝置的控制單元。此處的水平方向是與安裝平面(地面)方向平行，立式方向或垂直方向是與安裝平面(地面)方向垂直，且方向說明是用于說明元件的相對位置關系并不限定其保護范圍。
[0026]立式模塊30還包括在立式方向上連接相鄰兩鍋爐管32的膜式壁34、以及用于固定鍋爐管32的管束固定架36，其中膜式壁34和相鄰兩鍋爐管32共同形成用于引導機械刷44運動的一清灰通道，清灰通道為水平方向延伸，以保證機械刷44在水平方向往復運動而不偏離軌道。立式模塊30的端面形狀既是軸對稱的，又是中心對稱的(如方形，矩形)，并可以與傳統的臥式模塊組合。立式模塊30的個數優選為3-15個，以確保出口的煙氣溫度降低至合適溫度，如100度。每個鍋爐管32同時與至少2個機械刷44相互抵靠接觸。
[0027]每根鍋爐管32通過彎頭上下垂直連接，管子直段處或管子直段和彎頭處焊接扁鋼，做成膜式壁34，每根鍋爐管32的長度大于1.5m,且每兩根相鄰鍋爐管的間距，即膜式壁34的寬度大于3cm，以收容機械刷。鍋爐管采用蛇形管排列，鍋爐管也稱為熱交換管，內部具有水或其他液體進行熱交換，且液體流動方向與煙氣從上往下的方向相反，即由下往上，形成逆流熱交換。管束固定架36為一體化的支撐鋼結構以支撐水平方向的鍋爐管32。鍋爐管32可分多列排列，每列通過管束固定架36和立式鋼結構機架10進行固定。
[0028]清灰機構40至少包括位于所述鍋爐管32外側且金屬制成的框架42、與框架42相連接并位于相鄰鍋爐管32之間且可拆卸的若干個機械刷44、位于框架42外側的若干個滑輪46、設置在框架42上并與傳動裝置50相連接且至少三個以上的牽引支點48、用于可拆卸地將機械刷44固定至框架42上的若干個壓板47、以及連接壓板47和框架42的螺栓49，其中壓板優選為金屬條或金屬管，框架42優選為中間帶網格的框架或稱為網架框。所述框架42與鍋爐管32之間空隙均勻，框架42位于一平面上。機械刷44為蓬松的金屬絲構成，具有一定撓度且可擠壓變形，形狀為圓環或橢圓環。管束固定架34具有與滑輪46配合且位于煙氣通道20之外的若干個滑動導軌。清灰機構40使得每根鍋爐管32由至少2個機械刷44的除灰面負責除灰，框架42通過電機進行驅動牽引，清灰機構40的機械刷44可順著鍋爐管32的水平方向往復移動。機械刷44可以拆卸，便于檢修。
[0029]傳動單元50包括傳動輪，并通過鋼絲、或皮帶、或鏈條、或絲桿等傳動結構與牽引支點48相連接。參考圖4所示，傳動單元50為皮帶傳動,通過清灰單元40的滑輪46與固定架34的滑動導軌340配合，且滑動導軌340的兩端有限位保護部件342實現限位，動力裝置60為一個電機。由此實現由一個或多個電機進行牽引同步前后移動，在移動過程中框體42與鍋爐管32保持垂直。
[0030]水壓控制裝置用以控制/監測立式模塊之間的水壓，并可連接控制單元。控制單元包括單片機或微處理器，并通過多個不同種類的傳感器，如位移傳感器、速度傳感器、限位傳感器等進行監測，有效避免了運行過程中的卡止、失效、損壞等故障。
[0031]本實用新型通過多個重疊安裝的立式模塊，大大節省了安裝所需的占地面積，并使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與立式模塊的鍋爐管相互垂直，大幅提高了熱量利用率。采用了水平布置的熱交換管，有效避免了熱交換管兩端的壓力差波動，使得管道系統在運行中的壓力保持穩定，提高了鍋爐系統的穩定性。本實用新型采用了網架式除灰裝置，每個熱交換管由至少2個機械刷的除灰面負責除灰，從而有效地除去每根熱交換管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進而提聞了熱能的利用效率。
[0032]當然上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于其包括:多個沿水平方向排列的鍋爐管、相鄰鍋爐管通過膜式壁相連而成且與水平面垂直的管束單元、固定管束單元的管束固定架、以及沿著相應膜式壁可水平移動的清灰機構，其中清灰機構包括用于清理鍋爐管外表面的若干個機械刷，且每個鍋爐管與至少2個機械刷抵靠接觸。
2.根據權利要求1所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:其進一步包括固定所述機械刷的框架、可拆卸地固定在框架兩端的多個金屬條或金屬管、設置在框架外側且位于煙氣通道之外的滑輪、與滑輪配合的滑動導軌、使框架往復運動的傳動裝置、以及向傳動裝置提供動力的電機。
3.根據權利要求1所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:所述機械刷由若干個可撓曲變形的金屬絲構成。
4.根據權利要求2所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:所述鍋爐管為陣列排列，且相鄰鍋爐管在垂直方向上通過膜式壁相連，而在水平方向上則相互間距大于3cm，其中鍋爐管的長度大于1.5m。
5.根據權利要求4所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:所述框架具有至少三個的牽引支點，并由一個或多個電機進行同步牽引，在移動過程中框架的所在平面與鍋爐管的長度方向保持垂直。
6.根據權利要求5所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:所述鍋爐管為蛇形管，且每根鍋爐管通過彎頭上下連接，鍋爐管直段處或鍋爐管直段和彎頭連接處焊接鋼片并形成多層不易發生變形的平面結構。
7.根據權利要求2或3或4或5或6所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:所述機械刷可拆卸地安裝在框架上。
8.根據權利要求7所述的一種余熱鍋爐的立式模塊，其特征在于:所述機械刷通過螺栓和壓板安裝在框架上。
【文檔編號】F22B1/18GK203489230SQ201320554710
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】張益銘, 李明平, 鮑勁松, 方斌, 王西來 申請人:昆山市利昆機電設備有限公司