锅炉除灰设备

第三节 锅炉除灰设备

锅炉内部除灰系统的主要设备有捞渣机、碎渣机以及喷射泵，外部除灰系统的主要设备有灰浆泵、回水泵(渣水回收泵、灰水回收泵)、浓缩池、搅拌槽或湿式搅拌机、容积泵 (包括水隔离泵、油隔离泵、柱塞泵)、箱式冲灰器等。

一、内部除灰设备

1．刮板式捞渣机

刮板式捞渣机的结构如图10—4所示。

刮板式捞渣机主要由调节轮，前后两个下压轮、水封导轮、壳体、链条刮板、滚轮和驱动装置组成。

调节轮的轴承镶在可以滑动的支座上，用以调整环形链条的松紧度。刮板装在两根环形链条之间，是刮灰部件。

壳体由上底板分隔成上、下两仓。上仓为水槽，炉渣掉入水槽内急剧粒化，变成多孔性沙状颗粒，通过链条刮板沿上底板及其斜坡刮走。下仓为干仓，供链条刮板回程用，壳体两侧有溢水口，采用连续进水和溢流形式，使水位恒定，作为水封，以防冷风漏入炉内。水温一般控制在55~60℃，在此温度下，渣块粒化的耗水量最为经济，月．粒化效果好，上底板及其斜坡部分铺设了铸石，可提高耐磨性，并减小刮板与它的摩擦力。 图10-4 刮板式捞S机

1—调节轮；2—下压轮Ⅰ (后)；3—水封导轮；4—壳体滥水槽； 5—链条刮板；6—下压轮Ⅱ (前)；7—铸石层；8—滚轮； 水封导轮与下压轮是链条的导向机构，也是链条的限位机构。由于水封导轮要与水接触，故在导轮的轴中开有小孔通入低压水，形成轴封，以防污水进入轴承。

驱动装置主要由电动机、减速齿轮箱和滚子链传动机构组成。电动机、驱动减速齿轮箱和滚子链带动主轴，再由主轴上的链轮牵引链条刮板。链条刮板的移动速度可以根据渣量进行调节。

刮板式捞渣机具有下列优点：

(1)与水力除渣机比较，能大量节约水、电和投资。

(2)有良好的水封装置，可以防止漏风。

(3)水仓中有足够的冷却水量，能充分满足炉渣粒化要求。

(4)运行平稳可靠，能连续工作，系统无瞬间流量变化，便于管理。

(5)容量大，结构简单，可以移动，便于安装和维修。

(6)刮板在槽内滑动，使用寿命较长，功耗较少。

2．碎渣机

煤燃烧后形成的灰渣易结成块，如果直接进入渣井，容易造成渣井及管道堵塞，甚至会严重堵塞渣浆泵的流道，引起泵的故障，在捞渣机落渣口下方设置碎渣机；由捞渣机捞出的渣块先经碎渣机粉碎后再掉入渣沟，由喷射泵将渣粒冲入沉渣池内。 图10-5 碎渣机简图

1—壳体；2—轴承；3—斜齿座；4—转轴；

5—间隔板；6—锤齿；7—锤座；8—链传动装置；9—摆线针轮减速机；10—调整支座 图l0—5是江苏海门电力机械厂生产的CE830单辊碎渣机。

这种碎渣机的工作原理是：电动机驱动摆线针轮减速机进行一次变速，再由减速机出轴的小链轮通过双排套筒滚子链带动大链轮进行二次变速，大链轮带动碎渣机转子旋转。转子上的锤齿与本体锤座的楔塞怍用(咬合)咬入渣块，锤齿与锤座不断锤轧将灰渣破碎成小于50mm,颗粒。

单辊碎渣机的结构特点是：

(1)齿辊的布齿为间隔排布式。如图l0—6所示，锤齿在齿辊柱面的轴向和圆周方向均取间隔排布，锤齿与间隔板相间排布。齿辊柱面分左右两边相错设置，海边由四块锤齿板和四块间隔板相间组成，分别由螺柱紧固于螺面上。

(2)在辊轴与壳体两端壁孔配合处设有“水封”。水封的水压为0.3～0.4MPa。轴承座采用整体式结构，密封材料为羊毛毡。

(3)调整支座位置可调节摆线针轮减速机与齿辊转子的轴心线倾斜度以及调节链条的松紧度，使链条传动装置在最佳工况下工作。

(4)主要磨损件都采用高锰铸钢制造，提高了抗磨性，延长了使用寿命；由于采用螺栓紧固．可靠且更换方便。

(5)该碎渣机在系统中为开式布置，与捞渣机用法兰连接。

3．喷射泵 图lo-6 齿辊布齿间隔排布示意图

1—间隔板；2—辊齿板 在锅炉水力排渣设备中，常采用喷射泵来冲刷炉灰,含灰的水由喷射泵打至沉淀池或贮灰场。

图10-7为喷射泵喷嘴示意图。喷射泵由喷嘴、扩散室、吸入室三个基本部分组成。工作流体经过喷嘴后以很大的速度进入扩散室，由于高速射流周围压力很低，使喷嘴附近产生真空，被抽送流体便被吸进吸入室，与工作流体混合后一起进入扩散室，然后由出口排出。喷射泵的效率一般在15％～30％左右。

二、锅炉外部除灰设备

1．灰桨泵

灰浆泵是低浓度水力除灰系统的关键设备。用于输送细灰的灰浆泵多为离心泵，如图10—8所示。的叶片对流体沿着它的运动方向做功，从而使流体的压力能和动能均有所增加。流体离开叶轮后，循着导叶和蜗壳的引导而流向出口。由于叶轮不断旋转，使流体在出口处有较高的能量得以连续不断地向前方流去，达到输送灰浆的目的。

图10—8为离心式灰浆泵的典型结构。叶轮位于蜗壳形的压水室里。叶轮旋转时，其内的流体获得了机械能，在惯性作用下挤入压水室，然后从扩散管排出。旋转流体的离心作用和排出必然造成叶轮中心处产生空缺，于是流体便经由吸入室补充入内。当这部分流体进入叶轮后，也同样会获得能量并因惯性作用而流至出口。于是新的流体图lo-7 喷射泵喷嘴

l—排出管；2—扩散室；3—管子；

4—吸入管；5—吸入室；6—喷嘴 便连续不断地补充和排出。

（缺一个图）

根据轴封的不同，灰浆泵可分为填料轴封灰浆泵和副叶轮轴封灰浆泵两类。图lO—9和图10—10分别是填料轴封和金属减压盖副叶轮轴封的结构简图。填料轴封的结构简单，维护方便，使用范围广，但需用轴封水。对于泵吸上使用工况，必须使用填料轴封，金属减压盖副叶轮轴封用在泵进口正压力值不大于泵出口压力值的10％的单级泵或多级串联的第一级泵。

2，回水泵(灰水回收泵，渣水回收泵)

低浓度水力除灰系统中，灰浆泵打出的灰浆中水的比重占到75％一85％左右，若直接排到灰场势必造成水资源的极大浪费。因此许多发电厂采用图l0—3所示高浓度水力除灰系统，即用浓缩机(池)来浓缩灰浆，将浓缩池溢流水由回水泵重新打入除尘器的办法来节水，节水效果十分明显。

通常回水泵采用离心泵，其结构型式与灰浆泵相仿，这里就不再重复介绍。

3．搅拌器

电除尘器捕集下来的干灰经落灰管后一般有两种冲灰方式(湿式)。一种是由箱式冲灰器排向灰浆池；另一种是干灰进入搅拌桶搅拌成灰浆再排向灰浆池。这两种方式的区别在于用水耗量不同，箱式冲灰器的耗水量大，灰浆浓度低。搅拌桶则在节水上有明显优势，但搅拌桶的体积大，占地面积较大，故障处理方面不如箱式冲灰器方便。

(1)搅拌桶 图10—11为单台搅拌桶的示意图。落灰管插入搅拌桶上部，由上盖板、隔板、液面形成的封闭空间内。干灰经落灰管落入搅拌桶，清水自清水管注入桶内。电动机带动大轴及叶轮将灰、清水搅拌成灰浆。灰浆从溢流管流入倾斜的灰沟，最后流入灰浆池内，下部设置事故放水门，用于故障处理或防冻时放掉桶内的灰浆。

(2)箱式冲灰器 图l0—12为箱式冲灰器的简图。冲灰器上口与除尘器下灰管口相连，冲灰器下部装有进水管和喷嘴，在冲灰器内部安装有隔板和灰水出口管。当冲灰水沿切向进入后，水在槽内产生漩流，使灰与水搅拌后经灰水出口排入灰沟。运行中，水位应保持与灰水出口管同样高度，以形成水封。烟道底部的细灰，也可通过此装置排入灰沟。

4．浓缩机(池) 浓缩机(池)是将灰浆浓缩，以满足高浓度水力除灰系统输灰要求的一种设备。它可使灰浆浓度由15％提高到50％左右。目前常用的浓缩机(池)为周边传动的耙架式浓缩机。

该种浓缩池为一圆形钢筋混凝土结构，池底为锥形，池内装置的耙架沿周边缓慢转动。灰浆从池中心的上部进入，在池内向下沉淀。沉淀于池底的高浓度灰浆在耙架的推动下向锥形底中心集中，通过下浆管进入排浆设备。浓缩后上部的清水则从池周边的溢流槽溢出，通过回水泵循环使用。

5．柱塞泵

PZNB型喷水式柱塞泥浆泵是我国自行设计制造的一种新型泥浆泵，是我国燃煤发电厂除灰系统高浓度、远距离输送灰浆的较理想设备。

该泵由柱塞泵及柱塞清洗系统两部分组成。柱塞泵的结构如图l0—13所示，它通过曲柄连杆机构，将电动机的回转运动变为往复运动。曲轴采用偏心轮结构、飞溅润滑方式，运行可靠，维修方便。泵的传动系统是电动机通过皮带带动皮带轮及泵内齿轮两级减速达到设

计泵速。在不改变柱塞直径的情况下，仅改变泵速就可以达到不同排灰量的要求。

泵的外壳采用焊接结构。阀箱组件为L形市置．于加工和更换。泵的吸入阀、排出阀采用橡胶密封圈密封人字形齿轮及偏心轮的大轴承在旋转过程中不断地浸入油中从而得到润滑。十字头、导板的润滑是通过飞溅润滑实现的。主轴与偏心轮两端轴承都是油脂润滑．柱塞清洗系统采用注水泵提供高压水清洗。为防止灰浆倒流，在清洗水管上装有双重单向阀，因此在启动柱塞泵前应先启动注水泵。高压水清洗的主要部件是柱塞密封装置及柱塞。

柱塞泵适用于高浓度的灰浆输送。要求灰渣颗粒直径小于3mm，大颗粒灰渣含量不大于20％。灰浆重量浓度不大于 60％，一般在40％左右为好。

柱塞泵的吸入管路应尽可能的直和短，必须拐弯时应采用较大弯曲半径，并用钢筋混凝土支墩固定。吸入管路直径应不小于泵的吸入口径，吸入管路上应配置吸入室空气罐，同时配置放压阀和截止阀。

吸人压力应保证有0．02～0，lMPa的正压；因浓缩池采用高位布置，一般能满足此要求。为防止超过允许颗粒直径的杂物进入泵，必须在泵前设置过滤装置。

排出管路直径应不小于泵排出管直径；排出管应用钢筋混凝土支墩固定，以防振动。排出管路卜必须配置排出空气罐，目的是使脉冲式的出口流体给扩容器后平稳压力，避免输灰管发生振动。排出管路的空气罐容积不小于1.9m3，压力与泵的额定排出压力相同。同时排出管上还应配置放压阀、截止阀和防爆门。

6．油隔离泵

图l0—14是油隔离泵的工作原理图。油隔离泵借助于矿物油作隔离物质，使灰水不能进入活塞缸，从而延长活塞缸的使用寿命。汕隔离泵由活塞缸、油水分离罐、2形管、阀箱、油箱、出口空气罐(室)和机械传动装置组成。油与灰在油水分离罐中因密度不同自然分离，使灰水不能进入活塞缸，具有隔离作用。由于往复泵活塞的来回冲程容易在管路中形成振动或水击，因此在泵出口设置空气罐用来扩容稳压。空气罐由空气压缩机提供压缩空气。灰浆的输送是靠电动机传动装置减速后，由齿轮上的偏心轮带动连杆使活塞在活塞缸中作往复运动。当活塞从前顶点向后移动时，油水分离罐内形成真空，油被吸入活塞前缸，吸入阀开启，排出阀关闭，灰浆吸入z形管。当活塞到达后死点，吸入过程完毕。之后活塞回程前移，吸入阀关闭，排出阀开启，油被推回油水分离罐，并驱使灰浆进入灰浆出口管排出，如此循环。

油隔离泵的优点是：输送灰浆浓度大，最大可达到60％，省水、节能；压力高，输送距离远。有推广价值。

油水分离罐及上部油箱使用20号透平油，或使用抗乳化性能好、粘度相当于20号透平油的其他种类的油。传动箱内用机械油，夏季用40号机械油，冬季用10号机械油。活塞杆填料函的油盅用20号透平油，齿轮轴的轴承用钙基脂润滑油。