[发明专利]钢珠除尘式矿热炉余热锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种能以可靠、连续、有效的方式清除矿热炉余热锅炉受热面上的积 灰，保证受热面的传热效率的钢珠除尘式矿热炉余热锅炉，属于一种余热锅炉技术领域。

背景技术

矿热炉，又称“埋弧电炉”，它主要是指用于生产金属硅、硅铁合金、锰硅合金、镍 钛合金、电石等产品的电炉，该种矿热炉余热锅炉的烟气含尘量达5～20g/Nm3，烟气温 度一般在300～900℃左右波动，烟气中大部分粉尘的直径为0.1～0.5um，并由球形微粒 和这些微粒的球团组成，粉尘的特性是密度小、细而轻、胶结性能好、静电吸附和微粒间 的吸附能力强、不宜沉降，灰中含SiO2、MgO、CaO、Fe2O3、Al2O3、P2O3、Na2O、C等多 种纳米级微粒，这些微粒在不同的温度区和湿度下呈现不同的沾结性，严重影响这类埋弧 电炉的烟气余热的回收利用、以及具有较高经济价值的烟尘的回收，这类余热锅炉至今未 寻找到一种可靠的经济的清灰装置，如何有效地连续清除受热面上的积灰是该类余热锅炉 能够稳定运行的关键点。据我们所知，目前矿热炉余热利用领域有以下多种除尘式矿热炉 余热锅炉：

1、声波除尘式矿热炉余热锅炉：

每隔一段时间向受热面空间输入一定频率的声波，给烟气流以较强的扰动，达到清除 受热面积灰的效果。其缺点是：不能连续清灰，在受热面的不同部位除尘效果差别很大， 存在很多盲区，且由于锅炉负压较大，输入声波时会带入大量冷空气，严重影响了锅炉的 热效率；不同部位的受热面因振动引起的外加应力值相差很大，其抗疲劳寿命不同。

2、压缩空气或高压蒸汽吹扫除尘矿热炉余热锅炉：

每隔一段时间向受热面空间输入压缩空气或高压蒸汽吹扫，达到清除受热面积灰的效 果。其缺点是：不能连续清灰，在受热面的不同部位除尘效果差别很大，存在很多盲区； 输入大量的冷空气或蒸汽，严重影响了锅炉的热效率；高速的风或蒸汽对贴近管壁的上述 灰种有压实压紧的作用力；尤其蒸汽不能使用，水蒸汽的带入将大大增加这类灰的沾结特 性，受潮的灰将严重影响低温区的收尘效果；大量的压缩空气或蒸汽将消耗大量的能源， 非常不经济。

3、爆破、激波除尘矿热炉余热锅炉：

其原理与声波除尘类似，只是以一定量燃料的爆炸燃烧产生爆发冲击波代替声波，同 样存在上述缺点，而且爆炸力较难控制，局部受热面易被损坏。

4、机械振打除尘矿热炉余热锅炉：

其工作原理是：通过振打锤周期性地击打与受热面紧密接触的振杆，使受热面管组形 成整体振动，并且振动机械波沿受热面管子轴向传递至每一几何点，从而达到除尘目的。 其优点是机械波的产生、传递在时间和空间维度上分布均匀，对于较大微粒、松撒类的灰， 如水泥窑余热锅炉中的水泥灰尘，具有极其良好的除尘效果，已经广泛使用，缺点是对纳 米级、胶结性能好、静电吸附和微粒间的吸附能力强、不宜沉降该类灰尘清灰效果差。

5、复合方法除尘矿热炉余热锅炉：

其工作原理是：在一套矿热炉余热锅炉上同时采用上述2种或2种以上的除尘方法。 这种方法，系统复杂、投资、维护费用大，清灰效果也很不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种以钢珠除尘方法解决矿热炉 余热锅炉的受热面除尘问题，连续、稳定、有效、经济、可靠地清除受热面上灰尘的钢珠 除尘式矿热炉余热锅炉。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，该余热锅炉至少包括有一由蛇形管组构 成的锅炉受热面，一在锅炉受热面四周形成一个密封通道的锅炉烟气通道以及炉顶和炉底 灰斗，所述的炉顶布置有一钢珠播撒装置，而在炉底灰斗下方设置有钢珠分离收集装置， 在所述钢珠播撒装置和钢珠分离收集装置之间设置有循环式钢珠机械运输装置。

所述的循环式钢珠机械运输装置由主动轮，从动轮，双排链条，水平导轨，钢珠运输 斗，机械卸料挡轮构成，所述的至少一个主动轮和至少三个从动轮被固定在锅炉构架上， 环绕在上述主动轮和从动轮之间的双排链条上挂置有钢珠运输斗，在所述炉顶处设置有可 将钢珠运输斗翻倒的机械卸料挡轮。

所述的炉顶处设置有由播撒收集斗和风冷播撒球(锥)构成的钢珠播撒装置，所述的 风冷播撒球(锥)置于播撒收集斗下方的扩撒口处中央。