一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置及控制系统

技术领域

本发明涉及锅炉空预器吹灰技术领域，具体为一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置及控制系统。

背景技术

空气预热器简称空预器，是利用锅炉等装置的排烟热量来预热的换热器。其作用是降低锅炉等设备的排烟温度，提高热效率，使燃料易于着火、燃烧稳定和提高燃烧效率。空预器多用于燃煤电站锅炉，可分为管箱式、回转式两种，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。电站锅炉较常采用受热面回转式预热器。在锅炉中的应用一般为两分仓、三分仓、四分仓式，其中四分仓较常用于循环流化床锅炉中。

空预器为燃煤电厂重要的换热设备，为提高其换热效果，需定期对其换热元件进行积灰清理，减少风烟系统阻力，而现有的方式都是通过人工定期检查换热元件上的积灰量，操作十分繁琐复杂，然后再通过吹尘或水洗的方式对换热元件上的积灰进行清理，而空预器内的换热元件厚度比较厚，有的空预器内部的换热元件都设置很多层，这样才能对烟气的热量进行充分换热，但是好几层的换热元件上的积尘进行清理也十分繁琐复杂，不能彻底将换热元件上的积尘进行有效清理，现有的换热元件吹灰方式比较单一，不能采用蒸汽进行吹灰，往往造成很多灰尘漂浮在空气中，影响工作人员的身体健康，而且在高强气压下，高热的蒸汽对去除换热元件上的积尘也是十分高效快速的，为此提供了一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置及控制系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置及控制系统，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置，包括空预器外壳和加热水箱以及控制箱，所述空预器外壳安装在加热水箱的顶部上，所述空预器外壳的底部一侧设有烟气排气口，所述空预器外壳的底部另一侧设有空气进风口，所述空预器外壳的顶部安装有顶架，所述顶架的中部设有第一轴承，所述第一轴承的底部连接有转子中心筒，所述转子中心筒上安装有若干个换热元件固定架，所述换热元件固定架的顶部安装有换热元件，所述换热元件固定架的外侧安装有转子，所述换热元件的顶部和底部均设有内框架，所述内框架的中部设有轴承，所述轴承的四个侧面均设有喷淋管，每个喷淋管相互连通，所述喷淋管与蒸汽输送管相连，所述喷淋管上均匀设有若干个喷头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述空预器外壳的顶部安装有顶架，所述顶架的顶部一侧安装有烟气进风口，所述顶架的顶部另一侧安装有空气出风口，所述烟气进风口、空气出风口、烟气排气口、空气进风口的中部均安装有压力传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加热水箱的内部安装有加热内桶，所述加热内桶的外侧设有隔热板，所述隔热板的外侧缠绕有电磁线圈，所述加热内桶的顶部一侧连接有补水管，所述补水管上安装有电磁阀，所述加热水箱的顶端中部安装有离心泵，所述离心泵的一侧连接有蒸汽输送管，所述加热内桶的顶部安装有液位传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述离心泵通过蒸汽输送管与喷淋管相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内框架通过第二轴承与转子中心筒相连，所述第二轴承通过喷淋管固定在内框架的中部上，所述内框架通过螺栓安装在空预器外壳的内部上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述空预器外壳的内壁上安装有与转子相匹配的定子。

作为本发明的一种优选技术方案，所述换热元件固定架焊接在转子中心筒上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制箱分别与离心泵、电磁阀、液位传感器、压力传感器和电磁线圈电性连接，所述液位传感器通过控制器与电磁阀电性连接。

一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置的控制系统，包括自动吹灰系统和自动补水系统；

所述自动吹灰系统包括数据采集模块、做差模块、判断模块和控制模块；采集模块用于对压力传感器上的数据进行采集；做差模块用于对烟气进风口和烟气排气口采集到的压力数据进行做差，对空气出风口和空气进风口采集到的压力数据进行做差；判断模块用于判断做差模块做出的数据差是否在设定范围内，如果超过设定范围，则控制模块会启动离心泵和电磁线圈工作进行自动蒸汽吹灰；

数据采集模块与做差模块相连，所述做差模块与判断模块相连，所述判断模块和控制模块相连；

自动补水系统包括水位数据材料模块、水位数据判断模块和补水控制模块；

所述水位数据材料模块用于对液位传感器上的数据进行检测；

所述水位数据判断模块用于判断采集到的数据是否在设定范围内；

所述补水控制模块用于控制电磁阀开启或关闭；

所述水位数据材料模块与水位数据判断模块相连，所述水位数据判断模块和补水控制模块相连。

本发明的有益效果是：该装置通过两个进出口的风压差从而判断换热元件上的积尘是否过多，能实现自动检测换热元件上的灰尘量，灵活性强，无需人工检测定期进行清理，该装置通过自动检测灰尘量自动控制蒸汽吹灰，采用蒸汽吹灰不仅防止灰尘进入到空气中，让灰尘能与蒸汽融合，降低扬尘，而且还能利用高温蒸汽在高强气压的作用下将灰尘快速从换热元件上进行脱离，通过对换热元件顶部和底部同时进行蒸汽吹灰，从而提高灰尘清理效率，节约时间，提高清理质量，该蒸汽产生设备还能自动检测水位自动进行补水，采用电磁加热，节约成本，提高加热速率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明加热水箱的内部结构示意图；

图4为本发明换热元件的安装结构示意图；

图5为本发明换热元件固定架的俯视图；

图6为本发明内框架的结构示意图。

图中：空预器外壳1、加热水箱2、烟气进风口3、空气出风口4、烟气排气口5、空气进风口6、内框架7、蒸汽输送管8、离心泵9、补水管10、电磁阀11、液位传感器12、顶架13、轴承固定架14、第一轴承15、换热元件16、喷淋管17、喷头18、转子中心筒19、压力传感器20、换热元件固定架21、转子22、第二轴承23、加热内桶201、隔热板202、电磁线圈203。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置及控制系统，包括空预器外壳1和加热水箱2以及控制箱，空预器外壳1安装在加热水箱2的顶部上，空预器外壳1的底部一侧设有烟气排气口5，空预器外壳1的底部另一侧设有空气进风口6，空预器外壳1的顶部安装有顶架13，顶架13的中部设有第一轴承15，第一轴承15的底部连接有转子中心筒19，转子中心筒19上安装有若干个换热元件固定架21，换热元件固定架21的顶部安装有换热元件16，换热元件固定架21的外侧安装有转子22，换热元件16的顶部和底部均设有内框架7，内框架7的中部设有轴承23，轴承23的四个侧面均设有喷淋管17，每个喷淋管17相互连通，喷淋管17与蒸汽输送管8相连，喷淋管17上均匀设有若干个喷头18。

空预器外壳1的顶部安装有顶架13，顶架13的顶部一侧安装有烟气进风口3，顶架13的顶部另一侧安装有空气出风口4，烟气进风口3、空气出风口4、烟气排气口5、空气进风口6的中部均安装有压力传感器20。

加热水箱2的内部安装有加热内桶201，加热内桶201的外侧设有隔热板202，隔热板202的外侧缠绕有电磁线圈203，加热内桶201的顶部一侧连接有补水管10，补水管10上安装有电磁阀11，加热水箱2的顶端中部安装有离心泵9，离心泵9的一侧连接有蒸汽输送管8，加热内桶201的顶部安装有液位传感器12。

离心泵9通过蒸汽输送管8与喷淋管17相连。

内框架7通过第二轴承23与转子中心筒19相连，第二轴承23通过喷淋管17固定在内框架7的中部上，内框架7通过螺栓安装在空预器外壳1的内部上。

空预器外壳1的内壁上安装有与转子22相匹配的定子。

换热元件固定架21焊接在转子中心筒19上。

控制箱分别与离心泵9、电磁阀11、液位传感器12、压力传感器20和电磁线圈203电性连接，液位传感器12通过控制器与电磁阀11电性连接。

一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置的控制系统，包括自动吹灰系统和自动补水系统；

自动吹灰系统包括数据采集模块、做差模块、判断模块和控制模块；采集模块用于对压力传感器20上的数据进行采集；做差模块用于对烟气进风口3和烟气排气口5采集到的压力数据进行做差，对空气出风口4和空气进风口6采集到的压力数据进行做差；判断模块用于判断做差模块做出的数据差是否在设定范围内，如果超过设定范围，则控制模块会启动离心泵9和电磁线圈203工作进行自动蒸汽吹灰；

数据采集模块与做差模块相连，做差模块与判断模块相连，判断模块和控制模块相连；

自动补水系统包括水位数据材料模块、水位数据判断模块和补水控制模块；

水位数据材料模块用于对液位传感器12上的数据进行检测；

水位数据判断模块用于判断采集到的数据是否在设定范围内；

补水控制模块用于控制电磁阀11开启或关闭；

水位数据材料模块与水位数据判断模块相连，水位数据判断模块和补水控制模块相连。

工作原理：一种锅炉空预器蒸汽自动吹灰装置及控制系统，使用的时候，热风通过烟气进风口3进入到空预器外壳1的内部，让烟气与换热元件16充分接触，从而将烟气的热量传递到换热元件16上，通过定子接通电源，利用转子22围绕定子旋转，从而带动转子中心筒19围绕第一轴承15和第二轴承23旋转，从而带动换热元件固定架21上的换热元件16旋转，将有热量的换热元件16旋转到空气出风口4底部上，空气通过风机通过空气进风口6进入到空预器外壳1的内部，让含有热量的换热元件16对空气进行加热，加热后的空气通过空气出风口4排出，烟气进风口3、空气出风口4、烟气排气口5、空气进风口6的中部均安装有压力传感器20，烟气进入烟气进风口3的时候，通过压力传感器20记录压力数据，与此同时，利用烟气排气口5上的压力传感器20记录烟气排出时的压力数据，然后对两个压力数据进行相减，与此同时，也对空气进风口6上的压力传感器20检测的数据进行记录，并对空气出风口4上的压力传感器20检测的数据进行记录，然后将两个数据进行相减，得到差值，两个差值的平均数在设定范围内，则不启动自动吹灰系统，如果超过设定范围，则会通过启动自动吹灰系统，利用自动吹灰系统上的控制模块会启动离心泵9和电磁线圈203，电磁线圈203工作对加热内桶201内的水进行加热，与此同时利用离心泵9工作，将加热产生的水蒸气通过蒸汽输送管8输送到喷淋管17内，通过喷淋管17上的喷头18喷出蒸汽，利用蒸汽对换热元件16上的灰尘进行清理，蒸汽从换热元件16的顶部和底部同时进入，让换热元件16内的灰尘彻底与换热元件16脱离，被清理的灰尘通过空气进风口6和烟气排气口5排出，当加热内桶201内的水位下降的时候，通过液位传感器12检测水位的具体的液位，当超过设定位置时候，则通过控制器控制电磁阀11工作，从而让补水管10快速补水进入到加热内桶201的内部。

该装置通过两个进出口的风压差从而判断换热元件上的积尘是否过多，能实现自动检测换热元件上的灰尘量，灵活性强，无需人工检测定期进行清理，该装置通过自动检测灰尘量自动控制蒸汽吹灰，采用蒸汽吹灰不仅防止灰尘进入到空气中，让灰尘能与蒸汽融合，降低扬尘，而且还能利用高温蒸汽在高强气压的作用下将灰尘快速从换热元件上进行脱离，通过对换热元件顶部和底部同时进行蒸汽吹灰，从而提高灰尘清理效率，节约时间，提高清理质量，该蒸汽产生设备还能自动检测水位自动进行补水，采用电磁加热，节约成本，提高加热速率。

以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。