一种用于炉底密封的挡灰板及其密封结构论文和设计-姜学录

全文摘要

本实用新型公开了一种用于炉底密封的挡灰板及其密封结构，属于锅炉密封技术领域。该挡灰板包括分段式挡灰板、遮盖相邻分段式挡灰板缝隙的盖板和补偿式挡灰板。补偿式挡灰板包括连接板和金属丝束。连接板包括竖直面和弯折面，竖直面通过螺栓与密封水槽的侧壁固定连接。金属丝束设于弯折面的底部，且金属丝束的末端与分段式挡灰板的侧面压接；多个所述分段式挡灰板与多个盖板围合形成连接炉膛和渣井的密封落灰空间。该挡灰板为分段式挡灰板，在相邻分段式挡灰板之间设置间隙，并在间隙上设置盖板，能够有效消除水冷壁膨胀不均匀所带来的应力，从而避免挡灰板的变形、弯曲，收口处的弯折结构能够有效降低灰尘进入量，减少颗粒物进入量。

主设计要求

1.一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，包括固定在水冷壁下联箱(7)底部连接角钢(1)上的分段式挡灰板(30)、遮盖相邻所述分段式挡灰板(30)之间间隙(33)的盖板(32)和固定于所述分段式挡灰板(30)与密封水槽缝隙间的补偿式挡灰板(6)；所述补偿式挡灰板(6)包括连接板(62)和金属丝束(61)；所述连接板(62)包括竖直面和弯折面，竖直面通过螺栓与密封水槽的侧壁固定连接；所述金属丝束(61)设于弯折面的底部，且金属丝束(61)的末端与分段式挡灰板(30)的侧面压接；多个所述分段式挡灰板(30)与多个盖板(32)围合形成连接炉膛(90)和渣井(91)的密封落灰空间。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，所述补偿式挡灰板(6)还包括夹板(63)，夹板(63)安装于所述连接板(62)的竖直面外侧，通过螺栓固定将连接板(62)夹在密封水槽侧壁和夹板(63)之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，所述分段式挡灰板(30)的底部设有朝向密封水槽侧壁下部弯折的弯折面(31)。

4.根据权利要求3所述的一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，所述弯折面(31)与密封水槽侧壁的距离为7～15mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，所述分段式挡灰板(30)为平板式或曲面板式结构，分段式挡灰板(30)的长度或跨度为1.5～2.0m。

6.根据权利要求1所述的一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，所述间隙(33)的宽度为5～8mm。

7.根据权利要求6所述的一种用于炉底密封的挡灰板，其特征在于，盖板(32)覆盖于所述间隙(33)上，且一侧与分段式挡灰板(30)的侧面固定，另一侧跨过间隙(33)并与相邻分段式挡灰板(30)搭接。

8.一种含有权利要求1-7任一所述挡灰板的密封结构，其特征在于，还包括水封插板(2)、连接角钢(1)和水封系统(4)；所述水封系统包括密封水槽和为密封水槽供水的供水管道(5)；所述密封水槽固定安装于渣井(91)的顶部；所述连接角钢固定安装于水冷壁下联箱(7)的底部；所述连接角钢(1)的内侧面与分段式挡灰板(30)的顶部固定连接，外侧面与水封插板(2)的上部连接；所述水封插板(2)的下端面插入到密封水池的水面以下。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于炉底密封的挡灰板及其密封结构，属于锅炉密封技术领域。

背景技术

现代大型锅炉普遍的除渣系统配置的主要是炉底水封加捞渣机等装置。刮板捞渣机作为一种除渣设备，适用于较大燃煤发电机组锅炉底部灰渣的连续清除，而炉底水封作用主要是收集和冷却炉渣，同时保持炉膛负压稳定，防止漏风影响燃烧工况。同时，炉底水封还可以为水冷壁的自由向下膨胀提供足够的空间。

上述炉底密封结构的主要形式及密封原理如下：

水封插板密封系统是组成炉底密封的重要设备之一，由水封插板2、挡灰板3及水封密封系统4部分组成，见图1，水封插板2和挡灰板3原始安装均为整圈一体式，其上部与锅炉水冷壁联箱下的安装角钢1以螺栓连接。水封插板2下部插入渣井水封槽的密封水中，随水冷壁向下膨胀而移动；水封槽的供水来自厂外高压冲灰水。挡灰板3下部插入渣井91中，用于挡住从炉膛掉下的灰渣和焦块，防止进入水封槽。水封插板与挡灰板组成双重密封，防止炉底漏风。

上述炉底水封密封系统存在如下问题：

1、因锅炉安装的原因，炉膛四周水冷壁向下膨胀量并不相同，而各个水冷壁下联箱由于长度不一，锅炉启停时左右膨胀量也不相同。锅炉启停时的热胀冷缩，使安装在水冷壁下联箱上的整圈一体式水封插板及挡灰板自由膨胀受阻，而受到多个方向的拉伸与压缩，呈现波浪状，严重扭曲变形，水封插板和挡灰板的双重密封遭到严重破坏，大部分区域出现较大的漏风缝隙，造成炉底严重漏风；

2、由于挡灰板与密封水池外壁需留有一定空隙，在渣井顶端发生气流扰动时，因灰尘量较大，灰尘会经常通过上述缝隙借助气流扰动进入到密封水槽中，渣井91和炉膛90灰粒沉积在水封水槽中，造成水封水槽局部断水和水封供水量不足，漏风严重；

3、依靠外接的密封水才能够运行，要求有稳定洁净的水源，进行定期冲洗更换避免沉积、堵塞，增加了定期检查、清洗的工作量。

炉底密封一旦出现问题会带来很严重的危害。例如，导致大量冷空气从炉底底部进入，经炉内燃烧生成的烟气量猛增，增加引风机静出力。又如，因大量冷空气进入，使炉内温度水平下降较快，负荷下降，炉内辐射换热减弱，导致燃烧不稳，炉膛负压大幅波动，甚至造成锅炉熄火，严重影响机组安全和经济运行。

目前，现有技术中还存在一种柔性密封，该密封形式取消原有密封水槽、密封水供水系统，取消挡灰板及密封插板。利用耐热钢做金属框架，上半部焊接在水冷壁下端的连接角钢上，下半部焊接在渣井顶部连接钢板上，上半部内侧连接内侧导流板，下半部连接外侧导流板，外侧开螺栓孔，安装非金属复合层，内填充隔热材料。虽然该柔性密封存在诸多优点，但仍存在一些问题，例如，柔性密封挡板长达几米、十几米的导流板在温差变化下由于膨胀挤压，出现变形、弯曲，且上下导流板搭接缝隙加大，高温烟风和灰渣进入隔热层；透过隔热材料，热风导致柔性密封蒙皮老化、脆裂，有机胶和有机材料的密封效果好，但耐温差，在700、800℃热风条件下迅速失效，造成热风、灰渣外漏，密封失败。

实用新型内容

为解决现有锅炉炉底密封装置中存在的密封装置易膨胀变形、灰尘易进入密封水槽造成水槽堵塞，导致水封供水量不足的技术问题，本实用新型提供了一种用于炉底密封的挡灰板，所采取的技术方案如下：

一种用于炉底密封的挡灰板，该挡灰板包括固定在水冷壁下联箱7底部连接角钢1上的分段式挡灰板30、遮盖相邻所述分段式挡灰板30之间间隙33的盖板32和固定于所述分段式挡灰板30与密封水槽缝隙间的补偿式挡灰板6；所述补偿式挡灰板6包括连接板62和金属丝束61；所述连接板62包括竖直面和弯折面，竖直面通过螺栓与密封水槽的侧壁固定连接；所述金属丝束61设于弯折面的底部，且金属丝束61的末端与分段式挡灰板30的侧面压接；多个所述分段式挡灰板30与多个盖板32围合形成连接炉膛90和渣井91的密封落灰空间。

优选地，所述补偿式挡灰板6还包括夹板63，夹板63安装于所述连接板62的竖直面外侧，通过螺栓固定将连接板62夹在密封水槽侧壁和夹板63之间。

优选地，所述分段式挡灰板30的底部设有朝向密封水槽侧壁下部弯折的弯折面31。

更优选地，所述弯折面31与密封水槽侧壁的距离为7～15mm。

优选地，所述分段式挡灰板30为平板式或曲面板式结构，分段式挡灰板30的长度或跨度为1.5～2.0m。

优选地，所述间隙33的宽度为5～8mm。

更优选地，盖板32覆盖于所述间隙33上，且一侧与分段式挡灰板30的侧面固定，另一侧跨过间隙33并与相邻分段式挡灰板30搭接。

本发明的另一目的在于提供一种含有任一所述挡灰板的密封结构，该密封结构还包括水封插板2、连接角钢1和水封系统4；所述水封系统包括密封水槽和为密封水槽供水的供水管道5；所述密封水槽固定安装于渣井91的顶部；所述连接角钢固定安装于水冷壁下联箱7的底部；所述连接角钢1的内侧面与分段式挡灰板30的顶部固定连接，外侧面与水封插板2的上部连接；所述水封插板2的下端面插入到密封水池的水面以下。

相对于现有技术，本实用新型获得的有益效果：

1.采用分段式挡灰板，在相邻分段式挡灰板之间设置间隙，并在间隙上设置盖板，能够有效消除水冷壁膨胀不均匀所带来的应力，从而避免挡灰板的变形、弯曲，收口处的弯折结构能够有效降低灰尘进入量，减少颗粒物进入量；

2.通过设置补偿式金属丝束挡灰板，金属丝束有效解决挡灰板不规则变形、相对运动过程中挡灰板之间的缝隙较大的问题，杜绝大颗粒灰渣进入密封水系统，最大限度限制飞灰进入水封槽，保证密封水流通顺畅，大大延长水封使用寿命和运行稳定性；

3.传统水封因为密封水进灰渣被污染的难题无法解决，被迫采取柔性密封的方式，但没有解决本质上的问题，柔性密封的导流板(挡灰板)容易变形，大量漏入热风、灰渣，大大减小蒙皮使用寿命，该分段式挡灰板(导流板)、补偿式金属丝束挡灰板结构可用在传统水封结构，也可用在柔性密封结构，有效阻止灰渣渗透，降低热风风速；

4.分段式挡灰板与补偿式丝束挡灰板配合使用，分段式挡灰板底部收口处的弯折结构可减少大量借助气体扰流进入缝隙的灰尘，同时，补偿式挡灰板的连接板的弯折结构又进一步阻挡了侥幸进入到缝隙的灰尘。更进一步，由于金属丝束与分段式挡灰板接触处为灰尘与密封水槽水汽接触处，水汽和灰尘接触后容易粘结，再因受热进一步板结在分段式挡灰板的内侧面。在补偿式挡灰板与分段式挡灰板发生纵向的相对运动时，金属丝束可起到钢刷的作用，自动清洁板结在分段式补偿板上的灰尘。灰尘被刮掉后可沿着分段式补偿板的垂直面和弯折面滑入炉膛。该设置方式能够时炉底密封装置具有一定的自清洁功能，一方面可有效避免灰尘沿密封水槽与挡灰板缝隙进入到密封水槽内防止灰尘堵塞水槽，另一方面也可通过自清洁功能延长维护周期，降低检修频率。

附图说明

图1为现有典型的炉底水封系统的结构示意图。

图2为本实用新型一种优选方案中炉底水封系统的结构示意图。

图3为图2虚线圈处的局部放大结构示意图。

图4为本实用新型一种优选实施方案中相邻挡灰板连接处的结构示意图。

图5为图4沿A向的剖视结构示意图。

图中：1，连接角钢；2，水封插板；3，挡灰板；4，水封系统；5，供水管道；6，补偿式挡灰板；7，水冷壁下联箱；8，水冷壁；30，分段式挡灰板；31，弯折面；32，盖板；33，间隙；61，金属丝束；62，连接板；63，夹板；90，炉膛；91，渣井。

具体实施方式

以下实施例所用材料、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、方法和仪器，本领域普通技术人员均可通过商业渠道获得。

在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本实用新型的限定。

图2为本实用新型一种优选方案中炉底水封系统的结构示意图。图3为图2虚线圈处的局部放大结构示意图。从图2和图3可知，炉底密封结构安装于炉膛90和渣井91之间，包括水封系统4、水封插板2、分段式挡灰板30、补偿式挡灰板6以及安装于水冷壁下联箱7下部的连接角钢1。在连接角钢1的内侧面通过螺栓固定连接有多个分段式挡灰板30，该多段式挡灰板可围合成矩形、圆柱形或正多边形等形状。具体何种形状，本领域技术人员根据实际需求确定。分段式挡灰板30的底部设有一个向密封水槽底部弯折的弯折面31，该弯折面31与密封水槽的距离为10mm。在分段式挡灰板30与密封水槽之间设有安装于密封水槽侧壁上部的补偿式挡灰板6。在这一实施方式中，补偿式挡灰板6包括两个夹板63，一个连接板62以及一束金属丝束61。其中，连接板62分为竖直面和弯折面，两块夹板63将竖直面夹持并通过螺栓一起将夹板63和连接板62固定在密封水槽侧壁上。连接板62的弯折面底部连接有金属丝束61。金属丝束61末端与分段式挡灰板30的内侧面压接，通过金属丝束61压持在分段式挡灰板30上阻挡灰尘的进入。

图4为本实用新型一种优选实施方案中相邻挡灰板连接处的结构示意图。图5为图4沿A向的剖视结构示意图。从图4和图5可知，在相邻的分段式挡灰板之间留有间隙33，间隙33的宽度一般为5～8mm。为方式间隙33处灰尘进入，间隙33的外侧设有盖板32。盖板32完全覆盖住间隙33，并且一端与一个分段式挡灰板固定，另一端在跨过间隙33后与另一侧的分段式挡板搭接，以便于在发生如图5箭头所示的位移时盖板32仍能遮盖住间隙33。

在使用过程中，高温灰尘以及因膨胀系数不同脱落的垢片会从炉膛经该密封结构落入到渣井91中。因气流扰动，难免会有灰尘通过弯折面31与密封水槽之间的缝隙进入到补偿式挡灰板6的下侧。而补偿式挡灰板6的连接板62的弯折曲面与金属丝束组成的倾斜式阻挡面可有效阻挡绝大多数进入到此处的灰尘。由于该倾斜面的阻挡，绝大多数的灰尘会被阻挡在该空间内。虽有极少部分灰尘透过金属丝束金属，但密封水槽的水汽会与灰尘相遇并在分段式挡灰板30的外侧面上粘附。在分段式挡灰板30与补偿式挡灰板6发生上下位置的相对运动时，金属丝束61会起到刷子的作用，刮下粘附在分段式挡灰板30上的灰垢，该灰垢会经分段式挡灰板30的侧面落下并沿弯折面31落入到渣井91内。这种设置方式的炉底密封结构具有一定的自清洁功能，能够显著延长密封结构的维护周期，降低检修频率。同时，金属丝束与间隙33的设置能够有效地释放因膨胀系数不同所产生的扭曲变形应力，避免密封结构发生扭曲变形。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

设计图

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