一种尾热利用除尘一体式燃煤锅炉.pdf

本发明公开了一种尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，锅炉尾气管切向连接旋风除尘器，旋流除尘后在锥底通过闭风器排出灰尘，尾气通过旋流上升管连接锥体，分散均匀后穿过列管，由上部锥斗集中后通过引风机由排气管排出；所述引风机叶轮具有叶片为中空楔形，背板为碟形的结构；引风机外形轮廓线是渐开线。本发明将锅炉尾热利用与除尘进行创造性集成，设计出旋风除尘尾热高效利用器，使尾热利用与除尘一步完成，减小了设备投入也提高了工作效率；叶片为中空楔形，背板为碟形的结构实现了引风机叶轮上灰尘的实时清理并增大了风机的叶轮强度，增强了稳定性并有效杜绝灰尘积累引发的安全事故，应用前景广阔。

权利要求书
1.  一种尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，包括锅炉主体、锅炉尾气管、锅炉排污管、旋风除尘尾热高效利用器和引风机，其特征在于；旋风除尘尾热高效利用器由列管式换热器和旋风除尘器叠加而成，锅炉尾气管切向连接旋风除尘器，旋流除尘后在锥底通过闭风器排出灰尘，尾气通过旋流上升管连接锥体，分散均匀后穿过列管，由上部锥斗集中后通过引风机由排气管排出；高位水池连接列管换热器壳程下部，列管换热器壳程上部经锅炉给水泵连接锅炉主体；所述引风机包括风机叶轮和机壳，风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板和叶片，叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的中空楔形，叶轮背板为碟形；中空楔形叶片连接叶轮面板并与碟形叶轮背板焊接组成叶轮主体；叶轮面板设有进风口、碟形叶轮背板通过铆钉固定并连接轴座，轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；机壳设有进风口和出风口，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口外侧结束，机壳出风口宽度等于渐开线圆周长；机壳进风口设有盖板，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。

2.  根据权利要求1所述尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，其特征在于：所述锅炉排污管切向连接旋风除尘器，实现对旋风除尘器内油垢和烟垢的清洗。

3.  根据权利要求1或2所述尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，其特征在于：所述机壳固定在机座上。

4.   根据权利要求1或2所述尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，其特征在于：所述机壳进风口盖板通过螺栓固定连接机壳，并且可以拆卸。

说明书一种尾热利用除尘一体式燃煤锅炉
技术领域
本发明涉及一种燃煤锅炉，具体指引风机不会积尘的尾热利用除尘一体式燃煤锅炉。
背景技术
锅炉是使用非常普遍的热动力设备，燃煤锅炉由于技术成熟、燃料费用低，仍然是供热的主要首选设备之一，但燃煤锅炉由于排放尾气中夹带烟尘、二氧化硫和尾热，所以需要对尾气进行尾热利用、除尘、有害气体净化等方面的操作。
引风机是燃煤锅炉实现尾热利用和除尘的关键设备，锅炉用引风机大多为离心风机，引风机的连续、稳定、可靠工作十分关键，由于燃煤锅炉使用的场合大多都含有一定的粉尘，引风机工作时，气流通过高速旋转的风机叶轮时由于离心分离作用，灰尘颗粒会脱离气流相而沉积附着在风机叶轮上。
由于引风机叶轮转速一般都较高，只要气流中有微量灰尘存在，长时间工作后都会积累较多灰尘，从而改变引风机叶轮旋转的平衡，如果引风机叶轮对灰尘没有自净作用也没有及时清理，就会越积越多并逐步改变引风机叶轮的静态和动态平衡，从而产生振动。一旦遇到有部分板结的灰尘被振动脱落，就会立即远离引风机的动态旋转平衡，继而产生强烈振动，这可能会引发严重的人员和设备安全事故。
因此，如果能设计一种燃煤锅炉用引风机叶轮，使其能进行自动清理就不用担心造成灰尘积累，对于保持引风机的稳定可靠工作和杜绝安全事故都具有特别重要的意义。
另一方面，燃煤锅炉排出的尾气中往往含有大量的热能和尘埃，如果能有效利用并除尘，对于提高锅炉的效率，以及实现节能减排都具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用，能自动清理引风机叶轮上灰尘的尾热利用除尘一体式燃煤锅炉。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，包括锅炉主体、锅炉尾气管、锅炉排污管、旋风除尘尾热高效利用器和引风机，其特征在于；旋风除尘尾热高效利用器由列管式换热器和旋风除尘器叠加而成，锅炉尾气管切向连接旋风除尘器，旋流除尘后在锥底通过闭风器排出灰尘，尾气通过旋流上升管连接锥体，分散均匀后穿过列管，由上部锥斗集中后通过引风机由排气管排出；高位水池连接列管换热器壳程下部，列管换热器壳程上部经锅炉给水泵连接锅炉主体；所述引风机包括风机叶轮和机壳，风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板和叶片，叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的中空楔形，叶轮背板为碟形；中空楔形叶片连接叶轮面板并与碟形叶轮背板焊接组成叶轮主体；叶轮面板设有进风口、碟形叶轮背板通过铆钉固定并连接轴座，轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；机壳设有进风口和出风口，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口外侧结束，机壳出风口宽度等于渐开线圆周长；机壳进风口设有盖板，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。
所述锅炉排污管切向连接旋风除尘器，实现对旋风除尘器内油垢和烟垢的清洗。
所述机壳固定在机座上。机壳起到封闭作用，进风口进气通过叶轮旋转获得动能，并在机壳内进行能量转换，一部分动能转换为气体的静压能，这样使输出气流具有速度动压头还有静压头，两者之和就是风机全压。
机壳进风口可以依需要连接风管，进风口盖板可拆卸，通过螺栓固定连接机壳，机壳的蜗壳形渐开廓线满足风机壳密闭、输送气体同时实现能量高效转换的需要，使输出气流可以达到所需流量与全压。
所述机壳进风口盖板通过螺栓固定连接机壳，并且可以拆卸。
燃煤锅炉通常都工作在微负压状态，所以都需配置引风机，引风机的连续稳定工作对于尾气的强制输出排放，以及尾热利用和除尘净化都特别重要。
锅炉通过尾气管排除燃烧尾气，高温尾气含有大量热能，利用旋风除尘尾热高效利用器进行除尘与热利用，尾气经入口切向进入旋风除尘器，在旋风除尘器内旋流除尘，在锥底通过闭风器排出灰尘，尾气返回通过旋流上升管连接锥体分后散均匀，穿过列管，由上部锥斗集中后，经引风机吸引，通过排气管排出经除尘与热利用的尾气。
高温尾气旋流除尘同时对换热器壳程外壁实现旋流高效换热，使高位水池输出的软水升温，除尘尾气再度返回穿过列管，进行第二步尾热利用使软水再度升温；高位水池内软水通过管道输送入列管换热器壳程下部，与尾气换热从壳程上部通过管道连接给水泵，对锅炉进行供水。
锅炉排污水通过排污管切向进入旋风除尘器，锅炉排污水是在锅炉压力状态下，适量排出锅筒内碱度过高的过热水，合并气流进入旋风除尘器后，特别有利排污水对旋风除尘器内油垢与烟垢进行冲洗。
本发明的引风机叶轮使用时，由于叶片设计成中空楔形，且叶片轴径向中心对称，因而高速旋转时，叶片表面在离心力作用下具有离心自净作用，使灰尘受到离心力作用而无法附着，这样就不会影响叶轮的动态、静态平衡，更不会积累灰尘；这种叶片结构的技术方案，特别适合输送气流量大的宽叶轮引风机采用。
与普通引风机的叶轮背板相比，碟形叶轮背板的特点和优势为：当钢板厚度一样时，碟形背板由于刚性增强、应力分散、弹性缓冲性提高以及形状稳定性也大幅提高，因而承载能力可在普通平背板基础上提高一倍以上。由于背板几乎承载了全部风机负载，所以背板制成碟形会更加耐用，载重汽车的轮毂因为具有碟形结构，所以承载能力增强，也更加耐用。
与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：
将锅炉尾热利用与除尘进行创造性集成，设计出旋风除尘尾热高效利用器，使尾热利用与除尘一步完成，减小了设备投入也提高了工作效率；通过换热器壳程外的尾气旋流与换热器列管内的尾气上升，进行两步高效换热和尾热利用，效率极高，尾热利用热别充分；锅炉排污水用于清除旋风分离器内油垢、烟垢，特别高效便捷。
叶片设计成中空楔形，且叶片轴径向中心对称，使其所连接的风机背板与面板抗相对扭转、挤压刚性极强，可以杜绝长时间使用造成的风机叶片连接背板根部的断裂。
叶片设计成中空楔形，且叶片轴径向中心对称，即使是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，保证稳定、可靠使用，既能节省材料，便于制作，也有利于设备的轻巧化。
本发明将引风机叶片巧妙设计成中空楔形，且叶片轴径向中心对称的形状，实现了叶片上灰尘的实时清理，延长了设备的使用寿命并能有效杜绝灰尘积累引发的安全事故，应用前景广阔。
附图说明
图1是本发明的平面结构示意图
图2是引风机叶轮的平面结构示意图。
图3是引风机叶轮的剖面结构示意图。
图4是引风机的平面结构示意图。
图中各标号表示：
A、引风机；1、燃煤锅炉主体；2、锅炉排污管；3、尾气管；4、旋风除尘尾热高效利用器；5、切向入口；6、列管换热器；7、旋风除尘器；8、列管；9、旋流上升管；10、闭风器；11、锅炉给水泵；12、排气管；13、高位水池；31、楔形叶片；32、叶轮外圆；33、叶轮进风口；34、轴座；35、铆钉；36、轴孔；37、碟形叶轮背板；38、叶轮面板；41、叶轮；42、机壳进风口；43、渐开线圆；44、机座；45、机壳；46、机壳进风口盖板；47、机壳出风口；B、机壳出风口宽度。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步具体说明。
如图1、图2、图3和图4所示尾热利用除尘一体式燃煤锅炉，包括锅炉主体1、锅炉尾气管3、锅炉排污管2、旋风除尘尾热高效利用器4和引风机A，旋风除尘尾热高效利用器4由列管式换热器6和旋风除尘器7叠加而成，锅炉尾气管3切向连接旋风除尘器7，旋流除尘后在锥底通过闭风器10排出灰尘，尾气通过旋流上升管9连接锥体，分散均匀后穿过列管，由上部锥斗集中后通过引风机A由排气管12排出；高位水池13连接列管换热器6壳程下部，列管换热器6壳程上部经锅炉给水泵11连接锅炉主体1；所述引风机包括风机叶轮41和机壳45，风机叶轮41包括叶轮背板37、叶轮面板38和叶片31，叶片31布置成叶轮轴径向、中心对称的中空楔形，叶轮背板37为碟形；中空楔形叶片31连接叶轮面板38并与碟形叶轮背板37焊接组成叶轮主体；叶轮面板38设有进风口33、碟形叶轮背板37通过铆钉35固定并连接轴座34，轴座34通过轴孔36与风机轴进行配合连接；机壳45设有进风口42和出风口47，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口47内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口47外侧结束，机壳出风口宽度B等于渐开线圆43周长；机壳进风口42设有盖板46，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。
所述锅炉排污管2切向连接旋风除尘器7，实现对旋风除尘器内油垢和烟垢的清洗。
所述机壳45固定在机座44上。机壳45起到封闭作用，进风口42进气通过叶轮41旋转获得动能，并在机壳45内进行能量转换，一部分动能转换为气体的静压能，这样使输出气流具有速度动压头还有静压头，两者之和就是风机全压。
机壳进风口42可以依需要连接风管，进风口盖板46可拆卸，通过螺栓固定连接机壳45，机壳45的蜗壳形渐开廓线满足风机壳密闭、输送气体同时实现能量高效转换的需要，使输出气流可以达到所需流量与全压。
所述机壳进风口盖板46通过螺栓固定连接机壳15，并且可以拆卸。
燃煤锅炉通常都工作在微负压状态，所以都需配置引风机A，引风机A的连续稳定工作对于尾气的强制输出排放，以及尾热利用和除尘净化都特别重要。
锅炉通过尾气管3排除燃烧尾气，高温尾气含有大量热能，利用旋风除尘尾热高效利用器4进行除尘与热利用，尾气经入口5切向进入旋风除尘器7，在旋风除尘器7内旋流除尘，在锥底通过闭风器10排出灰尘，尾气返回通过旋流上升管9连接锥体分后散均匀，穿过列管，由上部锥斗集中后，经引风机A吸引，通过排气管12排出经除尘与热利用的尾气。
高温尾气旋流除尘同时对换热器壳程外壁实现旋流高效换热，使高位水池13输出的软水升温，除尘尾气再度返回穿过列管，进行第二步尾热利用使软水再度升温；高位水池13内软水通过管道输送入列管换热器6壳程下部，与尾气换热从壳程上部通过管道连接给水泵11，对锅炉进行供水。
锅炉排污水通过排污管2切向进入旋风除尘器7，锅炉排污水是在锅炉压力状态下，适量排出锅筒内碱度过高的过热水，合并气流进入旋风除尘器7后，特别有利排污水对旋风除尘器7内油垢与烟垢进行冲洗。
本发明的引风机叶轮使用时，由于叶片设计成中空楔形，且叶片轴径向中心对称，因而高速旋转时，叶片表面在离心力作用下具有离心自净作用，使灰尘受到离心力作用而无法附着，这样就不会影响叶轮的动态、静态平衡，更不会积累灰尘；这种叶片结构的技术方案，特别适合输送气流量大的宽叶轮引风机采用。
与普通引风机的叶轮背板相比，碟形叶轮背板37的特点和优势为：当钢板厚度一样时，碟形背板由于刚性增强、应力分散、弹性缓冲性提高以及形状稳定性也大幅提高，因而承载能力可在普通平背板基础上提高一倍以上。由于背板几乎承载了全部风机负载，所以背板制成碟形会更加耐用，载重汽车的轮毂因为具有碟形结构，所以承载能力增强，也更加耐用。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。