一种高温灰余热利用系统
技术领域
本实用新型涉及煤炭清洁高效利用领域，特别涉及一种高温灰余热利用系统。
背景技术
锅炉内煤炭燃烧产生的高温烟气(400℃以上)经过锅炉省煤器后进入高温除尘器，经过高温除尘器将高温颗粒物收集下来，高温颗粒物附集在高温除尘器的滤袋外表面形成积灰，洁净烟气到SCR脱硝系统进行NOx的脱除。锅炉内煤炭燃烧产生的高温烟气除尘系统工艺流程(参见附1)如下，来自锅炉省煤器的高温烟气经进口烟道01进入高温除尘器02，其中的高温颗粒物被高温除尘器02截留，而净化后的高温烟气经出口烟道03被输送至SCR脱硝系统脱硝；而截留下来的高温颗粒物经反吹排出，即反吹气体经过截止阀、减压阀，进入反吹气包04，再通过脉冲阀05定时反吹附集在高温除尘器02的滤袋外表面的积灰，反吹下来的积灰通过高温除尘器02下部的卸灰阀06排至除灰设备。但是由于高温除尘器工作温度达到400℃以上，使得积灰的温度很高，并且积灰的颗粒度较细，传统的除灰设备不能适应该工作环境。同时高温灰的余热如不回收利用会造成能源浪费。
实用新型内容
针对现有技术的局限性，本实用新型的目的在于提供一种与高温除尘器配合使用的高温灰余热利用系统，该系统的密封性能好、不漏灰，且回收的热量可以加热锅炉给水或冷空气，实现热量的回收利用。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种高温灰余热利用系统，包括冷灰机，所述冷灰机包括主轴、筒体、壳体；所述筒体设置于壳体内，所述筒体和壳体同轴设置；所述主轴沿轴向贯穿所述筒体和壳体，并与筒体和壳体密封连接；所述筒体的内腔形成烟灰通道；所述壳体内、筒体外设有第一冷却介质通路，所述主轴内设有第二冷却介质通路，所述第一冷却介质通路和第二冷却介质通路用于冷却烟灰通道内通过的烟灰(高温灰)。
在上述高温灰余热利用系统中，作为一种优选实施方式，所述第一冷却介质通路和第二冷却介质通路内流通的冷却介质为冷水或冷空气。
在上述高温灰余热利用系统中，作为一种优选实施方式，所述筒体上设有进灰口和出灰口，所述进灰口和出灰口分别设置于所述筒体的两端，所述进灰口采用负压系统。在上述高温灰余热利用系统中，作为一种优选实施方式，所述壳体上设有第一冷却介质入口和第一冷却介质出口，所述第一冷却介质入口和第一冷却介质出口设于所述壳体的两端，所述第一冷却介质入口和所述进灰口在所述烟灰流通方向上位于所述冷灰机的两端。
在上述高温灰余热利用系统中，作为一种优选实施方式，所述主轴上设有第二冷却介质入口和第二冷却介质出口，所述第二冷却介质入口和第二冷却介质出口设于所述主轴的两端。
在上述高温灰余热利用系统中，作为一种优选实施方式，所述筒体为可转动的。
在上述高温灰余热利用系统中，作为一种优选实施方式，所述冷灰机相对于平面具有倾斜度。
上述高温灰余热利用系统，作为一种优选实施方式，所述高温灰余热利用系统还包括：动力设备，第一冷却介质输入管，第一冷却介质输出管，第二冷却介质输入管，第二冷却介质输出管，烟灰输入管和烟灰输出管；其中，所述动力设备与主轴连接，用于为主轴的转动提供动力。
上述高温灰余热利用系统，作为一种优选实施方式，所述第一冷却介质输入管、第一冷却介质输出管、第二冷却介质输入管、第二冷却介质输出管上都设有金属软管。
上述高温灰余热利用系统，作为一种优选实施方式，所述烟灰输入管和烟灰输出管上均设有手动挡板门；所述高温灰余热利用系统内部采用螺旋式换热器。
上述高温灰余热利用系统，作为一种优选实施方式，所述主轴与壳体、筒体采用旋转接头连接。
由于高温除尘器工作温度达到400℃以上，并且灰的颗粒度较细，传统的除灰设备不能适应其工作环境。高温灰通过卸灰阀后，靠自然重力进入高温灰余热利用系统入口，入口采用负压系统，保证不会有细灰外溢，高温灰从上部进料口进入，下部出料口出来，冷却介质采用水或冷空气，从主轴、壳体进水口进入，主轴、壳体出水口出来，高温灰与冷却介质逆流布置，以提高其换热效率，两种介质通过表面式换热，以避免造成冷却介质的污染。高温灰余热回收装置内部采用螺旋式耐磨损的换热器，主轴与壳体采用旋转接头，保证装置的密封性能。高温灰经过冷却后排入仓泵，经气力输送系统送至灰库。
本实用新型与现有技术相比具有如下积极效果：
本实用新型适应高于400℃的高温灰的冷却、回收，特殊的负压密封性能，不漏灰，回收热量可以加热锅炉给水或入炉空气。
附图说明
图1为高温烟气经过高温除尘器形成高温灰的流程图；
图2为本实用新型高温灰余热利用系统的部分剖视结构示意图；
图3为本实用新型高温灰余热利用系统的结构示意图；
图中附图标记如下：
01-进口烟道，02-高温除尘器，03-出口烟道，04-反吹气包，05-脉冲阀，06-卸灰阀；
1-冷灰机；2-第一冷却介质通路；3-第二冷却介质通路；4-进灰口；5-出灰口；6-第一冷却介质入口；7-第一冷却介质出口；8-手动挡板门；9-金属软管；10-第二冷却介质入口；11-第二冷却介质出口；12-烟灰通道；13-主轴。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施方式并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的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发明而不是要求本实用新型必须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。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
根据本实用新型的优选实施方式，如图2、图3所示，本实用新型提供一种高温灰余热利用系统，包括冷灰机1，冷灰机1包括主轴、筒体、壳体；其中，筒体设置于壳体内，且筒体和壳体同轴设置；主轴沿轴向贯穿筒体和壳体，并分别与筒体和壳体密封连接；筒体的内腔形成烟灰通道12，壳体内、筒体外设有第一冷却介质通路2，用于冷却烟灰通道12内通过的烟灰；主轴的一端连接外部动力设备；使用时，冷却介质(如冷水、冷空气等)进入第一冷却介质通路2，烟灰进入烟灰通道12，主轴13在外部动力设备的带动下进行转动从而带动烟灰在烟灰通道12内翻滚运动，烟灰和冷却介质之间发生热交换。以下更为详细地介绍各部件的机构和连接关系。
在本实用新型的具体实施例中，主轴13为螺旋轴，即主轴13的外壁上螺旋地设有页片，用于翻动烟灰并推动烟灰至出灰口5，使用时，筒体并不转动，而只有页片随着主轴转动以翻动烟灰并推动烟灰至出灰口5，同时与冷却介质发生热交换。
在本实用新型的另一具体实施例中，筒体固定安装于主轴13上，使用时筒体随主轴13的转动而转动，通过筒体转动烟灰依靠自重在筒体内流动直至出灰口5，同时与冷却介质发生热交换。
优选地，主轴3与壳体采用旋转接头连接，旋转接头可保证灰冷机1具有良好的密封性能。
优选地，主轴3与筒体采用旋转接头连接，旋转接头可保证灰冷机1具有良好的密封性能。
具体地，筒体上设有进灰口4和出灰口5，高温烟灰从进灰口4进入，在翻滚和行进过程中与第一冷却介质通路2内通过的冷却介质发生热交换，冷却后，低温烟灰从出灰口5排出；为了提高换热效率，进灰口4设置于筒体的一端(比如右端，参见图2)，而出灰口5设置于筒体的另一端(比如左端，参见图2)；更优选地，进灰口4采用负压系统，可保证不会有细灰外溢。
具体地，壳体上设有第一冷却介质入口6和第一冷却介质出口7，冷却介质比如冷水或冷空气从第一冷却介质入口6进入第一冷却介质通路2后，与烟灰通道12内流动的烟灰进行热交换，吸收了高温烟灰的热量，温度提升后经第一冷却介质出口7流出。为了提高换热效率，第一冷却介质入口6设置于壳体的一端(比如左端，参见图2)，而第一冷却介质出口7设置于壳体的另一端(比如右端，参见图2)；如此实现，高温灰与冷却介质逆流布置，冷却介质与烟灰的行进方向相反，即以提高其换热效率。
优选地，主轴13内设有第二冷却介质通路3。系统运行时，第二冷却介质通路3随着主轴的转动而转动；具体地，在主轴13上分别设有第二冷却介质入口10和第二冷却介质出口11，使用时，冷却介质(比如冷水或冷空气)从第二冷却介质入口10进入第二冷却介质通路3，与烟灰通道12内流动的烟灰进行热交换，吸收了高温烟灰的热量，温度提升后经第二冷却介质出口11流出。为了提高换热效率，第二冷却介质入口10设置于主轴13的一端(比如左端，参见图3)，而第二冷却介质出口11设置于主轴13的另一端(比如右端，参见图3)；如此实现，高温灰与冷却介质逆流布置，冷却介质与烟灰的行进方向相反。
在本实用新型的具体实施例中，第二冷却介质入口10和第二冷却介质出口11设置于主轴13的未连接动力设备的一端；参见图3，主轴13的右端与动力设备连接，而左端则设置有第二冷却介质入口10和第二冷却介质出口11。
优选地，所述冷灰机相对于水平面具有倾斜度，使得在高温灰冷却后，方便排除。
上述高温灰余热利用系统，还包括：动力设备，第一冷却介质输入管，第一冷却介质输出管，第二冷却介质输入管，第二冷却介质输出管，烟灰输入管和烟灰输出管；其中，动力设备与主轴13连接，用于为主轴的转动提供动力；第一冷却介质输入管与第一冷却介质入口6连接，第一冷却介质输出管与第一冷却介质出口7连接，第二冷却介质输入管与第二冷却介质入口10连接，第二冷却介质输出管与第二冷却介质出口11连接，第一冷却介质输入管、第一冷却介质输出管、第二冷却介质输入管、第二冷却介质输出管上都设有金属软管9，便于系统的安装；金属软管9可实现冷却介质管道与冷灰机的软连接，防止设备振动，引起管路共振。烟灰输入管与进灰口4连接，烟灰输出管与出灰口连接，烟灰输入管和烟灰输出管上都设有手动挡板门8，以方便隔离设备进行检修。
高温烟灰通过高温除尘器下方的卸灰阀后，靠自然重力进入高温灰余热利用系统的冷灰机1，即通过烟灰输入管经进灰口4进入筒体内的烟灰通道，进灰口4采用负压系统，保证不会有细灰外溢，高温烟灰随着主轴的转动而发生翻滚运动并朝向出灰口5运动，同时与逆流而来的冷却介质进行热交换，最后从出灰口5排出。
冷却水或冷空气从第一冷却介质入口6和第二冷却介质入口10分别进入第一冷却介质通路2和第二冷却介质通路3，从第一冷却介质出口7和第二冷却介质出口11出来，高温烟灰与冷却介质逆流行进，以提高其换热效率，同时两种介质通过表面式换热，以避免造成冷却介质的污染。高温烟灰经过冷却后排入仓泵，经气力输送系统送至灰库。系统回收热量可以加热锅炉给水或入炉空气。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
