一种窑炉换热器结焦物的清理方法与流程

1.本发明涉及换热器技术领域，特别涉及一种窑炉换热器结焦物的清理方法。


背景技术：

2.玻璃窑炉是玻璃纤维生产中用于熔化玻璃的装置，玻璃熔化所需要的温度高，其排放的烟气温度也相应较高，经过水平烟道和垂直烟道冷却后，还可以达到1350-1400℃左右，直接排放会造成能源的大量浪费。
3.目前通用的做法是使用金属换热器对烟气进行余热回收。现有使用的金属换热器的高度基本都在20米以上，在使用过程中，高温烟气携带易挥发的粉料经过换热器管道，这些物质在上升过程中会黏附在换热器管道的内壁上，经过长期积累逐渐粘结在一起，会造成换热器管道内径不断缩小甚至堵塞，以致烟气流通不畅，不但影响换热效率、增加能耗和成本，还会影响生产的稳定和换热器的安全使用，因此需要对换热器管道进行定期清理。常用的清理方式是采用人工机械清理，即从换热器顶部用钢丝绳坠入钢质硬物，将附着在内壁上的结焦物敲打掉。但由于需要在高温和高粉尘的环境中作业，存在很大的安全隐患。同时因换热器较高，从顶部坠入钢质硬物可清理的高度有限，有些位置无法达到，不能完全清理干净，过重的敲打还会损伤换热器管道内壁，影响使用寿命。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种窑炉换热器结焦物的清理方法。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种窑炉换热器结焦物的清理方法，包括以下步骤：
6.s1、使用耐高温内窥镜从观察口伸入换热器管道内，观察换热器管道内结焦物的位置、高度及数量；
7.s2、根据结焦物在管壁上的位置选择对应喷射角度的喷枪，并将喷枪与粉料泵连接，粉料泵的进料端连接硼酸粉料；
8.s3、将喷枪的喷射端从观察口伸入换热器管道内，根据上述位置结焦物的数量喷射相应量的硼酸粉料；
9.s4、根据结焦物在管壁上的高度调节粉料泵的压力，对同一竖向位置上的结焦物进行清理；
10.s5、更换不同喷射角度的喷枪，调节粉料泵的压力，对不同位置的结焦物进行清理；
11.s6、通过换热器管道烟气出口处的温度计检测烟气温度，判断结焦物清理进度。
12.通过采用上述技术方案，利用喷枪和粉料泵向换热器管道内的结焦物喷射硼酸粉料，硼酸作为玻璃熔制过程中加速硅酸盐反应的助熔剂，可以有效降低结焦物的粘度，进而使其在高温状态下掉落，以达到清理的目的；通过选用不同喷射角度的喷枪以及调节粉料泵的压力，使得硼酸粉料可以喷射到换热器管道的整个内壁上，实现无死角清理。
13.进一步的，所述步骤s6中提前记录换热器管道烟气出口处初始时的温度值，当温度计检测的烟气温度上升到临近初始温度值时表明结焦物清理完成。
14.通过采用上述技术方案，利用换热器管道烟气出口处的温度计检测出口处的烟气温度值，通过该值与出口处初始时烟气温度值做对比，若温度降低，则说明出口处烟气量少，即可推导出换热器管道受阻；若温度升高至与初始温度相近，则说明换热器管道通畅，清理完成。
15.进一步的，若按步骤s1中耐高温内窥镜观察的结焦物位置完成清理后，温度计所检测的烟气温度未上升到临近初始温度值，则再重复步骤s1-s5。
16.通过采用上述技术方案，若温度计所检测的烟气温度未上升到临近初始温度值，则说明换热器管道还未完全通畅，即换热器管道内结焦物未清理干净，此时并不能判断是何处位置的结焦物未清理干净，故而需要再次使用耐高温内窥镜进行观察，再重复一遍上述清理步骤。
17.进一步的，在对特定位置的结焦物清理时，所喷射的硼酸粉料的量与对应位置的结焦物的量的比值为1:6。
18.通过采用上述技术方案，将所喷射的硼酸粉料的量设定为对应位置结焦物的量的1/6，在保证清理掉结焦物的同时避免硼酸粉料的浪费。
19.进一步的，所述喷枪包括连接管和喷射头，所述喷射头设置有多种，喷射头上开设有喷射口，不同喷射头上喷射口的位置和角度不同。
20.通过采用上述技术方案，设置不同位置和角度的喷射口的喷射头，每种喷射头可以对应一定的喷射面积，这样通过设置多种喷射头，即可实现对换热器管道内壁的全覆盖，避免出现喷射死角。
21.进一步的，所述观察口设置在换热器管道底部的烟道侧壁上。
22.通过采用上述技术方案，将观察口设置在换热器管道底部的烟道上，即使得观察口低于换热器管道布置，这样可避免在换热器管道底部出现观察死角和喷射死角。
23.进一步的，所述烟道的底部侧边上设置有清渣口。
24.通过采用上述技术方案，在烟道的底部侧边上设置清渣口，当换热器管道内的结焦物被清理掉落后，可通过清渣口将掉落的结焦物残渣清理出来。
25.综上所述，本发明具有以下有益效果：
26.1、本技术中，通过喷枪和粉料泵向换热器管道内的结焦物喷射硼酸粉料，硼酸作为玻璃熔制过程中加速硅酸盐反应的助熔剂，可以有效降低结焦物的粘度，进而使其在高温状态下掉落，以达到清理的目的，硼酸不会对换热器管道内壁造成腐蚀，可以防止反应过程中对换热器管道造成二次伤害；
27.2、本技术中，通过设置不同位置和角度的喷射口的喷射头，每种喷射头可以对应一定的喷射面积，这样通过设置多种喷射头，即可实现对换热器管道内壁的全覆盖，通过选用不同喷射角度的喷枪以及调节粉料泵的压力，使得硼酸粉料可以喷射到换热器管道的整个内壁上，实现无死角清理；
28.3、本技术中，利用换热器管道烟气出口处的温度计检测出口处的烟气温度值，通过该值与出口处初始时烟气温度值做对比，若温度降低，则说明出口处烟气量少，即可推导出换热器管道受阻；若温度升高至与初始温度相近，则说明换热器管道通畅，清理完成。
附图说明
29.图1是本发明实施例的示意图。
30.图中：1、换热器管道；2、烟道；3、观察口；4、喷枪；5、粉料泵；6、清渣口。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.如图1所示，本技术实施例公开一种窑炉换热器结焦物的清理方法，用于对玻璃窑炉换热器进行结焦物的清理，玻璃窑炉换热器主要用于玻璃窑炉产生的高温烟气的余热回收及烟气处理，玻璃窑炉产生的高温烟气的温度很高，经过水平烟道和垂直烟道冷却后，还可以达到1350-1400℃。换热器一般由烟道2和换热器管道1两部分组成，烟道2为由耐火材料砌成的烟气通道，其侧壁上开设烟气入口用于连接玻璃窑炉的高温烟气；换热器管道1为竖向布置的金属管道，其底部与烟道2上端连通，玻璃窑炉产生的高温烟气经烟道2流入换热器管道1内。换热器管道1有内管和外管组成，内管内为烟气通道，内管和外管之间形成的夹壁为空气通道，在外管上开设有空气进口和空气出口，外部冷空气自空气进口进入内管和外管之间的夹壁，在内管壁的作用下与高温烟气充分换热，使得空气温度升高后从空气出口流出，用于其他生产环节。换热器管道1顶部设置有烟气出口，烟气出口处设置有管道连接至烟气处理设备，在经过大量的换热后，到达换热器管道1顶部的烟气温度要明显下降很多，然后经烟气处理设备处理后即可进行正常排放。
33.在玻璃熔化过程中，其产生的高温烟气中会夹杂有大量的配合料成分，随着高温烟气在换热器管道1内的不断换热，使得越往上的烟气温度越低，这就会导致烟气中的一些配合料成分会逐渐凝结并粘附在换热器管道1内壁上形成结焦物，从而使得换热器管道1内径缩小，阻碍烟气流通。本实施例通过采用喷射硼酸粉料的方法来降低结焦物的粘度并使其脱落，有效解决了换热器管道1内结焦物难以清理的问题，具体包括以下步骤：
34.首选需要在烟道2侧壁上开设观察口3，观察口3处采用耐火材料封堵，在进行观察和清理使可将耐火材料取出，清理完成后在用耐火材料将观察口3堵上，避免烟气外流，影响外部环境。在烟道2的底部侧边上设置有清渣口6，清渣口6处设置有可启闭的清渣门。
35.s1、使用耐高温内窥镜从观察口3伸入换热器管道1内，观察换热器管道1内结焦物的位置、高度及数量；由于观察口3设置在烟道2侧壁上，要低于换热器管道1底部，耐高温内窥镜自观察口3向换热器管道1内伸入，可以完整地观察到整个换热器管道1内部的情况。
36.s2、根据结焦物在管壁上的位置选择对应喷射角度的喷枪4，并将喷枪4与粉料泵5连接，粉料泵5的进料端连接硼酸粉料；
37.s3、将喷枪4的喷射端从观察口3伸入换热器管道1内，根据上述位置结焦物的数量喷射相应量的硼酸粉料；硼酸主要成分为b2o3，它本身熔点很低，在玻璃的熔制过程中能加速硅酸盐反应，起到助熔剂的作用，在高温下可以强烈降低玻璃粘度，加速玻璃的澄清和降低玻璃的结晶能力。而换热器管道1内结焦物的主要成为与玻璃的主要成分较为类似，因此选择硼酸作为结焦物的清理剂，可以降低结焦物的粘度使其掉落，反应过程中不会对换热
器管道1造成伤害。经过大量实验研究表明，在1200℃条件下，硼酸与结焦物数量比为1：6时，可以将结焦物完全溶解。因此，在实际清理过程中，所喷射的硼酸粉料的量与对应位置的结焦物的量的比值为1:6，可以基本保证将对应位置的结焦物完全清理掉。
38.s4、根据结焦物在管壁上的高度调节粉料泵5的压力，对同一竖向位置上的结焦物进行清理；当粉料泵5的压力越大，硼酸粉料喷射的高度越高，这样通过调节粉料泵5的压力，就可以调节硼酸粉料的喷射高度，使得一个喷枪4可以对应同一竖向位置不同高度的喷射范围。
39.s5、更换不同喷射角度的喷枪4，调节粉料泵5的压力，对不同位置的结焦物进行清理；当耐高温内窥镜所观察到的结焦物的角度且分布在不同位置时，就需要更换不同的喷枪4来对不同位置的结焦物进行清理。喷枪4包括连接管和喷射头两部分，喷射头可拆卸式的连接在连接管上，喷射头设置有多种，每种喷射头上都开设有喷射口，不同喷射头上喷射口的位置和角度不同，这样每种喷射头可以对应一定的喷射范围，通过多种喷射头的配合，可以对应换热器管道1内壁一个圆周上的不同位置；再通过粉料泵5的压力调节，调整硼酸粉料的喷射高度，这样就可以将硼酸粉料喷射到换热器管道1的整个内壁上，实现无死角清理。
40.s6、通过换热器管道1烟气出口处的温度计检测烟气温度，判断结焦物清理进度。首先要在工作开始时提前记录下换热器管道1烟气出口处初始时的温度值，此温度即为换热器管道1完全畅通时的出口处烟气温度。随着换热器管道1的使用，在换热器管道1内壁上会形成结焦物，结焦物的形成会导致换热器管道1内径变小，进而会影响烟气的流通，严重时还会阻塞烟气流通，这样一方面会造成出口处的烟气流量减少，另一方面会导致烟气在换热器管道1内滞留一段时间，从而使得出口处烟气的温度降低。也即出口处烟气的温度明显低于出口处初始时的温度值时，就说明换热器管道1内产生的结焦物且明显已阻滞了烟气流通。在使用上述布置进行清理时，当出口处温度计检测的烟气温度上升到临近初始温度值时，这就说明换热器管道1内已经通畅，结焦物清理完成。若按步骤s1中耐高温内窥镜观察的结焦物位置完成清理后，温度计所检测的烟气温度仍未上升到临近初始温度值，则说明换热器管道1内并未通畅，也就是说还有部分结焦物为被清理掉。此时则需重复步骤s1-s5，重新使用耐高温内窥镜观察换热器管道1中未被清理掉的结焦物的位置和数量，再次选用喷枪4进行清理。
41.当清理完成后，结焦物碎渣会掉落在烟道2底部，此时只需打开清渣口6处的清渣门，就可以将结焦物碎渣清理出来，避免结焦物碎渣长期堆积在烟道2底部造成积压。
42.本实施例经过反复验证，按照上述步骤操作，一次就可以完成清理换热器管道1内结焦物的清理，清理效果好，清理效率高。
43.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：包括以下步骤：s1、使用耐高温内窥镜从观察口(3)伸入换热器管道(1)内，观察换热器管道(1)内结焦物的位置、高度及数量；s2、根据结焦物在管壁上的位置选择对应喷射角度的喷枪(4)，并将喷枪(4)与粉料泵(5)连接，粉料泵(5)的进料端连接硼酸粉料；s3、将喷枪(4)的喷射端从观察口(3)伸入换热器管道(1)内，根据上述位置结焦物的数量喷射相应量的硼酸粉料；s4、根据结焦物在管壁上的高度调节粉料泵(5)的压力，对同一竖向位置上的结焦物进行清理；s5、更换不同喷射角度的喷枪(4)，调节粉料泵(5)的压力，对不同位置的结焦物进行清理；s6、通过换热器管道(1)烟气出口处的温度计检测烟气温度，判断结焦物清理进度。2.根据权利要求1所述的一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：所述步骤s6中提前记录换热器管道(1)烟气出口处初始时的温度值，当温度计检测的烟气温度上升到临近初始温度值时表明结焦物清理完成。3.根据权利要求2所述的一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：若按步骤s1中耐高温内窥镜观察的结焦物位置完成清理后，温度计所检测的烟气温度未上升到临近初始温度值，则再重复步骤s1-s5。4.根据权利要求1所述的一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：在对特定位置的结焦物清理时，所喷射的硼酸粉料的量与对应位置的结焦物的量的比值为1:6。5.根据权利要求1所述的一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：所述喷枪(4)包括连接管和喷射头，所述喷射头设置有多种，喷射头上开设有喷射口，不同喷射头上喷射口的位置和角度不同。6.根据权利要求1所述的一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：所述观察口(3)设置在换热器管道(1)底部的烟道(2)侧壁上。7.根据权利要求6所述的一种窑炉换热器结焦物的清理方法，其特征是：所述烟道(2)的底部侧边上设置有清渣口(6)。

技术总结
本申请属于换热器技术领域，公开了一种窑炉换热器结焦物的清理方法，包括以下步骤：使用耐高温内窥镜观察换热器管道内结焦物的位置、高度及数量；根据结焦物的位置选择对应喷射角度的喷枪，并将喷枪与粉料泵连接，粉料泵的进料端连接硼酸粉料；根据上述位置结焦物的数量喷射相应量的硼酸粉料；根据结焦物高度调节粉料泵的压力，对同一竖向位置上的结焦物进行清理；更换不同喷射角度的喷枪，调节粉料泵压力，对不同位置的结焦物进行清理；通过换热器管道出口处的温度计检测烟气温度，判断结焦物清理进度。通过喷枪和粉料泵向换热器管道内的结焦物喷射硼酸粉料，可以有效降低结焦物的粘度，进而使其在高温状态下掉落，以达到清理的目的。的目的。的目的。


技术研发人员：杨超 刘敏 王冬东 刘西龙 李国东 史长哲 刘伟伟 王子宁
受保护的技术使用者：泰山玻璃纤维有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/4