一种预混引爆装置技术领域
本发明涉及锅炉清灰设备技术领域，具体涉及一种预混引爆装置。
背景技术
预混引爆装置是燃气激波吹灰器系统的主要设备配置。清灰器是各类余热
锅炉和电站锅炉不可或缺的重要辅机设备，它对提高锅炉各受热面的换热效率
即提高锅炉出力起着至关重要的作用。清灰器有许多种类如蒸汽清灰器、声波
清灰器、空气激波清灰器和燃气激波清灰器等，不同种类的清灰器，有着不同
的特点和适用范围，其中燃气激波清灰器具有其它种类清灰器没有的许多优势
特点，如运行成本较低、清灰能量较大、清灰运行稳定、检修维护量小且适用
范围广等。因此，燃气激波清灰器近些年市场份额增加较快，目前，燃气激波
清灰器在锅炉清灰领域扮演着非常重要的角色。但是现有的燃气激波清灰系统
仍然存在着某些问题和不足之处，而这些问题和不足又主要体现在其预混引爆
装置上，在中大型机组锅炉和垃圾焚烧发电锅炉清灰方面尤为突出。
现有的预混引爆装置存在的主要问题是：
1、产生成本较高：1台锅炉有许多受热面，锅炉大小不同，受热面的空间
尺寸(换热面积)相差很大。较大锅炉的空间尺寸达到长十来米、宽有近十米、
高四五米，而较小锅炉的空间尺寸只有长四五米，宽有近三米、高约两米。对
燃气激波清灰系统来说，是通过不同数量的清灰点数即激波发生器数量和激波
发生器的单点容量来保证覆盖欲清灰受热面的。上述锅炉受热面的清灰点数，
前者每个受热面需要十来个，而后者每个受热面只需要三四个且容量也较小。
燃气激波清灰系统是以较多清灰路的形式进行结构配置即按预混引爆装置的
内部配置及所带激波发生器的数量，按序完成对锅炉各个受热面的清灰。一般
每个清灰路带两台激波发生器，是燃气激波清灰系统清灰路的标准配置。现有
的燃气激波清灰系统的预混引爆装置为一路一套混合引爆装置及其管路部件、
电磁阀和检测部件，上述较大锅炉尾部烟道的总受热面有相当6～7个所提及
空间尺寸的大小，即要完成该锅炉尾部烟道的清灰，需要大约40个清灰路；
使用现有的预混引爆装置(一路一套混合引爆装置)的生产成本非常高。
2、配置现有预混引爆装置的清灰系统现场安装复杂且费用高：上述较大
锅炉如1台30万机组煤粉锅炉尾部烟道的清灰若使用现有的预混引爆装置，
安装量比较大且安装的气体管路和电线电缆较多也比较复杂，因此必然伴随着
安装施工量和相关费用的增加。
3、配置现有预混引爆装置的清灰系统现场安装电缆用量较大：由于需要
现有预混引爆装置的数量较多且其内部的管路部件、电磁阀和检测部件较多，
这些现有的预混引爆装置要布置在锅炉不同高度、不同方位的地方，而所有的
电气控制电缆都要从锅炉运转层或集控室的清灰系统控制柜连接到各个预混
引爆装置中，电缆数量大，电缆敷设和接线工作繁重；尤其是较大机组锅炉的
燃气激波清灰系统，现场安装电缆总量相当可观。
4、清灰系统设备适应性差：现有的燃气激波清灰系统的预混引爆装置，
在中大型(10万以上)发电机组锅炉和垃圾焚烧发电锅炉的清灰方面，存在的
问题和不足之处比较突出。这说明现有的预混引爆装置，对于不同大小和种类
锅炉的清灰方面适应性较差。
发明内容
为了解决现有的预混引爆装置存在的生产成本高，清灰系统现场安装复杂
且费用高，电缆用量大，清灰系统设备适应性差等问题，本发明提供一种用于
燃气激波清灰的预混引爆装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种预混引爆装置，所述预混引爆装置包括：1条空气进气管路；1条燃
气进气管路；1套混合引爆装置，所述空气进气管路的空气入口与空气来气相
连，所述空气进气管路的空气出口与所述混合引爆装置的空气入口相连，所述
燃气进气管路的燃气入口与燃气来气相连，所述燃气进气管路的燃气出口与所
述混合引爆装置的燃气入口相连；1个混合气联管，所述混合引爆装置的混合
气出口与所述混合气联管的混合气入口相连，所述混合气联管包括2～N个混
合气出口；2～N条混合气支路，2～N条所述混合气支路的混合气入口与所述混
合气联管的2～N个混合气出口一一对应相连；至少2个激波发生器，每条所
述混合气支路的混合气出口分别与1～4个所述激波发生器相连。
上述方案中，所述空气进气管路的空气入口至所述空气进气管路的空气出
口之间依次串接手动阀、过滤器、压力表、电磁阀和止回阀。
上述方案中，所述燃气进气管路的燃气入口至所述燃气进气管路的燃气出
口之间依次串接手动阀、过滤器、压力表、电磁阀、止回阀和阻火器。
上述方案中，所述混合气支路的混合气入口至所述混合气支路的混合气出
口之间依次串接手动阀和电动阀，或手动阀和气动阀。
上述方案中，所述预混引爆装置还包括：1条空气保护风管路；1个空气
保护风联管，所述空气保护风管路的保护风入口与保护风来气相连，所述空气
保护风管路的保护风出口与所述空气保护风联管的保护风入口相连，所述空气
保护风联管包括2～N个保护风出口；2～N条空气保护风支路，2～N条所述空
气保护风支路的保护风入口与所述空气保护风联管的2～N个保护风出口一一
对应相连，每条所述空气保护风支路的保护风出口与每条所述混合气支路的混
合气出口一一对应相连。
上述方案中，所述空气保护风管路的保护风入口至所述空气保护风管路的
保护风出口之间依次串接手动阀、过滤器和常开电磁阀。
上述方案中，所述空气保护风支路的保护风入口至所述空气保护风支路的
保护风出口之间依次串接手动阀和止回阀。
上述方案中，所述混合引爆装置包括混合引爆罐和高能点火器；所述混合
引爆罐设有空气入口、燃气入口和混合气出口，所述混合引爆罐上和/或所述
混合引爆罐的混合气出口管路上设有温度检测器和爆燃哑炮检测器；所述高能
点火器包括点火控制器、点火控制线和1～2个点火头，所述点火头设置在所述
混合引爆罐上和/或所述混合引爆罐的混合气出口管路上，所述点火控制器通
过所述点火控制线与所述点火头相连接。
上述方案中，所述温度检测器为温度开关、温度传感器或温度变送器。
上述方案中，所述爆燃哑炮检测器为压力开关、压力传感器、压力变送器
或声音和/或振动传感器。
与现有技术相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：
1、本发明提供的预混引爆装置采用一条空气进气管路、一条燃气进气管
路、一套混合引爆装置、一个混合气联管、若干混合气支路和若干激波吹灰器，
即可实现锅炉的大面积清灰，生产成本比现有的预混引爆装置减少30％～40％。
2、本发明及配置本发明预混引爆装置的燃气激波清灰系统设备安装便捷、
维护简便，安装施工量和相关费用低。
3、本发明预混引爆装置的适应性强，适用于各种余热锅炉和电站锅炉，
尤其是中大型机组锅炉和垃圾焚烧发电锅炉的高效节能清灰。
4、本发明预混引爆装置为标准化设计生产，可根据锅炉清灰工程需要任
意组合，科学合理分布，适用于各种锅炉，尤其是中大型机组锅炉和垃圾焚烧
发电锅炉的高效节能清灰，清灰运行效率大大提高。
附图说明
图1为本发明提供的预混引爆装置的结构配置示意图。
附图标记：
1—空气进气管路的空气入口，2—燃气进气管路的燃气入口，
3—空气保护风管路的保护风入口，4—混合气支路的混合气出口，
5—手动阀，6—过滤器，7—压力表，8—电磁阀，9—止回阀，
10—混合引爆罐，11—手动阀，12—过滤器，13—压力表，14—电磁阀，
15—止回阀，16—阻火器，17—点火头，18—温度检测器，
19—爆燃哑炮检测器，20—混合气联管，21—手动阀，22—电动阀或气动阀，
23—手动阀，24—过滤器，25—常开电磁阀，26—空气保护风联管，
27—手动阀，28—止回阀，29—手动阀，30—手动阀，31—点火控制器，
32—激波发生器，33—激波喷口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种预混引爆装置，所述预混引爆装置包括：1条空气进气
管路；1条燃气进气管路；1套混合引爆装置，所述空气进气管路的空气入口1
与空气来气相连，所述空气进气管路的空气出口与所述混合引爆装置的空气入
口相连，所述燃气进气管路的燃气入口2与燃气来气相连，所述燃气进气管路
的燃气出口与所述混合引爆装置的燃气入口相连；1个混合气联管20，所述混
合引爆装置的混合气出口与所述混合气联管20的混合气入口相连，所述混合
气联管20包括2～N个混合气出口；2～N条混合气支路，2～N条所述混合气支
路的混合气入口与所述混合气联管20的2～N个混合气出口一一对应相连；至
少2个激波发生器32，每条所述混合气支路的混合气出口4分别与1～4个所
述激波发生器32相连，每条所述混合气支路的混合气出口4可以分别与相同
数量的激波发生器相连，也可以分别与不同数量的激波发生器相连。
进一步地，所述空气进气管路的空气入口1至所述空气进气管路的空气出
口之间依次串接手动阀5、过滤器6、压力表7、电磁阀8和止回阀9。
进一步地，所述燃气进气管路的燃气入口2至所述燃气进气管路的燃气出
口之间依次串接手动阀11、过滤器12、压力表13、电磁阀14、止回阀15和
阻火器16。
进一步地，所述混合气支路的混合气入口至所述混合气支路的混合气出口
4之间依次串接手动阀21和电动阀或气动阀22。
进一步地，所述预混引爆装置还包括：1条空气保护风管路；1个空气保
护风联管26，所述空气保护风管路的保护风入口3与保护风来气相连，所述空
气保护风管路的保护风出口与所述空气保护风联管26的保护风入口相连，所
述空气保护风联管26包括2～N个保护风出口；2～N条空气保护风支路，2～N
条所述空气保护风支路的保护风入口与所述空气保护风联管26的2～N个保护
风出口一一对应相连，每条所述空气保护风支路的保护风出口与每条所述混合
气支路的混合气出口4一一对应相连。
进一步地，所述空气保护风管路的保护风入口3至所述空气保护风管路的
保护风出口之间依次串接手动阀23、过滤器24和常开电磁阀25。
进一步地，所述空气保护风支路的保护风入口至所述空气保护风支路的保
护风出口之间依次串接手动阀27和止回阀28。
进一步地，所述混合引爆装置包括混合引爆罐10和高能点火器；所述混
合引爆罐10设有空气入口、燃气入口和混合气出口，所述混合引爆罐10上和
/或所述混合引爆罐的混合气出口管路上设有温度检测器18和爆燃哑炮检测器
19；所述高能点火器包括点火控制器31、点火控制线和1～2个点火头17，所
述点火头17设置在所述混合引爆罐10上和/或所述混合引爆罐10的混合气出
口管路上，所述点火控制器31通过所述点火控制线与所述点火头17相连接。
进一步地，所述温度检测器18为温度开关、温度传感器或温度变送器。
进一步地，所述爆燃哑炮检测器19为压力开关、压力传感器、压力变送
器或声音和/或振动传感器。
进一步地，所述点火控制器31可为带点火状态检测的以判断点火是否成
功的点火控制器。
进一步地，所述混合气联管20和空气保护风联管26的底部分别设有排污
用手动阀29和手动阀30。
本发明的工作流程为：
燃气激波清灰系统运行时，空气经流量控制后通过气源处理装置的空气出
口输送到预混引爆装置的空气进气管路的空气入口1；燃气经流量控制后通过
气源处理装置的燃气出口输送到预混引爆装置的燃气进气管路的燃气入口2。
定量的空气经过预混引爆装置内的手动阀5、过滤器6、压力表7、电磁阀8
和止回阀9，向混合引爆罐10内输送空气；定量的燃气经过预混引爆装置内的手
动阀11、过滤器12、压力表13、电磁阀14、止回阀15和阻火器16，向混合引爆
罐10内输送燃气；定量的空气和定量的燃气在混合引爆罐10内进行充分混合后
经其混合气出口输送至混合气联管20，并通过混合气联管20的某出口所串接的
手动阀21和电动阀或气动阀22的开启，经预混引爆装置相对应的混合气支路的
混合气出口4向激波发生器32输送混合气，达到一定量后通过电磁阀8和电磁阀
14的关闭停止空气和燃气的输送，然后通过混合引爆罐10上和/或混合引爆罐上
混合气出口管路上的点火头(火花塞)17的点火引爆，使激波发生器32内的混
合气产生爆燃并通过其激波喷口33将产生相当能量的冲击波(激波)释放到锅
炉受热面上，完成该路的一次清灰过程。根据需要可对该路进行多次，十几次
甚至几十次的清灰过程，以达到吹打清除该路清灰作用范围内锅炉受热面表面
积灰的目的；该路的清灰次数等于电磁阀8和电磁阀14打开/关闭的次数。根据
需要预混引爆装置的各个清灰路的清灰次数、清灰能量等参数，可通过清灰控
制系统的输入界面如触摸屏进行设定，燃气激波清灰系统将按设定的清灰程序
完成预混引爆装置各个清灰路的清灰运行。
燃气激波清灰系统停止清灰时，气源处理装置的空气出口和燃气出口停止
空气和燃气的输送。气源处理装置通过其空气保护风出口向预混引爆装置的空
气保护风管路的保护风入口3输送空气保护风，空气保护风经过预混引爆装置内
的手动阀23、过滤器24、常开电磁阀25向空气保护风联管26内输送保护风空气，
并通过空气保护风联管26的各个出口所串接的手动阀27和止回阀28向预混引爆
装置的各个混合气支路的混合气出口4所连接的各个激波发生器32输送保护风
空气，以保护各个激波发生器32及其激波喷口33，并可有效防止锅炉内烟气倒
流到燃气激波清灰系统的各清灰路中，尤其是防止烟气倒流到混合引爆罐10内，
避免烟气倒流秧及到整个预混引爆装置，形成冷凝水并可能有烟气杂质进入到
各清灰路的零部件(尤其是电磁阀)内，严重影响正常的燃气激波清灰运行。
与完善的清灰控制系统相配合，燃气激波清灰系统各预混引爆装置的清灰
参数可根据锅炉受热面的积灰情况，单独进行所有清灰参数的设置，精细到各
个清灰路；设置的清灰参数包括：各清灰路选择、清灰次数、循环清灰次数、
燃气充气时间、空气吹扫时间、清灰能量等，以达到对锅炉各受热面最佳清灰
效果的高效节能式清灰运行。
温度检测器18的作用为：当燃气激波清灰系统运行时，由于系统出现故障，
如电磁阀14关不严或某清灰路电动阀或气动阀22故障，导致引爆混合气时不能
产生爆燃，从而造成燃烧现象，使混合引爆罐10和或其混合气出口管路的温度
迅速升高，若无防护措施，其温度可升至好几百度，会烧坏混合引爆罐10、电
气元件、电缆线等，造成严重后果，所以必须有超温保护措施。本预混引爆装
置内的温度检测器18，在各路清灰运行中，实时检测混合引爆罐10和或其混合
气出口管路的温度，一旦超温如大于85度，清灰控制系统回立即做出反应，切
断燃气输送，停止该路的清灰运行，并在控制系统的显示屏上给出相应故障提
示(可记录保存)，以便检修维护处理。
爆燃哑炮检测器19的作用为：当燃气激波清灰系统运行时，由于系统出现
故障，如电磁阀8或电磁阀14打不开或点火控制装置有问题或某清灰路电动阀或
气动阀22故障或空气-燃气混合比不合适，造成某清灰路无法爆燃(爆燃哑炮)，
爆燃哑炮意味着该路本次清灰无任何效果；所以检测每次清灰是否爆燃(哑炮
检测)也是非常必要的，可以保证各路的清灰效果和效率。引爆混合气会产生
爆燃，爆燃时会产生一定的爆燃压力(一般为0.3-0.9MPa)，同时会产生一定
的声响和振动。本预混引爆装置内的爆燃哑炮检测器19(压力传感元件或声音
和或震动传感元件)，点火后会检测爆燃时是否产生爆燃压力或声音和或振动，
无爆燃压力或声音和或震动即为爆燃哑炮。若出现爆燃哑炮，爆燃哑炮检测器
19会将故障信号传送到清灰控制系统，清灰控制系统会立即做出反应，关闭相
应的电磁阀等电气元件，停止该路的清灰运行，并在控制系统的显示屏上给出
相应的故障提示(可记录保存)，以便检修维护处理。
点火状态检测的作用为：点火引爆时，点火状态检测模块会给出点火引爆
是否成功的信号，并通过相应的控制器件传输到清灰控制系统。当清灰运行中
点火引爆失败时，控制系统的显示屏上会给出相应的报警提示，并对报警信息
进行记录，以便查询、检修和处理，必要时停止清灰运行。有点火状态检测，
可避免无效清灰、混合气浪费和安全隐患。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术
人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保
护范围内。