防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置的製作方法

2023-04-27 22:36:26 3

專利名稱：防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防止腐蝕和結渣的鍋爐裝置。
背景技術：
燃燒器區域水冷壁的高溫腐蝕是燃煤電站鍋爐普遍存在的問題，也是影響電力安全生產的主要原因之一。燃燒器區域水冷壁的高溫腐蝕是一個複雜的物理化學過程，主要與水冷壁附近的溫度、氣體成分、煤質特性和煤粉粒子的運動狀況有關。1、水冷壁附近溫度高。由於爐內燃燒不均勻，水冷壁附近局部溫度增高，使水冷壁壁面溫度提高，在高溫下水冷壁金屬管材容易老化，抗磨損和腐蝕的性能降低。2、水冷壁附近區域的煙氣成分呈還原性氣氛。煤粉在燃燒的過程中，煤中的礦物質成分不斷地揮發出來，其中有一部分形成SO2、HCl、NaOH和H2S等腐蝕性較強的物質，並對水冷壁附近的煙氣處於還原性氣氛時，還原性氣氛將導致灰熔點的下降和灰沉積過程加快，從而加速受熱面的腐蝕。據統計，我國約80％以上燃用貧煤機組鍋爐存在不同程度的燃燒器區域水冷壁高溫腐蝕，燃燒器區域水冷壁發生高溫腐蝕後，水冷壁壁厚減薄，強度降低，容易造成爆管和洩漏，危機鍋爐安全運行。目前，為防止高溫腐蝕，避免鍋爐爆管事故的發生，針對影響高溫腐蝕的主要原因，國內防止高溫腐蝕的措施主要有可採用耐腐蝕高合金鋼，滲鋁管及在管外敷設碳化矽塗料等表面防護方式，降低腐蝕速度。提高金屬抗腐蝕的能力，採用耐腐蝕高合金鋼，或進行金屬材料表面防護畢竟是一種消極方式，同時造價又較高(如滲鋁管與碳鋼管相比，材料費大約增加一倍)，不適合我國的國情。因此，研究燃燒器牆式布置鍋爐的水冷壁防止高溫腐蝕技術對我國電力工業及國民經濟的發展都具有十分重要的意義。當水冷壁附近溫度高，水冷壁附近區域的煙氣成分呈還原性氣氛時，爐膛燃燒器區域易於發生結渣現象，結渣發生後，過熱器超溫爆管，同樣危機鍋爐安全運行。
實用新型內容為解決目前以煤粉為燃料的鍋爐燃燒器區域高溫腐蝕和結渣的問題，本實用新型提供一種結構簡單、易於操作且效果好的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，它包括爐體1和燃燒器2，所述爐體1由前牆1-1、後牆1-2、側牆1-3組成，兩側牆1-3是由水冷壁管1-3-1和鰭片1-3-3緊密連接組成的水冷壁，在前牆1-1和後牆1-2上裝有燃燒器2，兩側牆1-3通過貼壁風風箱4、風道5與二次風道7連通，並且將兩側牆1-3上的鰭片1-3-3取下形成縫隙1-3-2。本實用新型結構簡單，從風道5進來通過水冷壁的縫隙進入爐膛內的風形成貼壁風，使兩側牆水冷壁的附近形成一個空氣膜8，該氣氛為氧化性氣氛，破壞了形成高溫腐蝕所必須具備的還原性氣氛，從而防止了兩側牆高溫腐蝕；同時，貼壁風溫度低，降低了水冷壁附近的溫度，也有利於防止兩側牆高溫腐蝕；在爐體上裝有中心給粉旋流煤粉燃燒器，從中心給粉旋流煤粉燃燒器噴出的煤粉向燃燒器中心集聚，減少了衝擊到兩側牆水冷壁附近的煤粉量，減少了煤粉在水冷壁附近的燃燒，有利於降低兩側牆水冷壁附近的溫度，並有利於強化水冷壁附近的氧化性氣氛，從另一方面防止了兩側牆高溫腐蝕。結渣為熔融狀態的灰或煤粉粘附在水冷壁上的現象，在氧化性氣氛下，灰的熔點高，灰不容易熔融，所以不容易形成結渣。本實用新型燃燒器的煤粉向燃燒器中心集聚，減少了衝擊到兩側牆水冷壁附近煤粉量，從而減少了熔融狀態的灰或煤粉粘附在水冷壁上的機會，防止了結渣。本實用新型從同時改善爐體結構和燃燒器兩方面入手，這種結構的鍋爐裝置具有極好的防腐蝕和結渣的效果，經實際試驗，防腐蝕和結渣的有效率達到90％以上，利於推廣應用。


圖1是現有鍋爐裝置水冷壁的結構示意圖，圖2是本實用新型產品的結構及工作狀態示意圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是圖2的B處結構放大示意圖，圖5是中心給粉旋流煤粉燃燒器的結構示意圖。
其中，圖4中的箭頭表示從風道進入爐膛內的風。
具體實施方式
具體實施方式
一參照圖1、圖2，本實施方式防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，它包括爐體1和燃燒器2，所述爐體1由前牆1-1、後牆1-2、側牆1-3組成，兩側牆1-3是由水冷壁管1-3-1和鰭片1-3-3緊密連接組成的水冷壁，兩側牆1-3通過貼壁風風箱4、風道5與二次風道7連通，將兩側牆1-3上的鰭片1-3-3取下形成縫隙1-3-2。在兩側牆1-3上安裝有貼壁風風箱4，貼壁風風箱4與風道5連通，風道5的另一端設置在二次風道7內，在風道5上裝有熱風風門5-1，在爐體1的鍋爐燃燒器區域裝有四個煙氣成分在線取樣器6，當在線測量鍋爐兩側牆的煙氣成分處於還原性氣氛時，熱風風門5-1開大，流經風道5的熱風量增加，在風道5上安裝有測速裝置5-2，它可以測量貼壁風的風量，控制貼壁風風量小於鍋爐入爐總風量的10％以下，貼壁風進入貼壁風風箱4，又通過水冷壁的縫隙1-3-2進入爐膛，使兩側牆水冷壁的附近有一層氣流流過。參照圖2，本實施方式中每側牆1-3的貼壁風風箱4的層數為3層，按上、中、下的位置排列設置，也可以根據高溫腐蝕位置和腐蝕程度確定布置貼壁風風箱4的層數。
參照圖3，在前牆1-1和後牆1-2上裝有燃燒器2，燃燒器2為中心給粉旋流煤粉燃燒器，它的結構為，在燃燒器殼體2-1的中心處縱向設置有一次風管2-2，一次風管2-2位於燃燒器殼體2-1內的一端是火嘴2-3，輸粉管道2-4與一次風管2-2相連接，在一次風管2-2內設有錐環形的分離環2-5，分離環2-5的小端朝向火嘴2-3。從一次風輸粉管道2-4送來的煤粉空氣流入燃燒器一次風管2-2內的錐形分離環2-5後，煤粉被集中在燃燒器的中心，由燃燒器的中心經火嘴2-3噴入爐膛。噴入位置正對燃燒器的中心回流區中心部分。由於煤粉向燃燒器中心集聚，就減少了衝擊到兩側牆水冷壁附近煤粉量，從而減少了熔融狀態的灰或煤粉粘附在水冷壁上的機會，從而防止了結渣。
權利要求1.一種防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，它包括爐體(1)和燃燒器(2)，所述爐體(1)由前牆(1-1)、後牆(1-2)、側牆(1-3)組成，兩側牆(1-3)是由水冷壁管(1-3-1)和鰭片(1-3-3)緊密連接組成的水冷壁，在前牆(1-1)和後牆(1-2)上裝有燃燒器(2)，其特徵在於兩側牆(1-3)通過貼壁風風箱(4)、風道(5)與二次風道(7)連通，並且將兩側牆(1-3)上的鰭片(1-3-3)取下形成縫隙(1-3-2)。
2.根據權利要求1所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於在前牆(1-1)和後牆(1-2)上設置的燃燒器(2)為中心給粉旋流煤粉燃燒器。
3.根據權利要求2所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於所述中心給粉旋流煤粉燃燒器的結構為，在燃燒器殼體(2-1)的中心處縱向設置有一次風管(2-2)，一次風管(2-2)位於燃燒器殼體(2-1)內的一端是火嘴(2-3)，輸粉管道(2-4)與一次風管(2-2)相連接，在一次風管(2-2)內設有錐環形的分離環(2-5)，分離環(2-5)的小端朝向火嘴(2-3)。
4.根據權利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於在風道(5)上裝有熱風風門(5-1)。
5.根據權利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於每側牆(1-3)的貼壁風風箱(4)的層數為3層。
6.根據權利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於在所述爐體(1)上裝有四個煙氣成分在線取樣器(6)。
7.根據權利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於在風道(5)上設有測速裝置(5-2)。
8.根據權利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，其特徵在於所述風道(5)的一端與貼壁風風箱(4)連通，風道(5)的另一端設置在二次風道(7)內。
專利摘要防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，涉及一種防止腐蝕和結渣的鍋爐裝置。燃燒器區域水冷壁的高溫腐蝕是燃煤電站鍋爐普遍存在的問題，一直無法得到有效的解決。本實用新型提供一種結構簡單、易於操作且效果好的防止水冷壁高溫腐蝕和結渣的燃燒器牆式布置的鍋爐裝置，它包括爐體1和燃燒器2，所述爐體1由前牆1－1、後牆1－2側牆1－3組成，兩側牆1－3是由水冷壁管1－3－1和鰭片1－3－3緊密連接組成的水冷壁，在前牆1－1和後牆1－2上裝有2，兩側牆1－3通過貼壁風風箱4與風道5連通，並且將兩側牆1－3上的鰭片1－3－3取下形成縫隙1－3－2。它具有極好的防腐蝕和結渣的效果，經試驗，防腐蝕和結渣的有效率達到90％以上，利於推廣應用。
文檔編號F23C5/00GK2786440SQ20052002031
公開日2006年6月7日 申請日期2005年2月28日 優先權日2005年2月28日
發明者李爭起, 陳智超, 孫銳 申請人:哈爾濱工業大學