CN100557307C - 一种w型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置 - Google Patents

Abstract

一种W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，它涉及一种W型火焰锅炉。针对现有的W型火焰锅炉存在翼墙和侧墙结渣问题。第一、四贴壁风风箱位于左侧墙的后、前侧和相应的翼墙处，第三、二贴壁风风箱位于右侧墙的前、后侧和相应的翼墙处，第一主风箱与第一、第二贴壁风风箱之间、第二主风箱与第三、第四贴壁风风箱之间通过贴壁风风道连通，第一、第二主风箱与二次风道连通，第一、第二供风箱与第二主风箱连通，第三、第四供风箱与第一主风箱连通，翼墙和侧墙上面部分的鳍片上设有缺口并形成侧墙翼墙贴壁风口，炉拱靠近翼墙部分的水冷壁管之间的鳍片上设有缺口并形成翼墙贴壁风口。本发明具有结构设计合理、翼墙和侧墙不容易结渣的优点。

Description

一种W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置

技术领域

本发明涉及一种W型火焰锅炉。

背景技术

随着电力工业的发展和能源形势的紧张，燃用无烟煤、贫煤等低挥发分难燃烧煤种的W型火焰锅炉得到越来越多的应用，但W型火焰锅炉在运行中普遍存在着侧墙和翼墙水冷壁结渣的问题。结渣是指熔灰在受热壁面上受到复杂的物理化学作用和复杂的流体力学作用而积聚形成的。而对于燃用无烟煤、贫煤等低挥发分煤种的W型火焰锅炉，结渣原因又主要可以分成以下三种：1、煤质特性的影响；对于灰熔点偏低的煤种，如果火焰中心区域的温度较高，灰粒容易软化或熔化而附着在受热面上而造成结渣。2、较高的炉膛温度，并且敷设的卫燃带捕捉灰分。燃用无烟煤和贫煤的锅炉，煤的着火、稳燃困难，需要较高的炉膛温度，容易造成受热面上结渣。3、现有的W型火焰锅炉中，其侧墙和翼墙水冷壁是由水冷壁管和鳍片紧密连接组成的，水冷壁附近的气体成分由于无烟煤和贫煤燃烧困难而产生不完全燃烧和火焰拖长，因而形成还原性气氛，当受热面附近的烟气处于还原性气氛时，将导致灰熔点的下降和灰沉积过程加快，加速了受热面的结渣。结渣、积灰可使W型火焰锅炉的排烟损失增加，热效率降低，甚至引起过热器、水冷壁超温爆管、掉渣灭火，直接影响W型火焰锅炉的安全运行。如：公开号为CN 101050854A、公开日为2007年10月10日、名称为《防止侧墙水冷壁结渣的W型火焰锅炉》的发明专利申请公开了将翼墙靠近侧墙部分的水冷壁管后拉，在侧墙两边形成喷口，然后由前后墙风箱在此处供入贴壁风，使侧墙区域形成氧化性气氛，从而避免侧墙结渣的方法。但是，这种方法存在一个缺陷，即：侧墙边上供入的二次风由于动量较弱，往往无法到达侧墙中部，从而使这部分区域仍处于还原性气氛中，结渣问题未能得到彻底解决。另外，对于翼墙结渣问题，国内目前还没有相关解决办法。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的W型火焰锅炉存在翼墙和侧墙结渣的问题，进而提供一种W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的防结渣装置包括炉体、第一贴壁风风箱、第一主风箱、两个二次风道、四个贴壁风风道、第二贴壁风风箱、第三贴壁风风箱、第四贴壁风风箱和第二主风箱；所述炉体由前墙、后墙、两个侧墙、四个翼墙和两个炉拱组成，所述前墙、后墙和两个侧墙呈矩形设置，两个侧墙与前墙之间及两个侧墙与后墙之间都由翼墙相连接，前墙、后墙、两个侧墙、四个翼墙和两个炉拱分别由交替设置且固接在一起的水冷壁管和鳍片构成，所述第一主风箱设置在后墙的外侧，第二主风箱设置在前墙的外侧，所述两个侧墙由左侧墙和右侧墙组成，所述结渣装置还包括第一供风箱、第二供风箱、第三供风箱和第四供风箱；所述第一贴壁风风箱和第四贴壁风风箱均设置在左侧墙和相应翼墙的外侧，且第一贴壁风风箱位于左侧墙的后侧和相应的翼墙处，第四贴壁风风箱位于左侧墙的前侧和相应的翼墙处，所述第二贴壁风风箱和第三贴壁风风箱均设置在右侧墙和相应翼墙的外侧，且第三贴壁风风箱位于右侧墙的前侧和相应的翼墙处，第二贴壁风风箱位于右侧墙的后侧和相应的翼墙处，第一主风箱的一端与第一贴壁风风箱之间、第一主风箱的另一端与第二贴壁风风箱之间、第二主风箱的一端与第三贴壁风风箱之间以及第二主风箱的另一端与第四贴壁风风箱之间分别通过贴壁风风道连通，第一主风箱和第二主风箱的外侧分别与一个二次风道连通，所述第一供风箱、第二供风箱、第三供风箱和第四供风箱分别设置在两个炉拱上且靠近翼墙处，且第一供风箱和第二供风箱分别位于第二主风箱的左右两侧，第三供风箱和第四供风箱分别位于第一主风箱的左右两侧，第一供风箱和第二供风箱分别与第二主风箱连通，第三供风箱和第四供风箱分别与第一主风箱连通，每个翼墙和每个侧墙上面部分的鳍片上设有缺口并形成侧墙翼墙贴壁风口，每个炉拱靠近翼墙部分的水冷壁管之间的鳍片上设有缺口并形成翼墙贴壁风口。

本发明具有以下有益效果：一、本发明的贴壁风风箱、贴壁风风道与主风箱相连通，经二次风道引入主风箱的风从贴壁风风道和贴壁风风箱进来通过侧墙和翼墙上的侧墙翼墙贴壁风口进入炉膛内形成贴壁风，进而在两个侧墙和四个翼墙上的侧墙翼墙贴壁风口的周围区域形成一个空气膜。由于这种侧墙翼墙贴壁风口均匀分布于侧墙和翼墙上，因而这种空气膜也遍布于整个侧墙和翼墙范围。同时，在炉拱靠近翼墙部分同样开有翼墙贴壁风口，从主风箱来的部分空气，通过这些翼墙贴壁风口沿着水冷壁方向往下吹，同样也在翼墙水冷壁上部分形成一个空气膜。结渣为熔融状态的灰或煤粉粘附在水冷壁上的现象，贴壁风在两个侧墙和翼墙水冷壁的附近形成的空气膜的气氛为氧化性气氛，在氧化性气氛下，灰的熔点高，灰不容易熔融，所以不容易形成结渣；同时，在两个侧墙和翼墙水冷壁附近形成的空气膜，减少了冲击到两个侧墙和四个翼墙水冷壁附近的煤粉量，控制了煤粉在水冷壁附近的燃烧，有利于降低两个侧墙和四个翼墙水冷壁附近的温度，达到了防止结渣的效果。二、从侧墙翼墙贴壁风口进入到炉膛的贴壁风虽然可以有效防止水冷壁结渣，但对于煤粉的燃尽不利，因为这一部分风不能与炉膛内的煤粉混合，从而影响煤粉的燃尽。本发明仅有部分而不是全部的鳍片都被打掉，使通过侧墙翼墙贴壁风口进入到炉膛的空气量非常有限，这样在保证防止侧墙翼墙结渣的同时，对煤粉燃尽的影响降到了最低，从而保证了煤粉的高效率燃烧。以一台燃用烟煤300MW为例，如果将所有的鳍片都打掉，侧墙翼墙贴壁风口的风速为5m/s，则通过侧墙翼墙贴壁风口的风量约占炉膛供风的8％，煤粉燃烧的飞灰可燃物含量增加达5％左右，燃烧效率大幅下降。而采用本方案后，通过侧墙翼墙贴壁风口的风量只占1.5％左右，燃烧效率基本不变。三、由于本发明在每个翼墙和每个侧墙上只有部分鳍片上设有侧墙翼墙贴壁风口，在每个炉拱靠近翼墙部分的水冷壁管之间的鳍片上设有翼墙贴壁风口，贴壁风通过上述所述的侧墙翼墙贴壁风口和翼墙贴壁风口进入到炉膛内。由于上述所述的侧墙翼墙贴壁风口和翼墙贴壁风口均匀分布在侧墙水冷壁上面，所以，贴壁风会在整个翼墙以及侧墙内表面(包括中心段)均匀的形成空气薄膜，进而达到阻止侧墙、翼墙结渣的目的，因此，本发明的技术方案有广泛的应用价值。此外，本发明并非在所有侧墙和翼墙上的鳍片都有侧墙翼墙贴壁风口，这样不仅可限制贴壁风风量，同时还可保证炉膛中部的高效燃烧。四、本发明具有结构设计合理、翼墙和侧墙不容易结渣的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构俯视图，图2是图1的B部放大图，图3是图1的C向视图，图4是图1的A-A剖视图，图5是具体实施方式九中水冷壁的结构示意图，图6是图1的主视图，图7是图1的后视图，图8是具体实施方式九的主视结构示意图，图9是图6的E-E剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图4、图6、图7和图9说明本实施方式，本实施方式的防结渣装置包括炉体、第一贴壁风风箱2、第一主风箱3、两个二次风道4、四个贴壁风风道10、第二贴壁风风箱16、第三贴壁风风箱20、第四贴壁风风箱17和第二主风箱19；所述炉体由前墙6、后墙7、两个侧墙、四个翼墙9和两个炉拱25组成，所述前墙6、后墙7和两个侧墙呈矩形设置，两个侧墙与前墙6之间及两个侧墙与后墙7之间都由翼墙9相连接，所述两个炉拱25设置在前墙6、后墙7、两侧墙和四个翼墙9的上端面上，前墙6、后墙7、两个侧墙、四个翼墙9和两个炉拱25分别由交替设置且固接在一起的水冷壁管13和鳍片14构成，所述第一主风箱3设置在后墙7的外侧，第二主风箱19设置在前墙6的外侧，所述两个侧墙由左侧墙51和右侧墙52组成，所述结渣装置还包括第一供风箱26、第二供风箱27、第三供风箱28和第四供风箱29；所述第一贴壁风风箱2和第四贴壁风风箱17均设置在左侧墙51和相应翼墙9的外侧，且第一贴壁风风箱2位于左侧墙51的后侧和相应的翼墙9处，第四贴壁风风箱17位于左侧墙51的前侧和相应的翼墙9处，所述第二贴壁风风箱16和第三贴壁风风箱20均设置在右侧墙52和相应翼墙9的外侧，且第三贴壁风风箱20位于右侧墙52的前侧和相应的翼墙9处，第二贴壁风风箱16位于右侧墙52的后侧和相应的翼墙9处，第一主风箱3的一端与第一贴壁风风箱2之间、第一主风箱3的另一端与第二贴壁风风箱16之间、第二主风箱19的一端与第三贴壁风风箱20之间以及第二主风箱19的另一端与第四贴壁风风箱17之间分别通过贴壁风风道10连通，第一主风箱3和第二主风箱19的外侧分别与一个二次风道4连通，所述第一供风箱26、第二供风箱27、第三供风箱28和第四供风箱29分别设置在两个炉拱25上且靠近翼墙9处，且第一供风箱26和第二供风箱27分别位于第二主风箱19的左右两侧，第三供风箱28和第四供风箱29分别位于第一主风箱3的左右两侧，第一供风箱26和第二供风箱27分别与第二主风箱19连通，第三供风箱28和第四供风箱29分别与第一主风箱3连通，每个翼墙9和每个侧墙上面部分的鳍片14上设有缺口并形成侧墙翼墙贴壁风口15，每个炉拱25靠近翼墙9部分的水冷壁管13之间的鳍片14上设有缺口并形成翼墙贴壁风口30。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个翼墙9和每个侧墙上相邻两个侧墙翼墙贴壁风口15之间间隔2～7个鳍片14。本实施方式中，由于只有在部分鳍片14上设有侧墙翼墙贴壁风口15，因此，可以将整个炉体分割成很多小块，对于极易结渣的煤，在没有侧墙翼墙贴壁风口15的鳍片14部分仍可能结渣，但这种渣为小块，不会形成整个炉墙的大面积结渣，从而不易发生掉大渣灭火现象。将本实施方案在一台燃用烟煤的300MW锅炉上的应用表明，采用本实施方案后，锅炉燃烧效率没降低，水冷壁结渣未发生，灭火事故大为减少。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的侧墙翼墙贴壁风口15在每个翼墙9上和每个侧墙上均匀分布。如背景技术所述的发明专利申请公开号为CN 101050854A、公开日为2007年10月10日、名称为《防止侧墙水冷壁结渣的W型火焰锅炉》是将翼墙靠近侧墙部分的水冷壁管后拉，在侧墙两边形成喷口，然后由前后墙风箱在此处供入贴壁风，使侧墙区域形成氧化性气氛的防结渣方法。这种方法存在的缺陷在于侧墙边上供入的二次风动量较弱，往往无法到达侧墙中部，从而使这部分区域仍处于还原性气氛中，且并未解决翼墙结渣的问题。相对于此，本发明的优势在于整个侧墙和翼墙区域均匀布置有侧墙翼墙贴壁风口15，保证了整个侧墙和翼墙9区域的氧化性气氛，从而解决了侧墙和翼墙9的结渣问题。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图4和图9说明本实施方式，本实施方式的每个炉拱25上的相邻两个翼墙贴壁风口30之间间隔2～7个鳍片14，可使翼墙9不易结渣。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图4和图9说明本实施方式，本实施方式的翼墙贴壁风口30在每个炉拱25上均匀分布，可保证翼墙9不结渣。其它组成及连接关系与具体实施方式一或四相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还包括四个风门11；所述每个贴壁风风道10上设有一个所述风门11，可方便控制风量的大小。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或六的不同点是：本实施方式的防结渣装置还包括四个测速器12；所述每个贴壁风风道10内设置有一个所述测速器12，用于监测各个贴壁风风箱内风的流速。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的防结渣装置还包括四个烟气成分在线取样器5；所述左侧墙51上和右侧墙52上分别设置有两个所述烟气成分在线取样器5，所述设置在左侧墙51上的两个烟气成分在线取样器5的取样端分别穿过左侧墙51装在炉体的下炉膛区域内，所述设置在右侧墙52上的两个烟气成分在线取样器5的取样端分别穿过右侧墙52装在炉体的下炉膛区域内，用于对下炉膛区域进行烟气成分在线取样。

具体实施方式九：结合图1、图5和图8说明本实施方式，本实施方式的侧墙翼墙贴壁风口15是将现有W型火焰锅炉翼墙9和两个侧墙上水冷壁管的鳍片14取下后形成三道侧墙翼墙贴壁风口15，与三道侧墙翼墙贴壁风口15相对应的第一贴壁风风箱2、四个贴壁风风道10、第二贴壁风风箱16、第三贴壁风风箱20、第四贴壁风风箱17以及四个测速器12分别设有三层(三套)。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

Claims (8)

1、一种W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，所述防结渣装置包括炉体、第一贴壁风风箱(2)、第一主风箱(3)、两个二次风道(4)、四个贴壁风风道(10)、第二贴壁风风箱(16)、第三贴壁风风箱(20)、第四贴壁风风箱(17)和第二主风箱(19)；所述炉体由前墙(6)、后墙(7)、两个侧墙、四个翼墙(9)和两个炉拱(25)组成，所述前墙(6)、后墙(7)和两个侧墙呈矩形设置，两个侧墙与前墙(6)之间及两个侧墙与后墙(7)之间都由翼墙(9)相连接，前墙(6)、后墙(7)、两个侧墙、四个翼墙(9)和两个炉拱(25)分别由交替设置且固接在一起的水冷壁管(13)和鳍片(14)构成，所述第一主风箱(3)设置在后墙(7)的外侧，第二主风箱(19)设置在前墙(6)的外侧，所述两个侧墙由左侧墙(51)和右侧墙(52)组成，其特征在于：所述结渣装置还包括第一供风箱(26)、第二供风箱(27)、第三供风箱(28)和第四供风箱(29)；所述第一贴壁风风箱(2)和第四贴壁风风箱(17)均设置在左侧墙(51)和相应翼墙(9)的外侧，且第一贴壁风风箱(2)位于左侧墙(51)的后侧和相应的翼墙(9)处，第四贴壁风风箱(17)位于左侧墙(51)的前侧和相应的翼墙(9)处，所述第二贴壁风风箱(16)和第三贴壁风风箱(20)均设置在右侧墙(52)和相应翼墙(9)的外侧，且第三贴壁风风箱(20)位于右侧墙(52)的前侧和相应的翼墙(9)处，第二贴壁风风箱(16)位于右侧墙(52)的后侧和相应的翼墙(9)处，第一主风箱(3)的一端与第一贴壁风风箱(2)之间、第一主风箱(3)的另一端与第二贴壁风风箱(16)之间、第二主风箱(19)的一端与第三贴壁风风箱(20)之间以及第二主风箱(19)的另一端与第四贴壁风风箱(17)之间分别通过贴壁风风道(10)连通，第一主风箱(3)和第二主风箱(19)的外侧分别与一个二次风道(4)连通，所述第一供风箱(26)、第二供风箱(27)、第三供风箱(28)和第四供风箱(29)分别设置在两个炉拱(25)上且靠近翼墙(9)处，且第一供风箱(26)和第二供风箱(27)分别位于第二主风箱(19)的左右两侧，第三供风箱(28)和第四供风箱(29)分别位于第一主风箱(3)的左右两侧，第一供风箱(26)和第二供风箱(27)分别与第二主风箱(19)连通，第三供风箱(28)和第四供风箱(29)分别与第一主风箱(3)连通，每个翼墙(9)和每个侧墙上面部分的鳍片(14)上设有缺口并形成侧墙翼墙贴壁风口(15)，每个炉拱(25)靠近翼墙(9)部分的水冷壁管(13)之间的鳍片(14)上设有缺口并形成翼墙贴壁风口(30)。

2、根据权利要求1所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述每个翼墙(9)和每个侧墙上相邻两个侧墙翼墙贴壁风口(15)之间间隔2～7个鳍片(14)。

3、根据权利要求1或2所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述侧墙翼墙贴壁风口(15)在每个翼墙(9)上和每个侧墙上均匀分布。

4、根据权利要求1所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述每个炉拱(25)上的相邻两个翼墙贴壁风口(30)之间间隔2～7个鳍片(14)。

5、根据权利要求1或4所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述翼墙贴壁风口(30)在每个炉拱(25)上均匀分布。

6、根据权利要求1所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述防结渣装置还包括四个风门(11)；所述每个贴壁风风道(10)上设有一个所述风门(11)。

7、根据权利要求1或6所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述防结渣装置还包括四个测速器(12)；所述每个贴壁风风道(10)内设置有一个所述测速器(12)。

8、根据权利要求1所述的W型火焰锅炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置，其特征在于：所述防结渣装置还包括四个烟气成分在线取样器(5)；所述左侧墙(51)上和右侧墙(52)上分别设置有两个所述烟气成分在线取样器(5)，所述设置在左侧墙(51)上的两个烟气成分在线取样器(5)的取样端分别穿过左侧墙(51)装在炉体的下炉膛区域内，所述设置在右侧墙(52)上的两个烟气成分在线取样器(5)的取样端分别穿过右侧墙(52)装在炉体的下炉膛区域内。

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