CN102798131A - 一种防止沾污结焦的锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锅炉防止结渣积灰技术，特别是一种防止沾污结焦的锅炉，包括炉膛、与炉膛连通的第一段烟道，炉膛顶部设置有屏式过热器，第一段烟道内设置有高温再热器和低温过热器，低温过热器后面为水平烟道，水平烟道后面连接尾部烟道，其特征在于：在屏式过热器和高温再热器之间的烟道壁上设置有用于对烟气进行喷淋的喷嘴；本发明采用在屏式过热器之后设置喷嘴对高温烟气进行喷淋降温，使烟道内受热面直接下降到700℃以下，减少了烟气中碱金属对锅炉受热面的腐蚀，提高了锅炉安全与经济性运行；本发明的改进结构不限于燃用高碱性煤锅炉，对其他煤粉锅炉结渣积灰同样适用。
Description
技术领域
本发明涉及防止煤粉锅炉结渣积灰的技术，特别是一种防止沾污结焦的锅炉。
背景技术
对煤燃烧利用而言，煤中的碱金属是有害成分，通常它与锅炉高温受热面的结渣积灰有关，高碱性煤在燃烧过程中由于碱金属元素的挥发，容易在受热面冷凝形成一层打底附着物。随着附着物对飞灰的吸附作用，会使得受热面出现不同程度的沾污现象，且无发使用吹灰器清除，从而增大换热热阻，降低换热面的换热效率，使得炉膛出力大大降低，严重时造成停炉；结渣沾污造成的换热效率下降会导致锅炉排烟温度升高；碱金属会与铁相元素形成络合物，对金属管壁形成啃噬作用，使得金属受热面的耐压强度降低，容易造成高温腐蚀及爆管，严重影响设备运行的稳定性和可靠性。综上所述，受热面沾污严重影响着锅炉的安全与经济运行。
碱金属蒸发造成的结渣沾污问题，一直是锅炉运行的一个难题，众多学者对电站锅炉结渣沾污进行了深入研究，总结出的解决方式包括外煤掺烧、燃烧温度场优化组织、添加改性物质等。外煤掺烧问题实际上是通过添加其他低碱性金属煤，降低了原煤中碱金属的相对含量，该方式对外煤的需求量较大。国内对于燃烧高碱性煤还缺乏工程运行经验，目前仅新疆地区个别电厂在燃烧研究高碱性的利用，在单烧或高比例掺烧（50%以上）时都出现了受热面严重沾污导致出力下降的问题。此外，若原煤利用方式为坑口电站，这种方式往往受到运输条件的限制；燃烧温度场优化组织可以有效避免温度场的非均匀性，对于高温区域的结渣问题可以局部解决；添加改性物质受到煤种特性及成本等的限制，较难大规模应用。因此，由于问题本身的难度，一直没有一个比较好的方式对待高钠煤直接燃烧问题进行解决，达到直接利用高钠煤燃烧、设备处于稳定可靠运行的目的。
发明内容
本发明为解决现有电站锅炉燃用高碱性煤严重沾污情况，提供了一种防止沾污结焦的锅炉，通过对锅炉尾部烟气进行喷淋水来降低烟温，使受热面换热直接跨过容易发生沾污的温度区间700℃-900℃，避免了高温过热器发生严重的沾污。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种防止沾污结焦的锅炉，一种防止沾污结焦的锅炉，包括炉膛、与炉膛连通的第一段烟道，炉膛顶部设置有屏式过热器，第一段烟道内设置有高温再热器和低温过热器，低温过热器后面为水平烟道，水平烟道后面连接尾部烟道，其特征在于：在屏式过热器和高温再热器之间的烟道壁上设置有用于对烟气进行喷淋的喷嘴。
所述喷嘴至少设置有一对。
本发明的工作原理如下：
通过燃用高碱性煤进行试验，测试结果表明，在烟气温度区间700℃-900℃之间，受热面沾污最为严重，由于碱金属元素的挥发，容易在受热面冷凝形成一层打底附着物，粘结在受热面上形成结渣，随时间积累该层厚度急剧增加，很难直接除去；但是如果在屏式过热器后烟温控制得当，可直接避免高温过热器结渣的形成。因此为了达到上述目的，炉膛内的烟气进入第一段烟道后，烟气与屏式过热器充分换热，然后通过设置的与供水管连接的喷嘴，喷射出喷淋水对燃煤烟气进行降温，喷嘴控制喷淋水量将烟气温度从900℃左右降至700℃以下，再后续受热面的高温再热器3和低温过热器4进行热交换，则可以有效避免高温过热器发生严重的沾污。
本发明的有益效果如下：
本发明采用在屏式过热器之后设置喷嘴对高温烟气进行喷淋降温，使烟道内受热面直接下降到700℃以下，减少了烟气中碱金属对锅炉受热面的腐蚀，提高了锅炉安全与经济性运行；本发明的改进结构不限于燃用高碱性煤锅炉，对其他煤粉锅炉结渣积灰同样适用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
其中，附图标记如下：1屏式过热器，2喷嘴，3高温再热器，4低温过热器，5炉膛，6水平烟道，7尾部烟道
具体实施方式
如图1所示，一种防止沾污结焦的锅炉，包括炉膛5、与炉膛5连通的第一段烟道，炉膛5顶部设置有屏式过热器1，第一段烟道内设置有高温再热器3和低温过热器4，低温过热器4后面为水平烟道6，水平烟道6后面连接尾部烟道7，在屏式过热器1和高温再热器3之间的烟道壁上设置有用于对烟气进行喷淋的喷嘴2。
所述喷嘴2至少设置有一对。
本发明的工作原理如下：通过燃用高碱性煤进行试验，测试结果表明，在烟气温度区间700℃-900℃之间，受热面沾污最为严重，由于碱金属元素的挥发，容易在受热面冷凝形成一层打底附着物，粘结在受热面上形成结渣，随时间积累该层厚度急剧增加，很难直接除去；但是如果在屏式过热器1后烟温控制得当，可直接避免高温过热器3结渣的形成。因此为了达到上述目的，炉膛5内的烟气进入第一段烟道后，烟气与屏式过热器1充分换热，然后通过设置的与供水管连接的喷嘴2，喷射出喷淋水对燃煤烟气进行降温，喷嘴2控制喷淋水量将烟气温度从900℃左右降至700℃以下，再后续受热面的高温再热器3和低温过热器4进行热交换，则可以有效避免高温过热器3发生严重的沾污。
Claims (3)
1.一种防止沾污结焦的锅炉，包括炉膛（5）、与炉膛（5）连通的第一段烟道，炉膛（5）顶部设置有屏式过热器（1），第一段烟道内设置有高温再热器（3）和低温过热器（4），低温过热器（4）后面为水平烟道（6），水平烟道（6）后面连接尾部烟道（7），其特征在于：在屏式过热器（1）和高温再热器（3）之间的烟道壁上设置有用于对烟气进行喷淋的喷嘴（2）。
2.根据权利要求1所述的一种防止沾污结焦的锅炉，其特征在于：所述喷嘴（2）至少设置有一对。
3.根据权利要求1或2所述的一种防止沾污结焦的锅炉，其特征在于工作原理如下：所述炉膛（5）内的烟气进入第一段烟道后，烟气与屏式过热器（1）充分换热，然后通过设置的与供水管连接的喷嘴（2），喷射出喷淋水对燃煤烟气进行降温，喷嘴（2）控制喷淋水量将烟气温度降低至700℃以下，再后续受热面的高温再热器（3）和低温过热器（4）进行热交换，则避免高温过热器（3）发生严重的沾污。
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