CN103912893A - 防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置 - Google Patents
防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103912893A CN103912893A CN201410148685.4A CN201410148685A CN103912893A CN 103912893 A CN103912893 A CN 103912893A CN 201410148685 A CN201410148685 A CN 201410148685A CN 103912893 A CN103912893 A CN 103912893A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- high temperature
- wall
- temperature corrosion
- water
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004939 coking Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 8
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明属于锅炉的低氮排放领域，特别涉及一种防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护结构。防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，包括水冷管、扁钢、保温炉墙和空气管路，所述扁钢上开有小孔，并且和所述水冷管间隔焊接一起，形成膜式水冷壁，膜式水冷壁与所述保温墙之间形成环形空间，环形空间的上端和下端密封，构成腔体，所述空气管路安装在所述的保温炉墙上，并且与所述腔体连通。本发明改善了锅炉燃烧配风方式，防止了水冷壁发生结焦和高温腐蚀，并且同时实现了煤粉高效燃烧和低氮排放。
Description
技术领域
本发明属于锅炉的低氮排放领域，特别涉及一种防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护结构。
背景技术
煤炭在世界特别是中国的能源结构中占据主导地位，但煤燃烧过程中产生了大量氮氧化物，导致了严重的酸雨和光化学烟雾，阻碍了经济的可持续发展。为了有效降低氮氧化物排放，科研人员开发了一些低氮燃烧技术，如低氮燃烧器、空气/燃料分级、过燃风以及烟气再循环等。其中，空气分级燃烧是目前应用较为广泛的低氮燃烧技术，其原理是将燃烧所需的部分空气，一般称之为“分离燃尽风”，从距主燃烧器适当距离引入，将燃烧区域拆分为贫氧还原区和富氧区。贫氧还原区氧量不足，燃烧温度低，抑制了热力型氮氧化物的产生；而富氧区燃料较少，燃烧温度低，也不会产生热力型，也抑制了氮氧化物的产生。因此，采用空气分级燃烧技术，可以降低氮氧化物排放。
但是，空气分级燃烧在获取低氮排放效益的同时，还带来了一些“副作用”，主要表现为：首先，主燃区是还原性气氛，存在大量硫化氢、一氧化碳、碳氢官能团和未燃尽的焦炭等还原性物质，气流容易发生偏斜，进而强烈地撞击水冷壁，导致水冷壁发生结焦和高温腐蚀；其次，空气分级燃烧实现了低氮排放，往往也降低了煤粉燃烧效率，不能同时实现煤粉高效燃烧和低氮排放。对于存在的这些问题，目前还没有有效的解决方案，一些新的燃烧方式还在不断地探索之中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何为贫氧还原区提供一种防结焦防高温腐蚀的水冷壁保护结构，改善锅炉燃烧配风方式，防止水冷壁发生结焦和高温腐蚀，并且同时实现煤粉高效燃烧和低氮排放。
本发明所采用的技术方案是：防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，包括水冷管、扁钢、保温炉墙和空气管路，所述扁钢上开有均匀的小孔，并且和所述水冷管间隔焊接一起，形成膜式水冷壁，膜式水冷壁与所述保温墙之间形成环形空间，环形空间的上端和下端密封，构成腔体，所述空气管路安装在所述的保温炉墙上，并且与所述腔体连通。
作为一种优选方式：所述小孔在扁钢上均匀分布，全部小孔面积之和为扁钢总面积的10~30%。作为一种优选方式：进入所述空气管路内部的空气温度可以调节，保证不影响水冷管内的工质温度，如果由此导致了水冷管内工质温度降低，则在空气进入空气管路之前进行预热，直至水冷管内工质温度不降低为止。
作为一种优选方式：所述膜式水冷壁壁面上形成一层空气膜，空气膜中氧气浓度不低于2%，当氧气浓度不满足时，增大引入的空气流量，进而增大氧气浓度，直至满足要求。
作为一种优选方式：所述空气管路可以是多支，并且均与腔体连通。
本发明的有益效果是：在锅炉的贫氧还原区水冷壁表面上形成的空气膜，将水冷壁与煤粉气流隔离，防止煤粉气流直接冲刷水冷壁，因而不会发生水冷壁结焦或高温腐蚀；而且，空气膜将逐步参与煤粉燃烧，就像把空气一级一级地进行连续分级一样，相当于进行了多级空气分级燃烧，进一步降低了氮氧化物排放；空气膜逐步参与煤粉燃烧，还可增强煤粉气流的扰动，提高煤粉的燃烧效率。因此，有望在电站锅炉领域获得广泛应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A向视图。
其中1、空气膜；2、扁钢；3、水冷管；4、腔体；5、保温炉墙；6、空气管路；7、小孔；8、煤粉气流。
具体实施方式
如图1所示，在本发明中是这样实现的，扁钢2上均匀地开有小孔7，扁钢2和水冷管3交互焊接在一起，形成“膜式水冷壁”。膜式水冷壁和保温炉墙5间隔适当距离，构成环形腔体4。空气管路6安装在保温炉膛5上，与腔体4连通。
本发明的具体工作过程为：空气通过空气管路6连续进入并充满腔体4，均匀开有小孔7的扁钢2和水冷管3焊接成膜式水冷壁，腔体4内的空气穿过小孔7，在膜式水冷壁表面形成一层空气膜1，阻止煤粉气流8直接冲刷水冷壁，进而防止发生结焦和高温腐蚀。而且，空气膜逐步参与煤粉燃烧，相当于进行了多级空气分级燃烧，特别有利于降低氮氧化物排放；同时，空气膜还可增强煤粉气流的扰动，提高煤粉燃烧效率。
Claims (5)
1.防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，其特征在于：包括水冷管、扁钢、保温炉墙和空气管路，所述扁钢上开有小孔，并且和所述水冷管间隔焊接一起，形成膜式水冷壁，膜式水冷壁与所述保温墙之间形成环形空间，环形空间的上端和下端密封，构成腔体，所述空气管路安装在所述的保温炉墙上，并且与所述腔体连通。
2.根据权利要求1所述的防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，其特征在于：所述小孔在扁钢上均匀分布，全部小孔面积之和为扁钢总面积的10~30%。
3.根据权利要求1所述的防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，其特征在于：进入所述空气管路的空气温度可以调节，保证不影响水冷管内的工质温度，如果由此导致了水冷管内工质温度降低，则在空气进入空气管路之前进行预热，直至水冷管内工质温度不降低为止。
4.根据权利要求1所述的防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，其特征在于：所述膜式水冷壁壁面形成一层空气膜，空气膜中氧气浓度不低于2%，如果不满足，则持续增大进入所述空气管路的空气流量，直至氧气浓度满足要求。
5.根据权利要求1所述的防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置，其特征在于：所述空气管路可以是多支，并且均与腔体连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410148685.4A CN103912893B (zh) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | 防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410148685.4A CN103912893B (zh) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | 防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103912893A true CN103912893A (zh) | 2014-07-09 |
| CN103912893B CN103912893B (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=51038772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410148685.4A Expired - Fee Related CN103912893B (zh) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | 防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103912893B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106225241A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 浙江特富锅炉有限公司 | 双炉膛导热油锅炉防结焦结构 |
| CN106383139A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 中国特种设备检测研究院 | 一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置 |
| CN107514650A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-26 | 西安热工研究院有限公司 | 防治水冷壁高温腐蚀的堆焊区域选择方法 |
| CN108253446A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-07-06 | 华中科技大学 | 一种导流式防高温腐蚀防结焦的锅炉炉体结构 |
| CN108700294A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-10-23 | 三菱日立电力系统株式会社 | 气化炉壁、具有该气化炉壁的气化复合发电设备及气化炉壁的制造方法 |
| CN109974026A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-07-05 | 上海炳晟机电科技有限公司 | 一种逆向空气流减磨循环流化床锅炉膜式水冷壁 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04143503A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置及びその運転方法 |
| US6012401A (en) * | 1996-08-07 | 2000-01-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Water pipe protecting refractory structure |
| JP2000161652A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-16 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置 |
| CN1657825A (zh) * | 2005-02-28 | 2005-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置 |
| CN101050854A (zh) * | 2007-05-18 | 2007-10-10 | 哈尔滨工业大学 | 防止侧墙水冷壁结渣的w型火焰锅炉 |
| CN201003768Y (zh) * | 2007-01-29 | 2008-01-09 | 张全胜 | 循环流化床锅炉垂直水冷壁防磨瓦 |
| CN202546739U (zh) * | 2012-04-13 | 2012-11-21 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 防止侧墙水冷壁高温腐蚀的装置 |
| CN102980176A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-20 | 华南理工大学 | 一种用于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置 |
| CN102980178A (zh) * | 2011-09-05 | 2013-03-20 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种循环流化床锅炉水冷壁气膜防磨装置、方法及锅炉 |
| CN103017150A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 青岛胜利锅炉有限公司 | 贴壁风分段送入炉体结构 |
| CN203442801U (zh) * | 2013-07-19 | 2014-02-19 | 国家电网公司 | 防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置 |
| CN103712233A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 适用于大型电站锅炉智能型水冷壁高温腐蚀防止系统及方法 |
-
2014
- 2014-04-15 CN CN201410148685.4A patent/CN103912893B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04143503A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置及びその運転方法 |
| US6012401A (en) * | 1996-08-07 | 2000-01-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Water pipe protecting refractory structure |
| JP2000161652A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-16 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置 |
| CN1657825A (zh) * | 2005-02-28 | 2005-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置 |
| CN201003768Y (zh) * | 2007-01-29 | 2008-01-09 | 张全胜 | 循环流化床锅炉垂直水冷壁防磨瓦 |
| CN101050854A (zh) * | 2007-05-18 | 2007-10-10 | 哈尔滨工业大学 | 防止侧墙水冷壁结渣的w型火焰锅炉 |
| CN102980178A (zh) * | 2011-09-05 | 2013-03-20 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种循环流化床锅炉水冷壁气膜防磨装置、方法及锅炉 |
| CN202546739U (zh) * | 2012-04-13 | 2012-11-21 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 防止侧墙水冷壁高温腐蚀的装置 |
| CN102980176A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-03-20 | 华南理工大学 | 一种用于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置 |
| CN103017150A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 青岛胜利锅炉有限公司 | 贴壁风分段送入炉体结构 |
| CN203442801U (zh) * | 2013-07-19 | 2014-02-19 | 国家电网公司 | 防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置 |
| CN103712233A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 适用于大型电站锅炉智能型水冷壁高温腐蚀防止系统及方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108700294A (zh) * | 2016-02-17 | 2018-10-23 | 三菱日立电力系统株式会社 | 气化炉壁、具有该气化炉壁的气化复合发电设备及气化炉壁的制造方法 |
| CN108700294B (zh) * | 2016-02-17 | 2019-11-22 | 三菱日立电力系统株式会社 | 气化炉壁、气化复合发电设备及气化炉壁的制造方法 |
| CN106225241A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 浙江特富锅炉有限公司 | 双炉膛导热油锅炉防结焦结构 |
| CN106225241B (zh) * | 2016-08-30 | 2021-10-22 | 浙江特富发展股份有限公司 | 双炉膛导热油锅炉防结焦结构 |
| CN106383139A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 中国特种设备检测研究院 | 一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置 |
| CN106383139B (zh) * | 2016-08-31 | 2020-06-02 | 中国特种设备检测研究院 | 一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置 |
| CN107514650A (zh) * | 2017-09-06 | 2017-12-26 | 西安热工研究院有限公司 | 防治水冷壁高温腐蚀的堆焊区域选择方法 |
| CN107514650B (zh) * | 2017-09-06 | 2019-02-05 | 西安热工研究院有限公司 | 防治水冷壁高温腐蚀的堆焊区域选择方法 |
| CN108253446A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-07-06 | 华中科技大学 | 一种导流式防高温腐蚀防结焦的锅炉炉体结构 |
| CN109974026A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-07-05 | 上海炳晟机电科技有限公司 | 一种逆向空气流减磨循环流化床锅炉膜式水冷壁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103912893B (zh) | 2016-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103912893B (zh) | 防结焦防高温腐蚀的锅炉水冷壁保护装置 | |
| CN103234363A (zh) | 一种炉式冷却烧结矿余热高效回收烟气系统 | |
| CN103047871A (zh) | 一种铁合金矿热炉余热回收综合利用系统 | |
| CN210891613U (zh) | 一种层燃锅炉系统 | |
| CN203642146U (zh) | 蓄热室锅炉 | |
| CN206861508U (zh) | 一种锅炉及其侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置 | |
| CN201636832U (zh) | 炼钢电炉余热锅炉 | |
| CN202791953U (zh) | 水管式冷凝过热蒸汽锅炉 | |
| CN201628205U (zh) | 立式燃气锅炉 | |
| CN103591799A (zh) | 一种转底炉炉型结构 | |
| CN104595894A (zh) | 一种低壁温换热面解决高钠煤燃烧沾污的系统和方法 | |
| CN204328984U (zh) | 一种回转状混合式辐射锅炉 | |
| CN210979819U (zh) | 一种锅炉结构 | |
| CN203595392U (zh) | 一种转底炉炉型结构 | |
| CN203550637U (zh) | 熔铝竖炉板式预热装置 | |
| CN102889585A (zh) | 环保节能立式沸腾锅炉 | |
| CN203517866U (zh) | 具有新型水冷壁顶棚管穿墙结构的余热锅炉 | |
| CN202065978U (zh) | 轧钢加热炉尾部烟气余热利用的锅炉 | |
| CN204460149U (zh) | 一种全氧燃烧玻璃窑高温余热锅炉 | |
| CN110645570A (zh) | 一种锅炉结构及锅炉炉内脱硝方法 | |
| CN205560719U (zh) | 一种脱硫泛氧燃烧系统 | |
| CN212746501U (zh) | 一种黄磷尾气余热利用设备 | |
| CN204227417U (zh) | 一种可抑制燃烧高温区形成的循环流化床锅炉 | |
| CN205227787U (zh) | 一种环保节能型沼气锅炉 | |
| CN102865751A (zh) | 燃气罩式退火炉节能型燃烧系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160427 |