CN108253446B - 一种导流式防高温腐蚀防结焦的锅炉炉体结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，炉膛的前墙和后墙上对应设置有对冲燃烧器，炉膛的左墙和右墙的内侧均设有导流板组件，每组导流板组件均包括一排前斜导流板和一排后斜导流板，从炉膛中部垂直冲刷向左墙和右墙的高温烟气经过前斜导流板和后斜导流板后其冲刷方向相应的转变为斜向前冲刷和斜向后冲刷。本发明在左右墙的内侧增设了可拆卸的导流板组件，使直接垂直冲刷向左右墙中部的烟气改变流动方向向前侧和后侧分流，一方面有效避免了高温烟气直接对左右墙中部的直接冲刷，另一方面高温烟气受导流板组件的阻碍作用而变向，冲刷的速度降低且冲到左右壁的流程也增长，故最终对左右壁上水冷壁的冲刷腐蚀及结焦问题均得到有效缓解。

Description

一种导流式防高温腐蚀防结焦的锅炉炉体结构
技术领域
本发明属于燃煤锅炉技术领域，具体涉及一种导流式防高温腐蚀防结焦的锅炉炉体结构。
背景技术
目前，锅炉水冷壁高温腐蚀是锅炉技术领域的技术难点，尤其是在对冲燃烧方式下，高温烟气受挤压后容易直冲到炉膛侧墙，导致侧墙水冷壁的高温腐蚀非常严重，极大的影响了锅炉的使用寿命且存在安全隐患。不仅在传统的蒸汽锅炉出现这样的问题，经分析在超临界CO2锅炉由于受热面的增加布置，也会增加侧墙高温腐蚀的危险。现有技术中解决该技术难点采用的常规方法为在锅炉侧壁上易受腐蚀的水冷壁表面设置耐高温腐蚀的涂层，但该耐高温腐蚀涂层的保护能力也有限，每隔一段时间就需要停炉重新涂刷设置，成本较高。另外现有技术中还提供了一些新的克服该技术难题的解决办法：中国发明专利201410148685.4公开了一种防结焦防高温腐蚀防结焦的锅炉水冷壁保护装置，其可在膜式水冷壁表面形成一层空气膜，防止高温烟气冲刷水冷壁；中国发明专利201310146781.0公开了一种防止水冷壁高温腐蚀的锅炉装置和方法中，其对靠近和远离侧墙的适当位置，合理布置高氮旋流燃烧器和低氮旋流燃烧器，靠近侧墙喷出弱还原性气氛以减少水冷壁高温腐蚀；中国实用新型专利CN201582843U公开了一种电站锅炉防结焦拱下二次风导流装置，其在锅炉四角风室内安装该导流装置，其导流板可使二次风在热态运行时由传统的原垂直前后墙方向改为偏斜前后墙方向进入炉膛，从而解决了一次风冲刷侧墙的问题，减缓了中心区域对两侧气流的挤压及煤粉气流对侧墙的冲刷，缓解了侧墙结焦。
以上方法都能一定程度上减缓炉膛侧墙水冷壁高温腐蚀的影响，然而其各自存在一些不足，要么对锅炉的结构改进多、成本较高，要么不适用于对冲燃烧方式的改变太多(201310146781.0)或者根本不适用于对冲燃烧式锅炉使用(如CN201582843U)。同时，目前面临的工程问题是需要更加有效的解决锅炉侧壁上水冷壁受高温腐蚀的技术问题。因此，有必要提出一种更加先进的防高温腐蚀防结焦的锅炉炉体结构。
发明内容
本发明提供一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，旨在提供一种改进方式简单而防高温腐蚀防结焦效果显著的锅炉炉体结构，一定程度上克服现有技术中存在的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，包括锅炉炉膛，所述炉膛的前墙和后墙上对应设置有供对冲燃烧器安装的燃烧器区域，所述炉膛内贴近其左墙的区域和贴近右墙的区域均为供导流板组件安装的导流区域，每组所述导流板组件均包括在同一高度设置的一排均匀间隔设置的前斜导流板和一排均匀间隔设置的后斜导流板(位于左墙的后侧)，从所述炉膛中部垂直冲刷向所述左墙和右墙的高温烟气经过所述前斜导流板和后斜导流板后其冲刷方向相应的转变为斜向前冲刷和斜向后冲刷。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述导流板组件和与其贴近的所述左墙或右墙可拆卸连接。可拆卸的连接方式，保证导流板组件在损坏后可更换。
进一步，所述前斜导流板和后斜导流板的一侧均设置有固定板，所述左墙和右墙的相应位置设有若干均匀间隔设置的固定基座，所述固定板与相应的固定基座通过螺栓可拆卸连接。固定板与相应的前斜导流板或后斜导流板采用焊接的形式或一体成型的方式连接。其优点为，当单个前斜导流板或后斜导流板损坏后可仅针对性的更换，不需对整个导流板组件的更换。
进一步，所述导流板组件和所述前墙和后墙可拆卸连接。该种结构的优点在于，根据需要可以调整导流板组件离左墙和右墙的距离(可留有一定空隙，以增大高温烟气的流程)，不需要向前一种结构一样贴紧左墙和右墙布置。
进一步，所述导流板组件还包括前侧板、后侧板、上连杆和下连杆，所述前侧板和后侧板之间设置有一排均匀间隔设置的前斜导流板和一排均匀间隔设置的后斜导流板，所述前侧板和后侧板及两者之间的所述前斜导流板和后斜导流板均与位于上部的上连杆及位于下部的下连杆固定连接，所述前侧壁和后侧壁上对应设置有固定基座，所述前侧板及后侧板与相应的固定基座通过螺栓可拆卸连接，所述前斜导流板和后斜导流板通过若干拉筋贯穿连接且每根所述拉筋的两端分别固定连接所述前侧板和后侧板。该种结构的优点在于，导流板组件可在炉膛外先组装成一个整体，然后再装入炉膛内，安装方便且整体结构稳定。
进一步，所述导流板组件具有竖直的对称平面且其相应前斜导流板与后斜导流板分布在所述对称平面两侧并相互对称。可以理解的是，根据需要也可以不设成对称的或间隔均匀的，本领域的技术人员可灵活调整多个前斜导流板之间的间隔距离和疏密程度，以达到防高腐蚀的最大效果为准。
进一步，所述前斜导流板和后斜导流板与所述左墙或右墙的夹角为30-60°。每个前斜导流板和后斜导流板与左墙或右墙的夹角均单独可调，每片导流板可单独调节角度，也可以联合调整，调整角度为0-90°，优选的角度范围为30-60°。前斜导流板和后斜导流板由耐高温材料制成，可耐受1000-2000摄氏度的高温。
进一步，相邻两个所述前斜导流板之间的间隔距离与相邻两个所述后斜导流板之间的间隔距离相等且所述间隔距离为所述前墙和后墙之间距离的1/5-1/100。
进一步，所述导流板组件中距离最近的所述前斜导流板和所述后斜导流板指向所述炉膛内的一侧抵接。抵接时，中部直接垂直冲刷至的高温烟气完全分流，不存在垂直冲刷向左墙或右墙的高温烟气，保护效果最佳。
进一步，所述导流区域的中心与所述燃烧器区域的中心离地高度相等，所述导流区域及燃烧区域在竖直方向上位于锅炉炉膛内的灰斗及过热器之间，所述导流区域在竖直方向上的长度为L,所述燃烧器区域在竖直方向长度为H，H<L<10H。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：前墙和后墙上对应设置的对冲式燃烧器在使煤粉对冲燃烧时，产生的高温烟气在炉膛中部会被压向左右墙，从炉膛中部垂直冲刷向左墙和右墙的高温烟气会对左右墙的中部区域产生严重腐蚀，本发明在左右墙的内侧增设了可拆卸的导流板组件，使直接垂直冲刷向左右墙中部的高温烟气改变流动方向，向前侧和后侧分流高温烟气，一方面有效避免了高温烟气直接对左右墙中部的直接冲刷，另一方面高温烟气受导流板组件的阻碍作用而变向，冲刷的速度降低且冲到左右壁的流程也增长，故最终对左右壁上水冷壁的冲刷腐蚀及结焦问题均得到有效缓解，大大延长了锅炉左右侧壁上水冷壁的使用寿命；导流板组件为可拆卸连接，故当其使用时间过长而损坏时，可非常方便的更换。
附图说明
图1为本发明提供的导流式高温腐蚀锅炉炉体结构的水平截面示意图；
图2为本发明提供的导流式高温腐蚀锅炉炉体结构的竖直截面示意图；
图3为本发明提供的导流式高温腐蚀锅炉炉体结构的前导流板与固定板连接的结构示意图；
图4为一种通过固定板与左壁或右壁可拆卸连接的导流板组件的俯视结构示意图；
图5为另一种通过前侧板和后侧板与前壁和右壁对应可拆卸连接的导流板组件的轴测示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.前墙；2.后墙；3.左墙；4.右墙；5.前斜导流板；6.后斜导流板；7.固定板；8.前侧板；9.后侧板；10.上连杆；11.下连杆；100.燃烧器区域；200.导流区域。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至5所示，本发明提供一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，包括锅炉炉膛，所述炉膛的前墙1和后墙2上对应设置有供对冲燃烧器安装的燃烧器区域100，所述炉膛内贴近其左墙3的区域和贴近右墙4的区域分别为供两组导流板组件安装的导流区域200，每组所述导流板组件均包括的同一高度设置的一排均匀间隔设置的前斜导流板5(比如位于左墙的前侧)和一排均匀间隔设置的后斜导流板6(比如位于左墙的后侧)，从所述炉膛中部垂直冲刷向所述左墙3和右墙4的高温烟气经过所述前斜导流板5和后斜导流板6后其冲刷方向相应的转变为斜向前冲刷和斜向后冲刷。
实施例1
如图3和4所示，进一步，所述导流板组件和与其贴近的所述左墙3或右墙4可拆卸连接，具体而言，所述前斜导流板5和后斜导流板6的一侧均设置有固定板7，所述左墙3和右墙4的相应位置设有若干均匀间隔设置的固定基座，所述固定板7与相应的固定基座通过螺栓可拆卸连接。需要说明的是，固定基座可设置在左右壁之上水冷壁相邻光管之间的扁钢上，也可以设置在水冷壁上预留的光管绕行而过的空白区域。
进一步，所述导流板组件具有竖直的对称平面且其相应前斜导流板5与后斜导流板6分布在所述对称平面两侧并相互对称。
进一步，所述前斜导流板5和后斜导流板6与所述左墙3或右墙4的夹角为30-60°。
进一步，相邻两个所述前斜导流板5之间的间隔距离与相邻两个所述后斜导流板6之间的间隔距离相等且所述间隔距离为所述前墙1和后墙2之间距离的1/5-1/100。
进一步，所述导流板组件中距离最近的所述前斜导流板5和所述后斜导流板6指向所述炉膛内的一侧抵接。
进一步，所述导流区域200的中心与所述燃烧器区域100的中心离地高度相等，所述导流区域及燃烧区域在竖直方向上位于锅炉炉膛内的灰斗及过热器之间，所述导流区域200在竖直方向上的长度为L,所述燃烧器区域100在竖直方向长度为H，H<L<10H。
实施例2
如图4和5所示，所述导流板组件和所述前墙1和后墙2可拆卸连接，具体而言，所述导流板组件还包括前侧板8、后侧板9、上连杆10和下连杆11，所述前侧板8和后侧板9之间设置有一排均匀间隔设置的前斜导流板5和一排均匀间隔设置的后斜导流板6，所述前侧板8和后侧板9及两者之间的所述前斜导流板5和后斜导流板6均与位于上部的上连杆10及位于下部的下连杆11固定连接，所述前侧壁和后侧壁上对应设置有固定基座，所述前侧板8及后侧板9与相应的固定基座通过螺栓可拆卸连接。所述前斜导流板5和后斜导流板6通过若干拉筋贯穿连接且每根所述拉筋的两端分别固定连接所述前侧板8和后侧板9，拉筋位置优选位于前斜导流板及后斜导流板的左侧和/或右侧,具体的参见图5，拉筋的数量可为一根或多根。设置拉筋的好处在于，可使多个前斜导流板和后斜导流板在前侧板8和后侧板9之间固定的更牢固，结构上更稳定。
进一步，所述导流板组件具有竖直的对称平面且其相应前斜导流板5与后斜导流板6分布在所述对称平面两侧并相互对称。
进一步，所述前斜导流板5和后斜导流板6与所述左墙3或右墙4的夹角为30-60°。
进一步，相邻两个所述前斜导流板5之间的间隔距离与相邻两个所述后斜导流板6之间的间隔距离相等且所述间隔距离为所述前墙1和后墙2之间距离的1/5-1/100。
进一步，所述导流板组件中距离最近的所述前斜导流板5和所述后斜导流板6指向所述炉膛内的一侧抵接。
进一步，所述导流区域200的中心与所述燃烧器区域100的中心离地高度相等，所述导流区域及燃烧区域在竖直方向上位于锅炉炉膛内的灰斗及过热器之间，所述导流区域200在竖直方向上的长度为L,所述燃烧器区域100在竖直方向长度为H，H<L<10H。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，包括锅炉炉膛，其特征在于，所述炉膛的前墙(1)和后墙(2)上对应设置有供对冲燃烧器安装的燃烧器区域(100)，所述炉膛内贴近其左墙(3)的区域和贴近右墙(4)的区域均为供导流板组件安装的导流区域(200)，每组所述导流板组件均包括在同一高度设置的一排前斜导流板(5)和一排后斜导流板(6)，从所述炉膛中部垂直冲刷向所述左墙(3)和右墙(4)的高温烟气经过所述前斜导流板(5)和后斜导流板(6)后其冲刷方向相应的转变为斜向前冲刷和斜向后冲刷。
2.根据权利要求1所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述导流板组件和与其贴近的所述左墙(3)或右墙(4)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述前斜导流板(5)和后斜导流板(6)的一侧均设置有固定板(7)，所述左墙(3)和右墙(4)的相应位置设有多个固定基座，所述固定板(7)与相应的固定基座通过螺栓可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述导流板组件和所述前墙(1)和后墙(2)可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述导流板组件还包括前侧板(8)、后侧板(9)、上连杆(10)和下连杆(11)，所述前侧板(8)和后侧板(9)之间设置有一排前斜导流板(5)和一排后斜导流板(6)，所述前侧板(8)和后侧板(9)及两者之间的所述前斜导流板(5)和后斜导流板(6)均与位于上部的上连杆(10)及位于下部的下连杆(11)固定连接，所述前墙(1)和后墙(2)上对应设置有固定基座，所述前侧板(8)及后侧板(9)与相应的固定基座通过螺栓可拆卸连接，所述前斜导流板(5)和后斜导流板(6)通过若干拉筋贯穿连接且每根所述拉筋的两端分别固定连接所述前侧板(8)和后侧板(9)。
6.根据权利要求1所述的一种导流式防高温腐蚀锅炉炉体结构，其特征在于，所述导流板组件具有竖直的对称平面且其相应前斜导流板(5)与后斜导流板(6)分布在所述对称平面两侧并相互对称。
7.根据权利要求6所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述前斜导流板(5)和后斜导流板(6)与所述左墙(3)或右墙(4)的夹角为30-60°。
8.根据权利要求1所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，相邻两个所述前斜导流板(5)之间的间隔距离与相邻两个所述后斜导流板(6)之间的间隔距离相等且所述间隔距离为所述前墙(1)和后墙(2)之间距离的1/5-1/100。
9.根据权利要求1所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述导流板组件中距离最近的所述前斜导流板(5)和所述后斜导流板(6)指向所述炉膛内的一侧抵接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种导流式防高温腐蚀防结焦锅炉炉体结构，其特征在于，所述导流区域(200)的中心与所述燃烧器区域(100)的中心离地高度相等，所述导流区域及燃烧区域在竖直方向上位于锅炉炉膛内的灰斗及过热器之间，所述导流区域(200)在竖直方向上的长度为L,所述燃烧器区域(100)在竖直方向长度为H，H<L<10H。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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