CN110469867A - 一种强氧化防高温腐蚀风系统 - Google Patents

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陈军华
吴桂福
朱跃
孙海峰
何建乐
黄建平
史震伟
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Abstract

本发明公开了一种强氧化防高温腐蚀风系统，包括水冷壁，还包括母管、支管和喷嘴，母管的一端与热风管连通，母管的另一端与多根支管连接，且在母管上安装有母管关断门、母管调节门、母管流量测量装置和母管压力测量装置；支管水平布置，且在支管上安装有支管关断门、支管调节门、支管流量测量装置和支管压力测量装置，并且喷嘴通过金属软连接管与支管连接，喷嘴与水冷壁相向布置，且在水冷壁与喷嘴之间的区域布置有烟气成分测量装置。本发明将热一次风或热二次风通过母管、支管、金属软连接管、喷嘴送入水冷壁高温腐蚀区域，氧化还原性气体，同时在水冷壁上形成一种贴壁风幕，将高温烟气及颗粒与水冷壁隔离开，缓解高温腐蚀及结焦。

Description

一种强氧化防高温腐蚀风系统
技术领域
本发明涉及锅炉燃烧防高温腐蚀治理系统，尤其是涉及锅炉还原性高温腐蚀治理系统。
背景技术
水冷壁的高温腐蚀现象最初是在高压锅炉(P＝11.0MPa)上发现的。金属在和周围环境接触时发生化学反应，因此导致的一种破坏性侵蚀称为腐蚀。随着锅炉向大容量高参数发展，许多超临界，超超临界机组的不断上马，高参数、大容量锅炉的水冷壁壁温要高于亚临界以下锅炉，水冷壁区域频繁有高温腐蚀发生，在此同时，为了降低氮氧化物的排放，锅炉机组大多采用分级和低氧燃烧的方式，从而使受热面附近区域的气氛呈较强的还原性，加剧了锅炉水冷壁的高温腐蚀，现有贴壁风系统在高温腐蚀区域增加风箱的方式引入，其风箱容易堵灰，存在贴壁风量无法有效控制等问题，因此需要提出一种更有效的解决方案。
还原性气体会破坏水冷壁氧化铁保护膜，将氧化铁保护层还原成氧化亚铁，引起的高温腐蚀，以CO为例，其反应过程为：
在高温腐蚀严重区域，加装本发明系统，通过母管、支管、连接管、喷嘴将节流体加速，高速射流通过喷嘴将强氧化风引入，氧化还原性气体，以CO为例，其反应过程为：
2CO+O2→2CO2
降低了气体中还原性气体的含量，同时也将水冷壁与高温烟气隔离，减少还原性气氛与水冷壁接触，减少高温腐蚀反应的发生，从而缓解高温腐蚀现象。
发明内容
本发明的目的在于缓解水冷壁高温腐蚀现象，而提供一种强氧化防高温腐蚀风系统，用于减缓水冷壁还原性气体引起的高温腐蚀。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种强氧化防高温腐蚀风系统，包括水冷壁，其特征是，还包括母管、支管和喷嘴，所述母管的一端与热风管连通，所述母管的另一端与多根支管连接，且在母管上安装有母管关断门、母管调节门、母管流量测量装置和母管压力测量装置；所述支管水平布置，且在支管上安装有支管关断门、支管调节门、支管流量测量装置和支管压力测量装置，并且喷嘴通过金属软连接管与支管连接，所述喷嘴与水冷壁相向布置，且在水冷壁与喷嘴之间的区域布置有烟气成分测量装置。
进一步的，所述支管与母管通过三通或弯头连接。
进一步的，所述支管的一端与母管连接，所述支管的另一端为封闭端。
进一步的，支管调节门和母管关断门，其执行机构可以是电动的、气动的或手动的。
工作时，热风通过母管、支管、金属软连接管及喷嘴进入水冷壁的侧墙位置形成贴壁风，热风中的氧化性气体将侧墙位置的还原性气体进行氧化，降低还原性气体的含量，同时将水冷壁与高温烟气隔离，减少还原性气氛与水冷壁接触，从而缓解水冷壁的高温腐蚀。
母管调节门根据母管流量测量装置和母管压力测量装置进行调节，支管调节门根据支管流量测量装置、支管压力测量装置及烟气成分测量装置的测量数据进行调节。
母管，引入一定量的强氧化风(热一次风或二次风)，用于分配给各支管，其引入的风量通过母管母管调节门控制。
母管调节门和支管调节门，其调节方式根据压力、流量、烟气成分耦合控制。
支管，将风引入喷嘴，通过调整支管调节门控制支管内的流量。
喷嘴，配置快速接头，通过金属软连接管与支管连接，通过金属软连接管将支管与喷嘴之间的锅炉膨胀消除。
快速接头，与金属软连接管对接头配套，两者之间可以通过螺纹活连接，也可以通过按压式的连接方式，可以根据需求断开与连接。
本系统的控制方式可以接入DCS自动控制或单独的PLC系统控制。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本系统将热一次风或热二次风通过母管、支管、金属软连接管、喷嘴送入水冷壁高温腐蚀区域，氧化烟气中还原性气体，同时在水冷壁上形成一种贴壁风幕，将高温烟气及颗粒与水冷壁隔离开，缓解高温腐蚀及结焦。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的支管布置图。
图中：母管1、支管2、母管关断门3、母管调节门4、支管关断门5、支管调节门6、金属软连接管7、喷嘴8、母管流量测量装置9、母管压力测量装置10、支管流量测量装置11、支管压力测量装置12、烟气成分测量装置13、水冷壁14。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1至图2，本实施例中的强氧化防高温腐蚀风系统，包括水冷壁14，还包括母管1、支管2和喷嘴8，母管1的一端与热风管连通，母管1的另一端与多根支管2通过三通或弯头连接，且在母管1上安装有母管关断门3、母管调节门4、母管流量测量装置9和母管压力测量装置10；支管2水平布置，支管2的一端与母管1连接，支管2的另一端为封闭端，且在支管2上安装有支管关断门5、支管调节门6、支管流量测量装置11和支管压力测量装置12，并且喷嘴8通过金属软连接管7与支管2连接，喷嘴8与水冷壁14相向布置，且在水冷壁14与喷嘴8之间的区域布置有烟气成分测量装置13。
工作时，热风通过母管1、支管2、金属软连接管7及喷嘴8进入水冷壁14的侧墙位置形成贴壁风，热风中的氧化性气体将侧墙位置的还原性气体进行氧化，降低还原性气体的含量，同时将水冷壁14与高温烟气隔离，减少还原性气氛与水冷壁14接触，从而缓解水冷壁14的高温腐蚀。
母管调节门4根据母管流量测量装置9和母管压力测量装置10进行调节，可以设置为自动调节
支管调节门6根据支管流量测量装置11、支管压力测量装置12及烟气成分测量装置13的测量数据进行调节，可以设置为自动调节。
本实施案例中所有的测量信号传入DCS，通过DCS对系统控制和调节。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更改，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种强氧化防高温腐蚀风系统，包括水冷壁（14），其特征是，还包括母管（1）、支管（2）和喷嘴（8），所述母管（1）的一端与热风管连通，所述母管（1）的另一端与多根支管（2）连接，且在母管（1）上安装有母管关断门（3）、母管调节门（4）、母管流量测量装置（9）和母管压力测量装置（10）；所述支管（2）水平布置，且在支管（2）上安装有支管关断门（5）、支管调节门（6）、支管流量测量装置（11）和支管压力测量装置（12），并且喷嘴（8）通过金属软连接管（7）与支管（2）连接，所述喷嘴（8）与水冷壁（14）相向布置，且在水冷壁（14）与喷嘴（8）之间的区域布置有烟气成分测量装置（13）。
2.根据权利要求1所述的强氧化防高温腐蚀风系统，其特征是，所述支管（2）与母管（1）通过三通或弯头连接。
3.根据权利要求1所述的强氧化防高温腐蚀风系统，其特征是，所述支管（2）的一端与母管（1）连接，所述支管（2）的另一端为封闭端。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的强氧化防高温腐蚀风系统，其特征是，工作时，热风通过母管（1）、支管（2）、金属软连接管（7）及喷嘴（8）进入水冷壁（14）的侧墙位置形成贴壁风，热风中的氧化性气体将侧墙位置的还原性气体进行氧化，降低还原性气体的含量，同时将水冷壁（14）与高温烟气隔离，减少还原性气氛与水冷壁（14）接触，从而缓解水冷壁（14）的高温腐蚀。
5.根据权利要求4所述的强氧化防高温腐蚀风系统，其特征是，母管调节门（4）根据母管流量测量装置（9）和母管压力测量装置（10）进行调节，支管调节门（6）根据支管流量测量装置（11）、支管压力测量装置（12）及烟气成分测量装置（13）的测量数据进行调节。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101706110A (zh) * 2009-11-17 2010-05-12 西安交通大学 一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置
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CN206320784U (zh) * 2016-12-08 2017-07-11 中电华创电力技术研究有限公司 一种防止水冷壁高温腐蚀的高速贴壁风装置
CN210772275U (zh) * 2019-07-31 2020-06-16 华电电力科学研究院有限公司 一种强氧化防高温腐蚀风装置

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