CN110715288A - 一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，属于锅炉技术领域，以解决现有锅炉水冷壁的高温腐蚀问题及结焦问题，和现有的贴壁风系统存在的喷口容易结焦堵塞，喷口出风方向与炉内主燃烧切圆无法协调，贴壁风调节机制单一，无法跟随燃烧及壁面气氛的变化对贴壁风量进行局部调节的问题。本发明包括风箱、调节风门、风压差测量装置和贴壁风喷管；锅炉炉墙的四周面分别设置有多行多列贴壁风喷管，每个贴壁风喷管伸入到炉膛内，每个贴壁风喷管的入口端均设置有贴壁风调节管，每个贴壁风调节管上设置有风压差测量装置，每个贴壁风调节管与风箱连通，每个贴壁风喷管上均设置有一个调节风门，每个贴壁风喷管的喷口方向与锅炉内对应烟气流场的切线方向相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，特别涉及一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统。
背景技术
热力设备作为火力发电厂的核心部件，关系着火电厂能否安全、可靠、经济的运行。电站锅炉作为火电厂中的典型热力设备，在电力生产过程中担负着重要角色。长期以来，由于市场因素的影响，我国电站锅炉燃用煤质较杂，往往与设计燃料的特性存在一定偏差，并且出现经常性的变化，由此带来一系列的问题，已经严重影响到了电站锅炉运行的可靠性和经济性。煤质经常性变化及配煤掺混燃烧不合理往往带来结渣、沾污和高温腐蚀等问题，其中高温腐蚀问题对锅炉运行可靠性的影响最大，且高温腐蚀往往与结渣沾污相互作用、相互促进。
现有的锅炉消除高温腐蚀的方法主要为改善壁面还原性气氛，在水冷壁易发生高温腐蚀的区域贴壁喷入空气流，形成氧化性气膜。现有的实现技术通常可以分为三种技术路线。
其一，采用在水冷壁面添加常规水平“T”形贴壁风装置，出风口水平布置。此贴壁风装置及其布置方式主要存在以下缺点：喷口出风方向与炉内主燃烧切圆无法协调，贴壁风逆风方向气流入炉后即被炉内燃烧气流吹散，无法对上游水冷壁形成保护；贴壁风系统无反馈与调节机制，无法跟随燃烧及壁面气氛的变化而进行贴壁风量的调节；喷口容易结焦堵塞，使贴壁风喷口失去作用。
其二，采用在水冷壁面添加常规垂直贴壁风装置，出风口垂直布置如专利CN205717307 U，此贴壁风装置及其布置方式主要存在以下缺点：由于喷口出风方向与燃烧气流垂直，而炉内气流为水平旋转上升，贴壁风入炉后无水平动量，会立即随炉内燃烧气流飘散，无法在水冷壁近壁面形成足够面积的保护，如果加大风量或者大量增加喷口数量强制形成保护膜，会对水冷壁造成冲刷损害，而且过量空气进入炉内会影响原有锅炉低氮燃烧效果；贴壁风调节机制单一，无法跟随燃烧及壁面气氛的变化对贴壁风量进行局部调节；喷口容易结焦堵塞，使贴壁风喷口失去作用。
其三，采用角部水平贴壁风喷口，出风口布置在角部燃烧器附近，此贴壁风装置及其布置方式主要存在以下缺点：由于喷口出风方向垂直，而专利CN203421675 U，该专利主要存在以下缺点：布置靠近角部，无法使氧化性气膜覆盖到所有高温腐蚀区域；风量不可调节，风量被动随二次风(一次风周界风)风量变化；喷口容易结焦堵塞，使贴壁风喷口失去作用。
发明内容
本发明为了解决上述问题，而提供一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
它包括风箱、调节风门、风压差测量装置和贴壁风喷管；
锅炉炉墙的四周面分别设置有多行多列贴壁风喷管，每个贴壁风喷管伸入到炉膛内并与锅炉的水冷壁的中线MN平齐，每个贴壁风喷管的入口端均设置有贴壁风调节管，每个贴壁风调节管上设置有风压差测量装置，每个贴壁风调节管与风箱连通，每个贴壁风喷管上均设置有一个调节风门，每个贴壁风喷管的喷口方向与锅炉内对应烟气流场的切线方向相同，风箱固定在锅炉炉墙上。
进一步地，每个所述贴壁风喷管上设置有看火打焦孔。
进一步地，每个风压差测量装置包括压力变动器和两个对称的进风管；
两个对称的进风管插装到每个贴壁风调节管内，两个对称的进风管的进风口均为斜口，其中一个斜口朝向迎风一侧，另一个斜口朝向背风一侧，两个进风管的出风口与压力变动器连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明每个贴壁风喷管的喷口方向与锅炉内的燃烧气流的切线方向相同，随着炉内燃烧气流的旋转在水冷壁的表面形成氧化气膜，且每个贴壁风喷管上设有调节风门，可以根据炉内燃烧气流的强度对贴壁风的整体或局部风量进行调节，以使每个贴壁风管吹入炉内的气流具有一定的强度而不被燃烧的旋转气流吹散，保证贴壁风在水冷壁的表面形成氧化气膜，同时氧化气膜的形成也防止炉内燃烧的颗粒通过旋转气流对水冷壁的冲刷和高温腐蚀，通过控制每个贴壁风喷管进入炉内空气的量也可以防止炉内低氮燃烧的效果。
二、本发明每个贴壁风调节管设置有风压差测量装置，通过压力变送器或U形管内的水柱变化的高低得出贴壁风调节管背风一侧和迎风一侧的压差，再通过计算得出贴壁风调节管的风速，根据风速对每个提壁风喷口上的调节风门进行有针对性的调节。
三、每个提壁风喷口配有看火孔及打焦孔，保证设备的安全可靠运行，减少了贴壁风喷口堵塞及烧损危险。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是贴壁风喷管3与锅炉炉墙4连接的示意图；
图4是贴壁风调节管5上的一种风压差测量装置6的示意图；
图5是贴壁风调节管5上的另一种风压差测量装置6的示意图；
图6是贴壁风不与燃烧气流相切时锅炉炉墙4表面的含氧量数值模拟图；
图7是贴壁风与燃烧气流相切时锅炉炉墙4表面的含氧量数值模拟图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图4来说明本实施方式，本实施方式它包括风箱1、调节风门2、风压差测量装置6和贴壁风喷管3；
锅炉炉墙4的四周面分别设置有多行多列贴壁风喷管3，每个贴壁风喷管3伸入到炉膛内并与锅炉的水冷壁的中线MN平齐，每个贴壁风喷管3的入口端均设置有贴壁风调节管5，每个贴壁风调节管5上设置有风压差测量装置6，每个贴壁风调节管5与风箱1连通，每个贴壁风喷管3上均设置有一个调节风门2，每个贴壁风喷管3的喷口方向与锅炉内对应烟气流场的切线方向相同，风箱1固定在锅炉炉墙4上。
锅炉炉墙4的前墙和后墙上的每个贴壁风调节管5通过管道与风箱1连通，锅炉炉墙 4的左墙和右墙上分别设置有一个风箱1，两个风箱1之间互相连通，锅炉炉墙4的左墙和右墙上的贴壁风调节管5直接穿过各自一侧的风箱1并与风箱1连通。
从图6可以得出结论：从贴壁风喷管3喷入到锅炉炉墙4内的空气并没有形成完全覆盖，具有一定的分叉，从而在炉墙内壁没有形成完整的贴壁风，没有对锅炉炉墙4形成有效的保护。从图7分析可以得出结论：从贴壁风喷管3喷入到锅炉炉墙4内的空气覆盖的更加的完整，并没有出现图6上的分叉情况，因此结合图6和图7可以得出的结论是每个贴壁风喷管3与其所在的锅炉炉墙4的墙面呈一定的角度设置，并且每个贴壁风喷管3 的喷口方向与锅炉内的烟气流场的切线方向相同，每个贴壁风喷管3的喷口喷入的气流与烟气流场同向时，可以对锅炉炉墙4形成有效覆盖的保护气膜。
烟气流场通过四角切圆燃烧器喷入锅炉炉膛内形成螺旋回转的烟气流场。
具体实施方式二：结合图1来说明本实施方式，本实施方式每个所述贴壁风喷管3与水平面的夹角为0～60°。
其它组成和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来说明本实施方式，本实施方式每个所述贴壁风喷管3分别与锅炉炉墙4和水平面垂直的平面的夹角为α为0～90°。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述贴壁风喷管3在锅炉炉墙4的每一侧为1～4列。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图3来说明本实施方式，本实施方式每个所述贴壁风喷管3上设置有看火打焦孔3-1。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图4来说明本实施方式，本实施方式每个风压差测量装置6包括压力变送器6-1和两个对称的进风管6-2；
两个对称的进风管6-2插装到每个贴壁风调节管5内，两个对称的进风管6-2的进风口均为斜口，其中一个斜口朝向迎风一侧，另一个斜口朝向背风一侧，两个进风管6-2 的出风口与压力变送器6-1连接。
本实施方式通过压力变送器6-1检测贴壁风调节管5内迎风一侧和背风一侧的压力差，利用公式：
其中v为贴壁风调节管5内的风速，P为迎风一侧和背风一侧的压力差，ρ为空气的密度，通过测量迎风一侧和背风一侧的压力差再通过计算得出贴壁风调节管5内的风速，在根据实际情况对不同贴壁风调节管5内的风速进行调节，可以调节风门2的开度来调节风量大小。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图5来说明本实施方式，本实施方式每个风压差测量装置6包括U形玻璃管6-3和两个对称的进风管6-2；
两个对称的进风管6-2插装到每个贴壁风调节管5内，两个对称的进风管6-2的进风口均为斜口，其中一个斜口朝向迎风一侧，另一个斜口朝向背风一侧，两个进风管6-2 的出风口分别与U形玻璃管的两个端口连接，U形玻璃管内填充有水。
U形玻璃管上设有刻度，通过U形玻璃管内水位的高度差得出贴壁风调节管5内迎风一侧和背风一侧的压力差，再通过具体实施方式六中的公式计算得出贴壁风调节管5内的风速，再根据实际情况调整调节风门2的开度以保证每个贴壁风调节管5内的风速适中。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
Claims (7)
1.一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：它包括风箱(1)、调节风门(2)、风压差测量装置(6)和贴壁风喷管(3)；
锅炉炉墙(4)的四周面分别设置有多行多列贴壁风喷管(3)，每个贴壁风喷管(3)伸入到炉膛内，每个贴壁风喷管(3)的入口端均设置有贴壁风调节管(5)，每个贴壁风调节管(5)上设置有风压差测量装置(6)，每个贴壁风调节管(5)与风箱(1)连通，每个贴壁风喷管(3)上均设置有一个调节风门(2)，每个贴壁风喷管(3)的喷口方向与锅炉内对应烟气流场的切线方向相同，风箱(1)固定在锅炉炉墙(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：每个所述贴壁风喷管(3)与水平面的夹角为0～60°。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：每个所述贴壁风喷管(3)分别与锅炉炉墙(4)和水平面垂直的平面的夹角为0～90°。
4.根据权利要求1所述的一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：所述贴壁风喷管(3)在锅炉炉墙(4)的每一侧面根据需要选择布置角度及位置。
5.根据权利要求1所述的一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：每个所述贴壁风喷管(3)上设置有看火打焦孔(3-1)。
6.根据权利要求1所述的一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：每个风压差测量装置(6)包括压力变动器(6-1)和两个对称的进风管(6-2)；
两个对称的进风管(6-2)插装到每个贴壁风调节管(5)内，两个对称的进风管(6-2)的进风口均为斜口，其中一个斜口朝向迎风一侧，另一个斜口朝向背风一侧，两个进风管(6-2)的出风口与压力变动器(6-1)连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于四角切圆燃煤锅炉的贴壁风系统，其特征在于：每个风压差测量装置(6)包括U形玻璃管(6-3)和两个对称的进风管(6-2)；
两个对称的进风管(6-2)插装到每个贴壁风调节管(5)内，两个对称的进风管(6-2)的进风口均为斜口，其中一个斜口朝向迎风一侧，另一个斜口朝向背风一侧，两个进风管(6-2)的出风口分别与U形玻璃管(6-3)的两个端口连接，U形玻璃管(6-3)内填充有水。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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