CN112283742A - 一种独立风源的可调温防渣风系统 - Google Patents

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孙军
姚伟
王桂芳
张喜来
郭洋洲
杨忠灿
王志超
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
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    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Abstract

一种独立风源的可调温防渣风系统，包括由防渣风机提供的独立防渣风风源，防渣风机出口分为三路，其中两路为冷防渣风母管、另外一路经防渣风换热器后形成热防渣风母管，冷防渣风母管和热防渣风母管上分别设有冷防渣风调节门和热防渣风调节门，冷、热防渣风混合后管道上设有热电偶温度计和压力变送器，混合后防渣风分为四路分别引至锅炉炉膛的四角处；防渣风换热器利用由转向室烟气来的热烟气对防渣风进行加热，冷却后的冷烟气送至SCR脱硝反应器入口与主烟气混合。本发明采用防渣风多层布置和低风率、高风速设计保证在不影响水冷壁换热和运行寿命的前提下灵活控制水冷壁附近的烟气温度，以实现防治水冷壁结渣的目的，设计合理，布置灵活。

Description

一种独立风源的可调温防渣风系统
技术领域
本发明属于燃煤锅炉炉膛水冷壁结渣防治技术领域，尤其涉及一种独立风源的可调温防渣风系统。
背景技术
煤炭在当前以及今后相当长时期内都将在我国能源结构中占据主导地位，根据国内电煤市场形势，目前绝大多数燃煤电厂均掺烧如准东煤等部分低灰熔点、高灰分、低热值煤以提高燃煤电厂的运营效益，但同时也出现了炉膛水冷壁受热面结渣严重、炉膛掉大渣甚至造成锅炉非计划停机等不良影响，严重妨碍燃煤锅炉的安全稳定运行。
另外，目前燃煤机组一次风机设计的风量裕度基本在10％左右，部分燃煤锅炉在掺烧偏离设计煤质的燃煤时一次风量已不足，因此利用一次风系统的冷、热风作为防渣风风源来控制锅炉水冷壁结渣存在风量不足的问题。
目前国内燃煤锅炉的防结渣措施主要包括：
(1)进行燃烧优化调整，通过合理调整燃烧配风方式缓解锅炉受热面结渣，但该方法对受热面结渣的缓解效果有限；
(2)进行高灰熔点煤掺烧，通过增加高灰熔点煤的掺烧比例缓解锅炉受热面结渣，该方法一定程度上可有效降低受热面结渣程度，但受国内煤炭市场影响，高灰熔点煤价格较高，同时在如新疆等地的部分地区已出现无高灰熔点煤可掺的情况；
(3)增加炉膛受热面吹灰器数量和吹灰频次，控制锅炉受热面的结渣程度，该方法将增大吹灰用汽量，同时提高水冷壁吹灰磨损的倾向；
(4)采用防结渣喷涂的方法，提高锅炉水冷壁壁面的光洁度以降低结渣程度，该方法可在一定时期内控制结渣，但存在使用寿命期，同时受供货厂喷涂材质和喷涂质量影响较大。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种独立风源的可调温防渣风系统，通过在水冷壁附近形成温度较低的气流覆盖和隔绝层，降低水冷壁附近的烟气温度，使熔融的灰渣团在到达水冷壁之前凝固成为灰渣颗粒，实现锅炉水冷壁结渣的有效防治。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：
一种独立风源的可调温防渣风系统，包括提供独立防渣风风源的防渣风机，防渣风机出口分为三路，其中两路为冷防渣风母管、另外一路经防渣风换热器后形成热防渣风母管，冷防渣风母管和热防渣风母管上分别设有冷防渣风调节门和热防渣风调节门用于调节冷、热防渣风的风量，冷、热防渣风混合后管道上设有热电偶温度计和压力变送器用于监测混合后的防渣风温度和压力并作为冷、热防渣风调节门开度的反馈值，混合后防渣风分为四路，并分别引至锅炉炉膛的四角处，每一路防渣风支管上分别设有手动调节风门和防渣风喷口；防渣风换热器利用由转向室烟气来的热烟气对防渣风进行加热，冷却后的冷烟气送至SCR脱硝反应器入口与主烟气混合。
本发明进一步的改进在于，防渣风换热器烟气侧分别由热烟气管道和冷烟气管道组成，热烟气管道上设有烟气量调节挡板。
本发明进一步的改进在于，防渣风机风量出力保证防渣风率不大于5％，防渣风机出口风压控制在6～8kPa。
本发明进一步的改进在于，防渣风温度通过冷防渣风调节门和热防渣风调节门进行调节，防渣风温度能够控制在150℃～300℃。
本发明进一步的改进在于，由转向室烟气来的热烟气经防渣风换热器换热后送至SCR脱硝反应器入口前的冷烟气温度控制在300～320℃。
本发明进一步的改进在于，由热防渣风母管和冷防渣风母管混合后的防渣风风压在5～7kPa范围，同时防渣风喷口处的风速控制在40～80m/s。
本发明进一步的改进在于，在每路防渣风支管上设有风量调节风门和风量测量装置，使引至炉膛四角的防渣风风量均衡。
本发明进一步的改进在于，每路防渣风支管在炉膛附近分为3～5层，并由分别的防渣风喷口沿着燃烧器至燃尽风高度范围靠近水冷壁壁面区域喷入炉膛内，降低水冷壁附近的烟气温度并防治水冷壁结渣，对冲燃烧锅炉防渣风喷在锅炉前后墙靠近两侧墙水冷壁附近布置，四角切圆燃烧锅炉防渣风喷口在锅炉四角靠近水冷壁附近沿烟气旋转气流反方向布置。
相对于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：
本发明提供的一种独立风源的可调温防渣风系统，其设计合理，布置灵活，首先，温度可灵活调整的防渣风系统可以保证在不影响水冷壁换热和运行寿命的前提下灵活控制水冷壁附近的烟气温度，以实现防结渣的目的；其次，采用防渣风多层布置和低风率、高风速设计可以保证尽量不影响锅炉运行参数的前提下实现防渣风对水冷壁的大面积保护；再次，利用锅炉烟气加热防渣风可降低排烟温度，提高锅炉热效率。
附图说明
图1为本发明一种独立风源的可调温防渣风系统(对冲燃烧锅炉)的示意图。
图2为本发明一种独立风源的可调温防渣风系统(四角切圆燃烧锅炉)的示意图。
附图标记说明：
1为防渣风机；2为防渣风换热器；3为冷防渣风调节门；4为冷防渣风母管；5为热防渣风调节门；6为热防渣风母管；7为热电偶温度计；8为压力变送器；9为风量调节风门；10为手动调节风门；11为风量测量装置；12为防渣风喷口；13为防渣风支管；14为热烟气管道；15为冷烟气管道；16为烟气量调节挡板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示，本发明提供的一种独立风源的可调温防渣风系统，具有如下：
(1)防渣风机1风量出力保证防渣风率不大于5％，防渣风机1出口风压控制在6～8kPa，尽量利用较小的风量和较高的风压克服系统阻力并实现控制水冷壁结渣。
(2)由防渣风机1提供的独立防渣风风源，防渣风机1出口分为三路，其中两路为冷防渣风母管4、另外一路经防渣风换热器2后形成热防渣风母管6，冷防渣风母管4和热防渣风母管6上分别设有冷防渣风调节门3和热防渣风调节门5用于调节冷、热防渣风的风量，冷、热防渣风混合后管道上设有热电偶温度计7和压力变送器8用于监测混合后的防渣风温度和压力并作为冷、热防渣风调节门开度的反馈值，混合后防渣风分为四路分别引至锅炉炉膛的四角处，每一路防渣风支管13上分别设有风量测量装置11、风量调节风门9、手动调节风门10和防渣风喷口12；防渣风换热器2利用由转向室烟气来的热烟气对防渣风进行加热，冷却后的冷烟气送至SCR脱硝反应器入口与主烟气混合，防渣风换热器2烟气侧分别由热烟气管道14和冷烟气管道15组成，热烟气管道14上设有烟气量调节挡板16。
(3)通过合理调整冷防渣风调节门3和热防渣风调节门5的开度使冷、热防渣风混合后的风压控制在5～7kPa范围内以保证防渣风具有足够的静压克服后续系统的阻力，冷、热防渣风混合后的温度控制在150℃～300℃范围内，通过综合评估锅炉水冷壁结渣程度确定不同负荷下防渣风运行的控制温度。
(4)由转向室烟气来的热烟气经防渣风换热器2换热后送至SCR脱硝反应器入口前的冷烟气温度控制在300～320℃。
(5)通过调整风量调节风门9、手动调节风门10并监控风量测量装置11可使引至炉膛四角的防渣风风量均衡；每路防渣风支管13在炉膛附近分为3～5层，并由分别的防渣风喷口12沿着燃烧器至燃尽风高度范围靠近水冷壁壁面区域喷入炉膛内，对冲燃烧锅炉防渣风喷口12在锅炉前后墙靠近两侧墙水冷壁附近布置，四角切圆燃烧锅炉防渣风喷口12在锅炉四角靠近水冷壁附近沿烟气旋转气流反方向布置，防渣风喷口12处的风速控制在40～80m/s，以较高的风速实现水冷壁的大面积保护，降低水冷壁附近的烟气温度并防治水冷壁结渣。
本发明提供的一种独立风源的可调温防渣风系统，设计合理，布置灵活，提供了一种防治锅炉水冷壁结渣的新方法。首先，温度可灵活调整的防渣风系统可以保证在不影响水冷壁换热和运行寿命的前提下灵活控制水冷壁附近的烟气温度，以实现防结渣的目的；其次，采用防渣风多层布置和低风率、高风速设计可以保证尽量不影响锅炉运行参数的前提下实现防渣风对水冷壁的大面积保护；再次，利用锅炉烟气加热防渣风可降低排烟温度，提高锅炉热效率。
本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。

Claims (8)

1.一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，包括提供独立防渣风风源的防渣风机(1)，防渣风机(1)出口分为三路，其中两路为冷防渣风母管(4)、另外一路经防渣风换热器(2)后形成热防渣风母管(6)，冷防渣风母管(4)和热防渣风母管(6)上分别设有冷防渣风调节门(3)和热防渣风调节门(5)用于调节冷、热防渣风的风量，冷、热防渣风混合后管道上设有热电偶温度计(7)和压力变送器(8)用于监测混合后的防渣风温度和压力并作为冷、热防渣风调节门开度的反馈值，混合后防渣风分为四路，并分别引至锅炉炉膛的四角处，每一路防渣风支管(13)上分别设有手动调节风门(10)和防渣风喷口(12)；防渣风换热器(2)利用由转向室烟气来的热烟气对防渣风进行加热，冷却后的冷烟气送至SCR脱硝反应器入口与主烟气混合。
2.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，防渣风换热器(2)烟气侧分别由热烟气管道(14)和冷烟气管道(15)组成，热烟气管道(14)上设有烟气量调节挡板(16)。
3.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，防渣风机(1)风量出力保证防渣风率不大于5％，防渣风机(1)出口风压控制在6～8kPa。
4.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，防渣风温度通过冷防渣风调节门(3)和热防渣风调节门(5)进行调节，防渣风温度能够控制在150℃～300℃。
5.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，由转向室烟气来的热烟气经防渣风换热器(2)换热后送至SCR脱硝反应器入口前的冷烟气温度控制在300～320℃。
6.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，由热防渣风母管(6)和冷防渣风母管(4)混合后的防渣风风压在5～7kPa范围，同时防渣风喷口处的风速控制在40～80m/s。
7.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，在每路防渣风支管(13)上设有风量调节风门(9)和风量测量装置(11)，使引至炉膛四角的防渣风风量均衡。
8.根据权利要求1所述的一种独立风源的可调温防渣风系统，其特征在于，每路防渣风支管(13)在炉膛附近分为3～5层，并由分别的防渣风喷口(12)沿着燃烧器至燃尽风高度范围靠近水冷壁壁面区域喷入炉膛内，降低水冷壁附近的烟气温度并防治水冷壁结渣，对冲燃烧锅炉防渣风喷口(12)在锅炉前后墙靠近两侧墙水冷壁附近布置，四角切圆燃烧锅炉防渣风喷口(12)在锅炉四角靠近水冷壁附近沿烟气旋转气流反方向布置。
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