CN112880204A - 一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法。解决了现有的锅炉特定受热面容易被腐蚀和磨损的问题。它包括以下步骤，确定待烟幕保护面积；设置风幕装置；根据公式：
求出未知数n，即可以根据待烟幕保护面积，确定保护管布置的数量。本发明的有益效果是，通过风幕装置在需保护的受热面或特定区域形成烟气保护层，通过保护层的保护使得其受热面或特定区域得到保护，从而避免与烟气直接接触，避免冲刷磨损和腐蚀的发生，大大延长设备的安全运行周期，从而提高锅炉或装置的稳定性和连续性，使得产品使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉受热面壁温或特定区域的保护领域，具体涉及一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉按照按燃料或能源种类分，当锅炉烧用不同燃料时就称为该种燃料的锅炉或某两种燃料的混烧锅炉。火床燃烧锅炉燃料置于料床上燃烧的锅炉或称炉排炉或层燃炉。室燃锅炉燃料在炉室或炉膛内燃烧，一般有煤粉锅炉、燃油、燃气锅炉等，还有介于层燃和室燃之间的半悬浮燃烧锅炉，如机械抛煤机，风力抛煤机锅炉等，还有用于劣质燃料的流化床锅炉等。
现有的锅炉在运行过程中，因锅炉燃烧烟气含有细小粒子或具有腐蚀性烟气成分，会对锅炉受热面或者烟道表面产生冲刷、磨损，或者在冲刷过程中烟气腐蚀成分跟受热面或者烟道表面接触，在冲刷物理接触和化学反应并在一定温度环境工况下产生磨损或腐蚀作用，使锅炉受热面或烟道表面寿命大大降低。有时锅炉部分受热面或装置的特定区域因工况不同，常造成部分区域出现腐蚀或出现磨损等问题，影响锅炉或装置运行的稳定性和连续性。
发明内容
为解决背景技术中现有的锅炉特定受热面容易被腐蚀和磨损的问题，本发明提供一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法。
本发明的技术方案是：一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤①，明确目标，确定锅炉内需要保护的区域，以此确定待烟幕保护面积sY；
步骤②，设置风幕装置，所述的风幕装置风箱和保护管，所述的风箱与保护气源相连接；
步骤③，根据锅炉燃料特性及锅炉燃烧情况，确定锅炉烟幕保护的烟气量Vb；
步骤④，因工程实际和现场场地等因素可确定需保护区域宽度a，根据公式：sY＝a×b，即可求出需要的b值；其中：sY为待烟幕保护面积，a为需保护区域宽度；b为需保护区域长度；
步骤⑤，根据锅炉实际情况和b值的大小，在20m/s-70m/s的范围内选取合适的保护管的出口工况初速度v，保护管的出口工况初速度决定了锅炉需要保护区域沿烟气流向的刚性，从而决定了保护区域的面积；其中v越高表明保护烟幕的刚性越强，在锅炉保护区域宽度一定的情况下，则保护面积越大；
步骤⑥，根据公式：
作为本发明的一种改进，所述的保护气源为锅炉再循环烟气，所述的锅炉再循环烟气通过风箱上的接口进入风箱。
作为本发明的进一步改进，根据公式：VZ＝(0.01-0.1)VY，计算出VZ，其中：VY为锅炉烟气量，VZ为锅炉再循环烟气量；其中(0.01-0.1)具体数值由锅炉热力计算决定，将计算的VZ带入公式：Vb＝(0.1-1)VZ中，即可算出步骤③中实际用于烟幕保护的锅炉烟幕保护的烟气量Vb，其中(0.1-1)视锅炉燃料特性及锅炉燃烧情况而定。
作为本发明的进一步改进，所述的保护气源可以为空气。
作为本发明的进一步改进，所述的保护气源可以为特定成分气体。
作为本发明的进一步改进，所述的特定成分气体为氮气。
作为本发明的进一步改进，所述的保护管并排布置且均与风箱相连接。
本发明的有益效果是，通过风幕装置在需保护的受热面或特定区域形成烟气保护层，通过保护层的保护使得其受热面或特定区域得到保护，从而避免与烟气直接接触，避免冲刷磨损和腐蚀的发生，大大延长设备的安全运行周期，从而提高锅炉或装置的稳定性和连续性，使得产品使用寿命长。
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图。
附图2为附图1中另一方向的结构示意图。
附图3为附图2中风幕装置的结构示意图。
附图4为以日处理垃圾600吨为例的垃圾焚烧锅炉的热力计算结果汇总表。
附图5为以日处理垃圾600吨为例的垃圾焚烧锅炉的热力计算结果汇总表。
图中，1、风幕装置；2、风箱；3、保护管；4、需要保护的区域；5、接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
由图1结合附图2-5所示，一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤①，明确目标，确定锅炉内需要保护的区域4，以此确定待烟幕保护面积sY；
步骤②，设置风幕装置，所述的风幕装置1包括风箱2和保护管3，所述的风箱与保护气源相连接；具体的说，所述的风箱2上设有接头5，所述的保护气源通过接头与风箱相连接。更具体的说，所述的保护气源可以为空气。所述的保护气源可以为特定成分气体，更具体的说，所述的特定成分气体为氮气。
步骤③，根据锅炉燃料特性及锅炉燃烧情况，确定锅炉烟幕保护的烟气量Vb；
步骤④，因工程实际和现场场地等因素可确定需保护区域宽度a，根据公式：sY＝a×b，即可求出需要的b值；其中：sY为待烟幕保护面积，a为需保护区域宽度；b为需保护区域长度；
步骤⑤，根据锅炉实际情况和b值的大小，在20m/s-70m/s的范围内选取合适的保护管的出口工况初速度v，保护管的出口工况初速度决定了锅炉需要保护区域沿烟气流向的刚性，从而决定了保护区域的面积；其中v越高表明保护烟幕的刚性越强，在锅炉保护区域宽度一定的情况下，则保护面积越大；
步骤⑥，根据公式：
所述的保护气源为锅炉再循环烟气，所述的锅炉再循环烟气通过风箱上的接口进入风箱。本发明采用循环烟气作为保护气源，减少了排放、减少能耗。工作状态时用于保护受热面的洁净的除尘器后的再循环烟气通过烟箱接口进入锅炉烟箱，洁净锅炉再循环烟气在烟箱中进行重新梳理整合后有多个并列的风管喷出，从而在锅炉收入热面或要保护的特定烟道表层形成烟幕，用于保护受热面或特定烟道，用于形成烟幕的烟管管径及并列数量由用于需要保护区域的面积经过计算风管风速计刚性决定。根据公式：VZ＝(0.01-0.1)VY，计算出VZ，其中：VY为锅炉烟气量，VZ为锅炉再循环烟气量；其中(0.01-0.1)具体数值由锅炉热力计算决定，将计算的VZ带入公式：Vb＝(0.1-1)VZ中，即可算出步骤③中实际用于烟幕保护的锅炉烟幕保护的烟气量Vb，其中(0.1-1)视锅炉燃料特性及锅炉燃烧情况而定。具体多少说，所述的保护管并排布置且均与风箱相连接。本发明附图4、5是以日处理垃圾600吨为例的垃圾焚烧锅炉的热力计算结果汇总表，可以根据项目具体参数确定相关参数，本发明为更直观了解热力计算结果，提供日处理垃圾600吨的垃圾焚烧锅炉的热力计算结果汇总表，并非限定只能用于该锅炉或者该类锅炉。以日处理垃圾600吨的垃圾焚烧锅炉为例，此时VZ＝(0.01-0.1)VY和Vb＝(0.1-1)VZ中的(0.01-0.1)和(0.1-1)均可以取低值，其中v可以取20-30m/s，当然其可以选择25m/s。当然在燃煤锅炉等锅炉其中v可以取高值，使得风幕的刚性更好。当然，实际工程应用中若自然环境或场地实际情况限制等因素造成其他参数限制，可根据实际情况计算出其他未知数，可在实际工程中灵活运用。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于:所述的方法包括以下步骤：
步骤①，明确目标，确定锅炉内需要保护的区域，以此确定待烟幕保护面积sY；
步骤②，设置风幕装置，所述的风幕装置包括风箱和保护管，所述的风箱与保护气源相连接；
步骤③，根据锅炉燃料特性及锅炉燃烧情况，确定锅炉烟幕保护的烟气量Vb；
步骤④，因工程实际和现场场地等因素可确定需保护区域宽度a，根据公式：sY＝a×b，即可求出需要的b值；其中：sY为待烟幕保护面积，a为需保护区域宽度；b为需保护区域长度；
步骤⑤，根据锅炉实际情况和b值的大小，在20m/s-70m/s的范围内选取合适的保护管的出口工况初速度v，保护管的出口工况初速度决定了锅炉需要保护区域沿烟气流向的刚性，从而决定了保护区域的面积；其中v越高表明保护烟幕的刚性越强，在锅炉保护区域宽度一定的情况下，则保护面积越大；
步骤⑥，根据公式：
其中：v为保护管的出口工况初速度，n为保护管数量，d为保护管内径，Vb为锅炉烟幕保护的烟气量；t为保护气源烟气的温度；p0为当地大气压；p1为保护气源烟气压力；公式中，t，p0，p1，Vb均为已知量，管径d值根据材料及市场情况确定，求出未知数n，即可以根据待烟幕保护面积，确定保护管布置的数量。
2.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于所述的保护气源为锅炉再循环烟气，所述的锅炉再循环烟气通过风箱上的接口进入风箱。
3.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于根据公式：VZ＝(0.01-0.1)VY，计算出VZ，其中：VY为锅炉烟气量，VZ为锅炉再循环烟气量；其中(0.01-0.1)具体数值由锅炉热力计算决定，将计算的VZ带入公式：Vb＝(0.1-1)VZ中，即可算出步骤③中实际用于烟幕保护的锅炉烟幕保护的烟气量Vb，其中(0.1-1)视锅炉燃料特性及锅炉燃烧情况而定。
4.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于所述的保护气源可以为空气。
5.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于所述的保护气源可以为特定成分气体。
6.根据权利要求5所述的一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于所述的特定成分气体为氮气。
7.根据权利要求1所述的一种用于锅炉烟气侧烟幕保护的方法，其特征在于所述的保护管并排布置且均与风箱相连接。
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