CN113531519B - 一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置 - Google Patents

一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，包括烟道管，烟道管的出烟端贯穿炉墙延伸至炉内，烟道管的出烟端设置有烟管扩口，烟管扩口处设置有风帽。还包括第一炉墙挡板、第二炉墙挡板和可调螺杆，可调螺杆的外端为螺纹端且与调节支架上的螺纹孔通过螺纹连接，调节支架与烟道管固定。本发明解决了锅炉水冷壁易结渣、磨损的缺点，改良了烟道管的管口设计，使烟气在周向扩散上得到良好喷射，提高了烟气扩散面积。通过风帽的改良，改变了烟气改为周向喷射，同时内扣的卷边的微小弧度的设计，可以使烟气更好的贴合水冷壁，让幕墙保护效果更好。可以调节风帽与烟管扩口的距离。更有利于对水冷壁结渣、磨损的抑制。

Description

一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置
技术领域
本发明属于燃煤锅炉装置领域，具体涉及一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，适用于燃煤锅炉。
背景技术
燃煤锅炉在燃烧过程中，因为燃料的不完全燃烧以及灰熔点偏低，造成炉膛内水冷壁面的结渣、磨损现场非常普遍。传统烟气再循环装置，是通过在锅炉空预器前抽取一部分低温烟气直接与送风混合后送入炉内，以降低燃烧温度，同时降低氧气浓度，进而降低氮氧化物的排放浓度。
但是，传统的再循环烟气并不能解决在锅炉炉膛高温区水冷壁结渣，以及炉膛内水冷壁冲刷磨损的问题。燃煤锅炉机组每年因为水冷壁结渣、磨损停机维护经济损失，以及爆管造成的安全问题不计其数，成为我国燃煤锅炉机组最主要问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服现在燃煤锅炉机组水冷壁结渣、磨损问题，提供一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，在传统再循环烟气基础上，更加灵活实现保护水冷壁结渣、磨损的功能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，包括烟道管，烟道管的出烟端贯穿炉墙延伸至炉内，烟道管的出烟端设置有烟管扩口，烟管扩口处设置有风帽，烟管扩口为喇叭扩口，风帽呈圆斗状，风帽的颈部位于烟管扩口中心，风帽的斗部的外侧部与烟管扩口形状适配，风帽的斗部的斗沿设置有向炉墙内壁处的水冷壁翻转的卷边。
如上所述的炉墙上开设有炉墙贯通孔，炉墙外侧和内侧位于炉墙贯通孔的位置分别设置有第一炉墙挡板和第二炉墙挡板，烟道管依次贯穿第一炉墙挡板、炉墙贯通孔和第二炉墙挡板。
可调螺杆的内端依次贯穿第一炉墙挡板、炉墙贯通孔和第二炉墙挡板与风帽连接。
如上所述可调螺杆的外端为螺纹端且与调节支架上的螺纹孔通过螺纹连接，调节支架与烟道管固定。
如上所述的调节支架包括第一钢板、螺母和第二钢板，第一钢板和第二钢板套设固定在烟道管上，螺母设置在第一钢板和第二钢板之间，可调螺杆的外端依次穿过第二钢板、螺母和第一钢板，可调螺杆的外端与螺母的螺纹孔通过螺纹连接。
如上所述的卷边的弧度为5～25度。
本发明较现有技术相比，具有以下优点：
1、解决了锅炉水冷壁易结渣、磨损的缺点，在传统再循环烟气基础上，改良了烟道管的管口设计，使烟气在周向扩散上得到良好喷射，提高了烟气扩散面积，使高温区的降温面积扩大，降低NOx的生成。
2、通过风帽的改良，改变了烟气垂直喷射方向，转而向周向喷射，同时内扣的卷边的微小弧度的设计，可以使烟气更好的贴合水冷壁，让幕墙保护效果更好。
3、可调螺杆的设计，可以调节风帽与烟管扩口的距离。更有利于对水冷壁结渣、磨损的抑制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-风帽；101-颈部；102-斗部；103-卷边；2-可调螺杆；3-烟管扩口；401-第一钢板；402-第二钢板；5-焊接钢管；6-螺母；701-第一炉墙挡板；702-第二炉墙挡板；8-烟道管；9-炉墙；10-水冷壁；11-炉墙贯通孔；12-调节支架；13-再循环烟气。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，包括烟道管8，烟道管8的出烟端贯穿炉墙9延伸至炉内，烟道管8的出烟端设置有烟管扩口3，烟管扩口3处设置有风帽1。
再循环烟气通过烟道管8进入，通过烟管扩口3进入炉膛，在带弧度的烟管扩口3影响下，烟气改变流场，增大烟气射流面积，因为风帽1弧度的导流作用，使烟气均匀的向炉墙9内壁处的水冷壁10的壁面扩散，在风帽的导流作用下形成环向气流，形成一道烟气幕墙，保护了水冷壁10因燃料的结渣、磨损造成的传热损失、管材损失。在实现烟气幕墙的保护作用下，由于熔融燃料造成的结渣，以及固体颗粒燃料冲刷造成的水冷壁磨损得到最大程度的降低。再循环烟气量一般取锅炉烟气量的10～20％之间。
炉墙9上开设有炉墙贯通孔11，炉墙9外侧和内侧位于炉墙贯通孔11的位置分别设置有第一炉墙挡板701和第二炉墙挡板702，烟道管8依次贯穿第一炉墙挡板701、炉墙贯通孔11和第二炉墙挡板702。可调螺杆2的内端依次贯穿第一炉墙挡板701、炉墙贯通孔和第二炉墙挡板702与风帽1连接。可调螺杆2的外端为螺纹端且与调节支架12上的螺纹孔通过螺纹连接，调节支架12与烟道管8固定。调节支架12包括第一钢板401、螺母6和第二钢板402，第一钢板401和第二钢板402套设固定在烟道管8上，螺母6设置在第一钢板401和第二钢板402之间，可调螺杆2的外端依次穿过第二钢板402、螺母6和第一钢板401，可调螺杆2的外端与螺母6的螺纹孔通过螺纹连接。
考虑到，锅炉负荷变动，以及循环烟气压力、流量都会影响幕墙保护作用的效果，因此在烟管扩口3和风帽1的设计基础上，增加可调螺杆2的设计，螺母6可选用长六角螺母，螺母6限位在第一钢板401和第二钢板402之间，螺母6和可调螺杆2形成丝杆结构，第一钢板401和第二钢板402相对于烟道管8位置固定，通过螺母6的转动，可调螺杆2相对于烟道管8进行运动，即可调螺杆2内端依次贯穿第一炉墙挡板701、炉墙贯通孔和第二炉墙挡板702带动风帽1靠近烟管扩口3或者远离烟管扩口3运动，当再循环烟气压力越高，风帽1与烟管扩口3的距离可适当增大，当再循环烟气压力越小，风帽1与烟管扩口3的距离可适当减小。一个螺母6和一个可调螺杆2为一组，优选的，可以设置四组螺母6和可调螺杆2，第一钢板401和第二钢板402的中心轴线共线，四组螺母6和可调螺杆2周向分布在第一钢板401和第二钢板402的中心轴线。
本发明各零部件可采用不锈钢材质。
优选的，烟管扩口3为喇叭扩口。风帽1呈圆斗状，风帽1的颈部101位于烟管扩口3中心，风帽1的斗部102的外侧部与烟管扩口3形状适配。风帽1的斗部102的斗沿设置有向炉墙9内壁处的水冷壁10翻转的卷边103。卷边103的弧度为5～25度。
颈部101为封口，与普通漏斗的颈部不同，经烟管扩口3出射的烟气通过风帽1的斗部102的弧形的外侧部进行导向，将垂直水冷壁方向喷射的烟气转换为水平水冷壁方向的射流，将出射的烟气转向喷射至水冷壁10，卷边103有利于更好的将烟气的向炉墙9内壁处的水冷壁10的壁面扩散，卷边103的最优的弧度为15度。
需要指出的是，本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，包括烟道管(8)，其特征在于，烟道管(8)的出烟端贯穿炉墙(9)延伸至炉内，烟道管(8)的出烟端设置有烟管扩口(3)，烟管扩口(3)处设置有风帽(1)，风帽(1)呈圆斗状，风帽(1)的颈部(101)位于烟管扩口(3)中心，风帽(1)的斗部(102)的外侧部与烟管扩口(3)形状适配，风帽(1)的斗部(102)的斗沿设置有向炉墙(9)内壁处的水冷壁(10)翻转的卷边(103)。
2.根据权利要求1所述的一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，其特征在于，所述的炉墙(9)上开设有炉墙贯通孔(11)，炉墙(9)外侧和内侧位于炉墙贯通孔(11)的位置分别设置有第一炉墙挡板(701)和第二炉墙挡板(702)，烟道管(8)依次贯穿第一炉墙挡板(701)、炉墙贯通孔(11)和第二炉墙挡板(702)。
3.根据权利要求2所述的一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，其特征在于，可调螺杆(2)的内端依次贯穿第一炉墙挡板(701)、炉墙贯通孔和第二炉墙挡板(702)与风帽(1)连接。
4.根据权利要求3所述的一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，其特征在于，所述可调螺杆(2)的外端为螺纹端且与调节支架(12)上的螺纹孔通过螺纹连接，调节支架(12)与烟道管(8)固定。
5.根据权利要求4所述的一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，其特征在于，调节支架(12)包括第一钢板(401)、螺母(6)和第二钢板(402)，第一钢板(401)和第二钢板(402)套设固定在烟道管(8)上，螺母(6)设置在第一钢板(401)和第二钢板(402)之间，可调螺杆(2)的外端依次穿过第二钢板(402)、螺母(6)和第一钢板(401)，可调螺杆(2)的外端与螺母(6)的螺纹孔通过螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种防止锅炉水冷壁结渣、磨损的烟气再循环喷嘴装置，其特征在于，所述的卷边(103)的弧度为5～25度。
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