CN1657825A - 防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置 - Google Patents

Abstract

防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，涉及一种防止腐蚀和结渣的锅炉装置。燃烧器区域水冷壁的高温腐蚀是燃煤电站锅炉普遍存在的问题，一直无法得到有效的解决。本发明提供一种结构简单、易于操作且效果好的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，它包括炉体1和燃烧器2，所述炉体1由前墙1－1、后墙1－2、侧墙1－3组成，两侧墙1－3是由水冷壁管1－3－1和鳍片1－3－3紧密连接组成的水冷壁，在前墙1－1和后墙1－2上装有燃烧器2，两侧墙1－3通过贴壁风风箱4与风道5连通，并且将两侧墙1－3上的鳍片1－3－3取下形成缝隙1－3－2。本发明具有极好的防腐蚀和结渣的效果，经试验，防腐蚀和结渣的有效率达到90％以上，利于推广应用。

Description

防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置

技术领域：

本发明涉及一种防止腐蚀和结渣的锅炉装置。

背景技术：

燃烧器区域水冷壁的高温腐蚀是燃煤电站锅炉普遍存在的问题，也是影响电力安全生产的主要原因之一。燃烧器区域水冷壁的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，主要与水冷壁附近的温度、气体成分、煤质特性和煤粉粒子的运动状况有关。1、水冷壁附近温度高。由于炉内燃烧不均匀，水冷壁附近局部温度增高，使水冷壁壁面温度提高，在高温下水冷壁金属管材容易老化，抗磨损和腐蚀的性能降低。2、水冷壁附近区域的烟气成分呈还原性气氛。煤粉在燃烧的过程中，煤中的矿物质成分不断地挥发出来，其中有一部分形成SO₂、HCl、NaOH和H₂S等腐蚀性较强的物质，并对水冷壁附近的烟气处于还原性气氛时，还原性气氛将导致灰熔点的下降和灰沉积过程加快，从而加速受热面的腐蚀。据统计，我国约80％以上燃用贫煤机组锅炉存在不同程度的燃烧器区域水冷壁高温腐蚀，燃烧器区域水冷壁发生高温腐蚀后，水冷壁壁厚减薄，强度降低，容易造成爆管和泄漏，危机锅炉安全运行。目前，为防止高温腐蚀，避免锅炉爆管事故的发生，针对影响高温腐蚀的主要原因，国内防止高温腐蚀的措施主要有：可采用耐腐蚀高合金钢，渗铝管及在管外敷设碳化硅涂料等表面防护方式，降低腐蚀速度。提高金属抗腐蚀的能力，采用耐腐蚀高合金钢，或进行金属材料表面防护毕竟是一种消极方式，同时造价又较高(如渗铝管与碳钢管相比，材料费大约增加一倍)，不适合我国的国情。因此，研究燃烧器墙式布置锅炉的水冷壁防止高温腐蚀技术对我国电力工业及国民经济的发展都具有十分重要的意义。当水冷壁附近温度高，水冷壁附近区域的烟气成分呈还原性气氛时，炉膛燃烧器区域易于发生结渣现象，结渣发生后，过热器超温爆管，同样危机锅炉安全运行。

发明内容：

为解决目前以煤粉为燃料的锅炉燃烧器区域高温腐蚀和结渣的问题，本发明提供一种结构简单、易于操作且效果好的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，它包括炉体1和燃烧器2，所述炉体1由前墙1-1、后墙1-2、侧墙1-3组成，两侧墙1-3是由水冷壁管1-3-1和鳍片1-3-3紧密连接组成的水冷壁，在前墙1-1和后墙1-2上装有燃烧器2，两侧墙1-3通过贴壁风风箱4、风道5与二次风道7连通，并且将两侧墙1-3上的鳍片1-3-3取下形成缝隙1-3-2。本发明结构简单，从风道5进来通过水冷壁的缝隙进入炉膛内的风形成贴壁风，使两侧墙水冷壁的附近形成一个空气膜，该气氛为氧化性气氛，破坏了形成高温腐蚀所必须具备的还原性气氛，从而防止了两侧墙高温腐蚀；同时，贴壁风温度低，降低了水冷壁附近的温度，也有利于防止两侧墙高温腐蚀；在炉体上装有中心给粉旋流煤粉燃烧器，从中心给粉旋流煤粉燃烧器喷出的煤粉向燃烧器中心集聚，减少了冲击到两侧墙水冷壁附近的煤粉量，减少了煤粉在水冷壁附近的燃烧，有利于降低两侧墙水冷壁附近的温度，并有利于强化水冷壁附近的氧化性气氛，从另一方面防止了两侧墙高温腐蚀。结渣为熔融状态的灰或煤粉粘附在水冷壁上的现象，在氧化性气氛下，灰的熔点高，灰不容易熔融，所以不容易形成结渣。本发明燃烧器的煤粉向燃烧器中心集聚，减少了冲击到两侧墙水冷壁附近煤粉量，从而减少了熔融状态的灰或煤粉粘附在水冷壁上的机会，防止了结渣。本发明从同时改善炉体结构和燃烧器两方面入手，这种结构的锅炉装置具有极好的防腐蚀和结渣的效果，经实际试验，防腐蚀和结渣的有效率达到90％以上，利于推广应用。

附图说明：

图1是现有锅炉装置水冷壁的结构示意图，图2是本发明产品的结构及工作状态示意图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图2的B处结构放大示意图，图5是中心给粉旋流煤粉燃烧器的结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：参照图1、图2，本实施方式防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，它包括炉体1和燃烧器2，所述炉体1由前墙1-1、后墙1-2、侧墙1-3组成，两侧墙1-3是由水冷壁管1-3-1和鳍片1-3-3紧密连接组成的水冷壁，两侧墙1-3通过贴壁风风箱4、风道5与二次风道7连通，将两侧墙1-3上的鳍片1-3-3取下形成缝隙1-3-2。在两侧墙1-3上安装有贴壁风风箱4，贴壁风风箱4与风道5连通，风道5的另一端设置在二次风道7内，在风道5上装有热风风门5-1，在炉体1的锅炉燃烧器区域装有四个烟气成分在线取样器6，当在线测量锅炉两侧墙的烟气成分处于还原性气氛时，热风风门5-1开大，流经风道5的热风量增加，在风道5上安装有测速装置5-2，它可以测量贴壁风的风量，控制贴壁风风量小于锅炉入炉总风量的10％以下，贴壁风进入贴壁风风箱4，又通过水冷壁的缝隙1-3-2进入炉膛，使两侧墙水冷壁的附近有一层气流流过。参照图2，本实施方式中每侧墙1-3的贴壁风风箱4的层数为3层，按上、中、下的位置排列设置，也可以根据高温腐蚀位置和腐蚀程度确定布置贴壁风风箱4的层数。

参照图3，在前墙1-1和后墙1-2上装有燃烧器2，燃烧器2为中心给粉旋流煤粉燃烧器，它的结构为，在燃烧器壳体2-1的中心处纵向设置有一次风管2-2，一次风管2-2位于燃烧器壳体2-1内的一端是火嘴2-3，输粉管道2-4与一次风管2-2相连接，在一次风管2-2内设有锥环形的分离环2-5，分离环2-5的小端朝向火嘴2-3。从一次风输粉管道2-4送来的煤粉空气流入燃烧器一次风管2-2内的锥形分离环2-5后，煤粉被集中在燃烧器的中心，由燃烧器的中心经火嘴2-3喷入炉膛。喷入位置正对燃烧器的中心回流区中心部分。由于煤粉向燃烧器中心集聚，就减少了冲击到两侧墙水冷壁附近煤粉量，从而减少了熔融状态的灰或煤粉粘附在水冷壁上的机会，从而防止了结渣。

Claims (8)

1.一种防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，它包括炉体(1)和燃烧器(2)，所述炉体(1)由前墙(1-1)、后墙(1-2)、侧墙(1-3)组成，两侧墙(1-3)是由水冷壁管(1-3-1)和鳍片(1-3-3)紧密连接组成的水冷壁，在前墙(1-1)和后墙(1-2)上装有燃烧器(2)，其特征在于两侧墙(1-3)通过贴壁风风箱(4)、风道(5)与二次风道(7)连通，并且将两侧墙(1-3)上的鳍片(1-3-3)取下形成缝隙(1-3-2)。

2.根据权利要求1所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于在前墙(1-1)和后墙(1-2)上设置的燃烧器(2)为中心给粉旋流煤粉燃烧器。

3.根据权利要求2所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于所述中心给粉旋流煤粉燃烧器的结构为，在燃烧器壳体(2-1)的中心处纵向设置有一次风管(2-2)，一次风管(2-2)位于燃烧器壳体(2-1)内的一端是火嘴(2-3)，输粉管道(2-4)与一次风管(2-2)相连接，在一次风管(2-2)内设有锥环形的分离环(2-5)，分离环(2-5)的小端朝向火嘴(2-3)。

4.根据权利要求1、2或3所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于在风道(5)上装有热风风门(5-1)。

5.根据权利要求1、2或3所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于每侧墙(1-3)的贴壁风风箱(4)的层数为3层。

6.根据权利要求1、2或3所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于在所述炉体(1)上装有四个烟气成分在线取样器(6)。

7.根据权利要求1、2或3所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于在风道(5)上设有测速装置(5-2)。

8.根据权利要求1、2或3所述的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，其特征在于所述风道(5)的一端与贴壁风风箱(4)连通，风道(5)的另一端设置在二次风道(7)内。

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