CN206861508U - 一种锅炉及其侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉及其侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，锅炉包括前墙壁、后墙壁、两个侧墙水冷壁及侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置包括：两个第一喷口组，每个第一喷口组均包括至少两个第一喷口；两个第二喷口组，每个第二喷口组均包括至少两个第二喷口；及喷嘴组件，其包括喷嘴组及设侧墙风箱；喷嘴组的出风端突出于侧墙水冷壁的水冷管并能够形成与鳍片平行的气流。本实用新型通过设置第一喷口组和第二喷口组产生气流以支撑火焰气流的方向，防止火焰行走及对冲时火焰偏斜，避免了高温腐蚀，同时设置喷嘴组件以在侧墙水冷壁的内侧壁上形成气流保护膜，其避免了酸性气体及还原性气体侵蚀侧墙水冷壁。

Description

一种锅炉及其侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧技术，尤其是涉及一种锅炉及其侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置。

背景技术

在燃煤锅炉的使用过程中，尤其是随着锅炉运行采用了低氮低氧运行之后，锅炉水冷壁高温腐蚀的发生具有严重性和普遍性，一直是制约着电力企业的安全、经济、稳定运行。

其中，尤其以前后墙对冲燃烧锅炉的侧墙高温腐蚀最为严重，在前后墙对冲燃烧的锅炉中，由于大量煤粉颗粒对冲进入炉膛燃烧，容易在炉膛的两侧墙附近出现大量的煤粉贴壁燃烧，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、H₂S等腐蚀性较强的物质，并且由于锅炉是采用了低氮低氧的运行方式水冷壁附近的烟气处于还原性气氛，较强的腐蚀性物质和水冷壁壁面的还原性气氛，导致和加剧了水冷壁的高温腐蚀，而且水冷壁壁面还原性气氛的存在也导致灰熔点的下降和灰沉积速度的加快，从而加速了水冷壁壁面的结渣和结焦现象。

目前，针对前后墙对冲燃烧锅炉两侧墙高温腐蚀，从根本上减小两侧墙水冷壁高温腐蚀的技术主要有以下三种方式：

(1)设置边界风：从二次风中抽取10～5％的风量作为边界风，从炉膛的底部两侧墙逐渐向上行走。但这种形式的边界风，在从底部往上行走的过程中不断扩散并被炉内大量的热烟气给消耗，等它走到需要保护的高温腐蚀区域，其风量和强度已经被消耗殆尽，无法在水冷壁壁面上实现氧化性保护气氛。

(2)在锅炉前后墙燃烧区域布置多个侧下燃尽风喷嘴，这种设置方式为达到喷嘴射流的穿透性，通常占用的总风量在10％以上，这极大的影响了燃烧用风量，容易导致锅炉飞灰含碳量升高，锅炉燃烧效率下降；同时该种方式不能实现水冷壁壁面的均匀保护，影响了低氮效果。

(3)水冷壁开孔漏风，在水冷壁两侧墙上直接开孔，利用炉膛负压将炉外冷空气从水冷壁开孔中直接吸入炉膛，但该方式经过多年的实际应用，发现这种漏风均是直接垂直水冷壁进入炉膛，根本无法在水冷壁壁面形成风膜，同时，漏风的风量也无法控制，导致锅炉燃烧效率下降，影响锅炉运行的经济性。

因此，如何在不影响锅炉安全、经济、稳定运行的前提下，如何避免侧墙水冷壁的高温腐蚀和结焦一直是本领域内技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种锅炉及其侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，解决现有技术中锅炉的前后墙对冲燃烧时其侧墙水冷壁易受到高温腐蚀结焦的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种锅炉的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，包括：

设于锅炉的前墙壁两端的两个第一喷口组，每个第一喷口组均包括由上至下依次设置的至少两个第一喷口；

设于锅炉的后墙壁两端的两个第二喷口组，每个第二喷口组均包括由上至下依次设置的至少两个第二喷口；及

喷嘴组件，其包括设于侧墙水冷壁的鳍片上的喷嘴组及设于侧墙水冷壁外侧壁并与喷嘴组连通的侧墙风箱；所述喷嘴组的出风端突出于侧墙水冷壁的水冷管并能够形成与所述鳍片平行的气流。

优选的，所述喷嘴组包括由下至上依次交错设置的多个奇数喷嘴排和偶数喷嘴排，所述奇数喷嘴排和偶数喷嘴排均由沿水平方向依次设置的多个喷嘴组成。

优选的，所述偶数喷嘴排的喷嘴均位于奇数喷嘴排的相邻两个喷嘴的连线的中线上。

优选的，相邻两个奇数喷嘴排之间的距离与相邻两个偶数喷嘴排之间的距离均为200～500mm；每个奇数喷嘴排和偶数喷嘴排中相邻两个喷嘴的间距为200～500mm。

优选的，所述第一喷口和第二喷口分别与锅炉的前墙风箱和后墙风箱连通。

优选的，所述第一喷口和第二喷口均靠近所述侧墙水冷壁设置，且所述第一喷口和第二喷口与所述侧墙水冷壁之间的距离为750～1600mm。

优选的，两个第一喷口组和第二喷口组的风量之和不大于锅炉二次风总量的4％；所述喷嘴组的风量不大于锅炉二次风总量的1％。

优选的，所述第一喷口和第二喷口均为风量可调节喷口。

优选的，所述第一喷口和第二喷口均为风向可调节喷口。

同时，本实用性还提供一种锅炉，其包括前墙壁、后墙壁、连接前墙壁和后墙壁的两个侧墙水冷壁及上述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置。

与现有技术相比，本实用新型通过设置第一喷口组和第二喷口组产生气流以支撑火焰气流的方向，防止火焰行走及对冲时火焰偏斜，避免了高温腐蚀，同时设置喷嘴组件以在侧墙水冷壁的内侧壁上形成气流保护膜，其避免了酸性气体及还原性气体侵蚀侧墙水冷壁。

附图说明

图1是本实用新型的锅炉的连接结构示意图；

图2是本实用新型的前墙壁的结构示意图；

图3是本实用新型的后墙壁的结构示意图；

图4是本实用新型的侧墙水冷壁的结构示意图；

图5是本实用新型的图4的A-A向剖视图；

图6是本实用新型的图5的B部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1～6，本实用新型的实施例提供了一种锅炉，其包括前墙壁1、后墙壁2、连接前墙壁1和后墙壁2的两个侧墙水冷壁3及侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置4。其中，所述侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置4包括：

设于锅炉的前墙壁1两端的两个第一喷口组41，每个第一喷口组41均包括由上至下依次设置的至少两个第一喷口411；

设于锅炉的后墙壁2两端的两个第二喷口组42，每个第二喷口组42均包括由上至下依次设置的至少两个第二喷口412；及

喷嘴组件43，其包括设于侧墙水冷壁3的鳍片31上的喷嘴组431及设于侧墙水冷壁3外侧壁并与喷嘴组431连通的侧墙风箱432；所述喷嘴组431的出风端突出于侧墙水冷壁3的水冷管32并能够形成与所述鳍片31平行的气流。

本实施例侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置4可在现有的常规锅炉的前墙壁1、后墙壁2、侧墙水冷壁3不作较大改动的情况实施，具体的，其可仅仅在前墙壁1上设置第一喷口组41、在后墙壁2上设置第二喷口组42、在侧墙水冷壁3上设置喷嘴组件43即可，其减少了对常规锅炉的二次修改内容，有利于降低整改成本。

作用时，两个第一喷口组41和两个第二喷口组42分别靠近两个侧墙水冷壁3设置，前墙壁1和后墙壁2上的燃烧器5产生火焰，而由上至下依次的至少两个第一喷口411和第二喷口412可产生气流可对火焰进行支撑，避免火焰行走及对冲时火焰偏斜。而且，本实施例所述第一喷口411和第二喷口412均为风量可调节喷口，从而便于第一喷口411和第二喷口412喷射的气流量进行调节，以便于该风量与锅炉负荷及燃烧器5投运的数量相匹配。同时，为了增加其可控制性，本实施例所述第一喷口411和第二喷口412均为风向可调节喷口，具体可采用可摆动式喷口，其可进行上下摆动和/或水平摆动，从而便于对气流的方向进行调节。其中，本实施例第一喷口411和第二喷口412均靠近所述侧墙水冷壁3设置，且所述第一喷口411和第二喷口412与所述侧墙水冷壁3之间的距离为750～前墙壁1600mm，优选设置的为前墙壁1240mm，其可最大化提高第一喷口411和第二喷口412产生的气流的支撑效果。

而为了提高第一喷口组41和第二喷口组42发挥其作用的便捷性，本实施例所述第一喷口411和第二喷口412分别与锅炉的前墙风箱6和后墙风箱7连通，当前墙风箱6和后墙风箱7分别进行送风时，其可通过向第一喷口组41和第二喷口组42送风，其有利于第一喷口组41和第二喷口组42送风的便捷性。

为了提高喷嘴组431形成的气流保护膜的效果，本实施例所述喷嘴组431包括由下至上依次交错设置的多个奇数喷嘴排和偶数喷嘴排，所述奇数喷嘴排和偶数喷嘴排均由沿水平方向依次设置的多个喷嘴431a组成。为了提高奇数喷嘴排和偶数喷嘴排之间相互配合作用，本实施例所述偶数喷嘴排的喷嘴431a均位于奇数喷嘴排的相邻两个喷嘴431a的连线的中线上。具体设置时，本实施例相邻两个奇数喷嘴排之间的距离与相邻两个偶数喷嘴排之间的距离相同设置，一般可可设置为200～500mm，优选设置为385mm；而且，每个奇数喷嘴排和偶数喷嘴排中相邻两个喷嘴431a的间距与相邻两个奇数喷嘴排之间的距离相同设置，其一般也设置为200～500mm，优选设置为385mm。通过上述设置，使得所有的喷嘴431a呈网格状交错布置，其可最大化气流保护膜的保护效果。

本实施例喷嘴431a可采用风帽式喷嘴，其便于形成与鳍片31平行的气流，而且本实施例风帽式喷嘴设置有多个出风口431a1，多个出风口431a1沿喷嘴431a周向均匀布置。而且，本实施例喷嘴431a的形状可根据需要设置，例如可设置为圆形、椭圆形、方形或者菱形结构。

为了便于进风，本实施例的前墙风箱6、后墙风箱7和侧墙风箱432均与锅炉的二次风送风机构连接，其可避免另外建造送风设备，降低了建造成本。而且，本实施例两个第一喷口组41和第二喷口组42的风量之和不大于锅炉二次风总量的4％；所述喷嘴组431的风量不大于锅炉二次风总量的前墙壁1％。通过上述第一喷口组41和第二喷口组42的风量及喷嘴组431的风量的限制，可更佳保证第一喷口组41和第二喷口组42的风量、喷嘴组431的风量分别与二次风的配合作用，最大化第一喷口组41、第二喷口组42和喷嘴组431对侧墙水冷壁3的保护性。

与现有技术相比，本实用新型通过设置第一喷口组41和第二喷口组42产生气流以支撑火焰气流的方向，防止火焰行走及对冲时火焰偏斜，避免了高温腐蚀，同时设置喷嘴431a组件43以在侧墙水冷壁3的内侧壁上形成气流保护膜，其避免了酸性气体及还原性气体侵蚀侧墙水冷壁3。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锅炉的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，包括：

设于锅炉的前墙壁两端的两个第一喷口组，每个第一喷口组均包括由上至下依次设置的至少两个第一喷口；

设于锅炉的后墙壁两端的两个第二喷口组，每个第二喷口组均包括由上至下依次设置的至少两个第二喷口；及

喷嘴组件，其包括设于侧墙水冷壁的鳍片上的喷嘴组及设于侧墙水冷壁外侧壁并与喷嘴组连通的侧墙风箱；所述喷嘴组的出风端突出于侧墙水冷壁的水冷管并能够形成与所述鳍片平行的气流。

2.根据权利要求1所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，所述喷嘴组包括由下至上依次交错设置的多个奇数喷嘴排和偶数喷嘴排，所述奇数喷嘴排和偶数喷嘴排均由沿水平方向依次设置的多个喷嘴组成。

3.根据权利要求2所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，所述偶数喷嘴排的喷嘴均位于奇数喷嘴排的相邻两个喷嘴的连线的中线上。

4.根据权利要求3所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，相邻两个奇数喷嘴排之间的距离与相邻两个偶数喷嘴排之间的距离均为200～500mm；每个奇数喷嘴排和偶数喷嘴排中相邻两个喷嘴的间距为200～500mm。

5.根据权利要求1所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，所述第一喷口和第二喷口分别与锅炉的前墙风箱和后墙风箱连通。

6.根据权利要求1所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，所述第一喷口和第二喷口均靠近所述侧墙水冷壁设置，且所述第一喷口和第二喷口与所述侧墙水冷壁之间的距离为750～1600mm。

7.根据权利要求1所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，两个第一喷口组和第二喷口组的风量之和不大于锅炉二次风总量的4％；所述喷嘴组的风量不大于锅炉二次风总量的1％。

8.根据权利要求1所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，所述第一喷口和第二喷口均为风量可调节喷口。

9.根据权利要求1所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置，其特征在于，所述第一喷口和第二喷口均为风向可调节喷口。

10.一种锅炉，其特征在于，包括前墙壁、后墙壁、连接前墙壁和后墙壁的两个侧墙水冷壁及权利要求1～9所述的侧墙水冷壁防高温腐蚀结焦装置。