CN216953130U - 一种多气源自动调节区域风量的贴壁风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，包括B侧热二次风箱、B侧热一次风管、A侧热一次风管、A侧热二次风箱、第一气动调门、第二气动调门、第三气动调门、第四气动调门、第一电动调门、第二电动调门、第三电动调门、第四电动调门、第三贴壁风支管、第四贴壁风支管、第一贴壁风支管、第二贴壁风支管、A侧贴壁风母管及B侧贴壁风母管，该系统能够提高贴壁风对水冷壁的保护作用。

Description

一种多气源自动调节区域风量的贴壁风系统

技术领域

本实用新型涉及对冲锅炉贴壁风系统，具体涉及一种多气源自动调节区域风量的贴壁风系统。

背景技术

目前大型电站锅炉采用前后墙对冲燃烧方式的较多，火电企业为了降低成本，逐步掺烧或全烧经济煤种，经济煤种的特点是含硫量偏高于设计值，并且燃煤热值低于设计值。因对冲燃烧方式的自身特性，锅炉炉膛左右侧墙，在主燃烧器和燃尽风燃烧器区域普遍存在高温硫腐蚀的情况，加上环保要求锅炉采用低氮燃烧和分级送风方式，造成主燃烧器和燃尽风燃烧器区域欠氧，加剧了该区域高温腐蚀的程度。因高温腐蚀造成水冷壁壁厚减薄，一方面增加受热面管屏爆管和非正常停机的风险，另一方面电厂需要定期对高温腐蚀区域进行大面积换管，以保证锅炉安全运行。

高温腐蚀发生主要是在炉膛缺氧燃烧的情况下，还原性气氛浓厚，CO可以作为催化剂使单质硫与H₂O在高温条件下反应生成H₂S气体。H₂S可以促进硫化物型腐蚀和对水冷壁管壁直接腐蚀。

H₂S+Fe→FeS+H₂

H₂S+FeO→FeS+H₂O

反应生成的硫化亚铁又进一步氧化形成氧化亚铁。硫化亚铁与氧化亚铁的混合物是多孔性的，不起保护作用，可使腐蚀继续进行。

在低氮燃烧下的高温腐蚀预防措施有：1)控制入炉煤质，主要是控制入炉煤的硫含量；2)采用防腐喷涂，隔断腐蚀介质与管子的接触，减缓腐蚀的速度；3)通过烟气再循环、合理配风并加强混合、燃烧器间的煤粉浓度分布控制、煤粉细度优化等运行方式调整降低腐蚀介质的腐蚀性；4)通过在水冷壁鳍片上开小孔和装设散风管形成空气保护膜、改变燃烧器配置方式降低燃烧器热负荷等。上述各措施各有利弊，并且存在一定的局限性。控制入炉煤质、降低入炉煤硫含量会带来燃料成本的增加；防腐喷涂技术的材料及费用差异较大，但是对高温腐蚀引起的受热面管壁减薄仅可以起动缓解作用；通过配风等运行方式优化也不能从根本上解决炉膛水冷壁高温腐蚀问题；水冷壁高温腐蚀区域水冷壁鳍片开小孔，虽然可以补充部分氧量，但由于刚性不足无法形成大面积的有限吹扫气流，由于风压偏低，小孔容易积灰和堵塞从而失去作用；改变燃烧器配置方式则需要对燃烧器进行重新设计，施工工程量大。

现有贴壁风技术根据气源不同，分为热一次风取风和热二次取风两类，气流通过新增的贴壁风喷口进入炉膛。热二次风箱压力低，直接从热二次风箱取风后，喷入炉膛的贴壁风气流刚性不足，无法对左右侧墙中间部位形成保护，因此需要增压风机加压，增压风机运行会提高厂用电率，并且当增压风机故障时，此类贴壁风系统会失去作用。由热一次风母管取风，因热一次风压高，可以保证贴壁风气流的刚性和覆盖面积，效果较好，但当锅炉在接近满负荷的高负荷阶段运行时，以及燃用经济煤种，入炉煤量增加，为了满足制粉系统出力要求，分流给贴壁风系统的风量将不足，此种情况下，贴壁风对水冷壁的保护作用会降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，该系统能够提高贴壁风对水冷壁的保护作用。

为达到上述目的，本实用新型所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统包括B侧热二次风箱、B侧热一次风管、A侧热一次风管、A侧热二次风箱、第一气动调门、第二气动调门、第三气动调门、第四气动调门、第一电动调门、第二电动调门、第三电动调门、第四电动调门、第三贴壁风支管、第四贴壁风支管、第一贴壁风支管、第二贴壁风支管、A侧贴壁风母管及B侧贴壁风母管；

B侧热二次风箱的出口经第一气动调门与B侧贴壁风母管相连通，B侧热一次风管经第二气动调门与B侧贴壁风母管相连通；

A侧热一次风管经第三气动调门与A侧贴壁风母管相连通，A侧热二次风箱的出口经第四气动调门与A侧贴壁风母管相连通；

B侧贴壁风母管经第一贴壁风支管及第一电动调门与锅炉炉膛上的各后墙靠左侧入口相连通，B侧贴壁风母管经第二贴壁风支管及第二电动调门与锅炉炉膛上的后墙靠右侧入口相连通；

A侧贴壁风母管经第三贴壁风支管及第三电动调门与锅炉炉膛上的各前墙靠左侧入口相连通，A侧贴壁风母管经第四贴壁风支管及第四电动调门与锅炉炉膛上的各前墙靠右侧入口相连通；

锅炉炉膛的左侧墙上设置有左侧贴壁风喷口及左侧墙气氛测试仪。

锅炉炉膛的右侧墙上设置有右侧贴壁风喷口及右侧墙气氛测试仪。

B侧热二次风箱的出口经B侧热二次风增压风机及第一气动调门与B侧贴壁风母管相连通。

A侧热二次风箱的出口经A侧热二次风增压风机及第四气动调门与A侧贴壁风母管相连通。

所有前墙靠右侧入口分为三层。

所有后墙靠右侧入口分为三层。

所有后墙靠左侧入口为三层。

所有前墙靠左侧入口分为三层。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统在具体操作时，选取热一次风和热二次风两种气源，同时设置第一气动调门、第二气动调门、第三气动调门及第四气动调门，从而可以在不同负荷范围进行切换，同时根据侧墙典型区域的壁面烟气成分测试结果，自动调整各层贴壁风喷口的出风量，提高贴壁风系统的灵活性和适应性，继而提高贴壁风对水冷壁的保护作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为贴壁风喷口的立面布置示意图。

其中，1为B侧热二次风增压风机、2为A侧热二次风增压风机、3为第一气动调门、4为第二气动调门、5为第三气动调门、6为第四气动调门、7为左侧墙气氛测试仪、8为右侧墙气氛测试仪、9为第一电动调门、10为第二电动调门、11为第三电动调门、12为第四电动调门、13为第三贴壁风支管、14为第四贴壁风支管、15为第一贴壁风支管、16为第二贴壁风支管、17为A侧贴壁风母管、18为B侧贴壁风母管、19为左侧贴壁风喷口、20为右侧贴壁风喷口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1及图2，本实用新型所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统包括B侧热二次风箱、B侧热一次风管、A侧热一次风管、A侧热二次风箱、B侧热二次风增压风机1、A侧热二次风增压风机2、第一气动调门3、第二气动调门4、第三气动调门5、第四气动调门6、左侧墙气氛测试仪7、右侧墙气氛测试仪8、第一电动调门9、第二电动调门10、第三电动调门11、第四电动调门12、第三贴壁风支管13、第四贴壁风支管14、第一贴壁风支管15、第二贴壁风支管16、A侧贴壁风母管17及B侧贴壁风母管18；

B侧热二次风箱的出口经B侧热二次风增压风机1及第一气动调门3与B侧贴壁风母管18相连通，B侧热一次风管经第二气动调门4与B侧贴壁风母管18相连通；

A侧热一次风管经第三气动调门5与A侧贴壁风母管17相连通，A侧热二次风箱的出口经A侧热二次风增压风机2及第四气动调门6与A侧贴壁风母管17相连通；

B侧贴壁风母管18经第一贴壁风支管15及第一电动调门9与锅炉炉膛上的各后墙靠左侧入口相连通，其中，所有后墙靠左侧入口为三层，B侧贴壁风母管18经第二贴壁风支管16及第二电动调门10与锅炉炉膛上的后墙靠右侧入口相连通，所有后墙靠右侧入口分为三层；

A侧贴壁风母管17经第三贴壁风支管13及第三电动调门11与锅炉炉膛上的各前墙靠左侧入口相连通，所有前墙靠左侧入口分为三层，A侧贴壁风母管17经第四贴壁风支管14及第四电动调门12与锅炉炉膛上的各前墙靠右侧入口相连通，所有前墙靠右侧入口分为三层；

锅炉炉膛的左侧墙上设置有左侧贴壁风喷口19及左侧墙气氛测试仪7，锅炉炉膛的右侧墙上设置有右侧贴壁风喷口20及右侧墙气氛测试仪8。

本实用新型的具体工作过程为：

热一次风母管和热二次风箱对应的贴壁风气流通道可以根据锅炉负荷情况进行切换或者同时运行互为补充，即在中、低负荷运行时，A侧热一次风管及B侧热一次风管中的贴壁风投入运行，通过第二气动调门4及第三气动调门5进行风量调节，B侧热二次风增压风机1和A侧热二次风增压风机2停运并处于备用状态。

锅炉在额定出力或者80％满负荷运行时，热一次风对应的贴壁风管路系统停运，第二气动调门4和第三气动调门5处于关闭状态，热一次风量首先保证满足高负荷制粉系统出力需要，A侧热二次风箱及B侧热二次风箱输出的热二次风投入运行，此时B侧热二次风增压风机1和A侧热二次风增压风机2启动，并通过第一气动调门3和第四气动调门6分别进行贴壁风风量调节；另外，处于停运的A侧热一次风管及B侧热一次风管作为备用，在满负荷送风机出力不足、一次风机出力充足的条件下，对热二次风箱对应的贴壁风进行补充，来自热一次风母管的贴壁风气路和来自热二次风箱的贴壁风气路可以相互独立运行也可以互为补充，增强了贴壁风系统运行的灵活性和宽负荷适用性。

参考图2，本实用新型在左右侧墙不同标高和典型区域装备左侧墙气氛测试仪7和右侧墙气氛测试仪8，以测试近壁区域的还原性气氛CO或H₂S，并将信号反馈到集控室，集控室发出控制信号对第一电动调门9、第二电动调门10、第三电动调门11及第四电动调门12进行调整，不同标高层的左侧贴壁风喷口19和右侧贴壁风喷口20的风量相应变化，调节左右侧墙近壁各区域的烟气成分组成，贴壁系统控制贴壁风气氛的具体指标为O₂>1％、CO<2000ppm、H₂S<2000ppm。

本实用新型中的贴壁风取自空气预热器出口的热风，不会增加排烟温度和排烟热损失，在水冷壁近壁区域形成气膜在解决水冷壁高温腐蚀问题的同时，还可以减轻水冷壁积灰和结渣，减轻因掉焦造成的不良影响。

由于贴壁风对主燃烧器和燃尽风燃烧器之间区域的保护作用，运行人员可以正常氧量或者适当降低氧量运行，不必担心高温腐蚀而刻意提高运行氧量，从而一定程度降低了炉膛出口NOx浓度和脱硝系统的喷氨用量。

由于贴壁风系统对水冷壁受热面的保护作用，电厂不必每次利用检修机会对炉膛水冷壁进行大面积换管，节省了材料费用和施工费用，按照经验，年节省费用约200万元。

同时由于贴壁风系统对水冷壁受热面的保护作用，消除了因水冷壁管高温腐蚀泄露造成的非正常停机损失，提高了机组运行的安全性和经济性。

本实用新型选取热一次风和热二次风两种气源，并在不同负荷范围进行切换，同时根据侧墙典型区域的壁面烟气成分测试结果，自动调整各层贴壁风喷口的出风量，提高了贴壁风系统的灵活性和适应性。

Claims (9)

1.一种多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，包括B侧热二次风箱、B侧热一次风管、A侧热一次风管、A侧热二次风箱、第一气动调门(3)、第二气动调门(4)、第三气动调门(5)、第四气动调门(6)、第一电动调门(9)、第二电动调门(10)、第三电动调门(11)、第四电动调门(12)、第三贴壁风支管(13)、第四贴壁风支管(14)、第一贴壁风支管(15)、第二贴壁风支管(16)、A侧贴壁风母管(17)及B侧贴壁风母管(18)；

B侧热二次风箱的出口经第一气动调门(3)与B侧贴壁风母管(18)相连通，B侧热一次风管经第二气动调门(4)与B侧贴壁风母管(18)相连通；

A侧热一次风管经第三气动调门(5)与A侧贴壁风母管(17)相连通，A侧热二次风箱的出口经第四气动调门(6)与A侧贴壁风母管(17)相连通；

B侧贴壁风母管(18)经第一贴壁风支管(15)及第一电动调门(9)与锅炉炉膛上的各后墙靠左侧入口相连通，B侧贴壁风母管(18)经第二贴壁风支管(16)及第二电动调门(10)与锅炉炉膛上的后墙靠右侧入口相连通；

A侧贴壁风母管(17)经第三贴壁风支管(13)及第三电动调门(11)与锅炉炉膛上的各前墙靠左侧入口相连通，A侧贴壁风母管(17)经第四贴壁风支管(14)及第四电动调门(12)与锅炉炉膛上的各前墙靠右侧入口相连通。

2.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，锅炉炉膛的左侧墙上设置有左侧贴壁风喷口(19)及左侧墙气氛测试仪(7)。

3.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，锅炉炉膛的右侧墙上设置有右侧贴壁风喷口(20)及右侧墙气氛测试仪(8)。

4.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，B侧热二次风箱的出口经B侧热二次风增压风机(1)及第一气动调门(3)与B侧贴壁风母管(18)相连通。

5.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，A侧热二次风箱的出口经A侧热二次风增压风机(2)及第四气动调门(6)与A侧贴壁风母管(17)相连通。

6.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，所有前墙靠右侧入口分为三层。

7.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，所有后墙靠右侧入口分为三层。

8.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，其中，所有后墙靠左侧入口为三层。

9.根据权利要求1所述的多气源自动调节区域风量的贴壁风系统，其特征在于，所有前墙靠左侧入口分为三层。

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