CN219933957U - 一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构，所述壁式贴壁风喷口结构包括：风管、风室、导流式喷口；所述风管一端与风室连通，所述风管的另一端与热风源连通；若干导流式喷口设置于所述风室的出口，并朝向于锅炉内侧；各导流式喷口埋设于螺旋管圈水冷壁锅炉的水冷壁弯管开孔内。通过本实用新型壁式贴壁风喷口结构的结构设计可以有效提高水冷壁区域壁面氧含量，降低还原性气氛，有效预防炉膛高温腐蚀和结焦问题。
Description
技术领域
本实用新型属于煤粉锅炉技术领域，尤其涉及一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构。
背景技术
煤粉燃烧锅炉的高温腐蚀和结焦一直是影响锅炉安全稳定运行的重要问题，目前常规采用的解决措施是增设贴壁风系统。将热风通过贴壁风喷口送至锅炉常发生高温腐蚀和结焦区域，贴壁风可以在水冷壁表面形成一层空气膜，提高该区域壁面氧含量，改善还原性气氛。
然而由于炉内气温较高、气流扩散速度快，现有的贴壁风技术中，贴壁风喷口通常采用圆形喷口或水冷壁管间鳍片开缝风口或鳍片小开孔通过直吹或斜喷方式送入炉膛，受限于贴壁风喷口布置的数量，其形成的风膜难以对水冷壁区域形成全工况大范围覆盖，对壁面附近烟气气氛的改善帮助有限。并且由于喷口流通面积小，贴壁风风速选取过低时，喷口会因为热风含灰量大发生积灰堵塞或结焦或烧损从而失去送风效果；但风速选取过高，又会提高壁面区域的烟气流速和流量，恶化高温过热器和高温再热器管屏易于超温的问题，降低了锅炉运行的安全稳定性。因此优化贴壁风喷口结构十分重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构，通过本实用新型壁式贴壁风喷口结构的结构设计可以有效提高水冷壁区域壁面氧含量，降低还原性气氛，有效预防炉膛高温腐蚀和结焦问题。
本实用新型目的通过下述技术方案来实现：
一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构，所述壁式贴壁风喷口结构包括：风管、风室、导流式喷口；所述风管一端与风室连通，所述风管的另一端与热风源连通；若干导流式喷口设置于所述风室的出口，并朝向于锅炉内侧；各导流式喷口埋设于螺旋管圈水冷壁锅炉的水冷壁弯管开孔内。
根据一个优选的实施方式，所述风室上的各导流式喷口错位并排设置。
根据一个优选的实施方式，所述风室上设有2～5个导流式喷口。
根据一个优选的实施方式，所述风室为狭长型结构，长宽比为2:1～4：1。
根据一个优选的实施方式，所述风室为静压风室，其内设有导流片。
根据一个优选的实施方式，所述导流式喷口为狭长型结构，长宽比为5:1～10:1。
根据一个优选的实施方式，所述导流式喷口内设有若干导流板。
根据一个优选的实施方式，所述导流式喷口内各导流板设有不同的倾斜角。
根据一个优选的实施方式，所述风管内设有风门，用于调节进风量。
根据一个优选的实施方式，各壁式贴壁风喷口结构沿螺旋管圈水冷壁的管体走向布置，布置层数可以为2～5层；每一层壁式贴壁风喷口结构的数量布置2～5组。
前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本实用新型的有益效果：
本实用新型壁式贴壁风喷口结构，其可靠性高，不发生烧损变形，其通风风口大，不会产生因积灰、结焦搭桥而发生的堵塞；其风量可控，适应不同的锅炉负荷工况变化；其风量在锅炉燃烧风量中占比小，不会对炉内正常的燃烧组织产生负面影响，不会产生炉膛出口受热面超温的现象。新型壁式贴壁风多组组合式布置可以将贴壁风准确地送入炉膛中部水冷壁位置，覆盖面积广，范围大，更有效地改善壁面附近的壁面氧含量，降低还原性气氛，将能有效缓解水冷壁的高温腐蚀并大幅减轻该区域附近的结焦情况，提升电站锅炉的整体可靠性和经济性。
例如，某电厂600MW煤粉锅炉，改造前燃烧器区域壁面O2平均含量低，CO平均超量程，H2S平均含量大于200ppm，贴壁风改造后燃烧器区域壁面O2平均含量高，CO平均含量＜10000ppm，H2S平均含量＜100ppm。
附图说明
图1是本实用新型壁式贴壁风喷口结构的结构示意图；
图2是本实用新型壁式贴壁风喷口结构固定位置示意图；
图3是本实用新型壁式贴壁风喷口结构的布置方式示意图；
图4是本实用新型壁式贴壁风喷口结构沿螺旋水冷壁布置方式的俯视图；
图5是本实用新型壁式贴壁风喷口结构的立体示意图；
其中，1-风门，2-风管，3-风室，4-导流式喷口，5-水冷壁弯管开孔，6-导流板。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
参考图1至图5所示，图中示出了一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构，所述壁式贴壁风喷口结构包括：风管2、风室3、导流式喷口4。
优选地，风管2一端与风室3连通，所述风管2的另一端与热风源连通。热风源可采用热一次风或热二次风，贴壁风风率占总风量的2％～5％。
优选地，所述风管2内设有风门1，用于调节进风量。调节风门1的开度，可以根据锅炉负荷变化或壁面还原性气氛的强弱分布，控制贴壁风量的大小调节进风量，从而调节喷口出口风速。风门调节方式可以为手动或自动。
优选地，若干导流式喷口4设置于所述风室3的出口，并朝向于锅炉内侧。各导流式喷口4埋设于螺旋管圈水冷壁锅炉的水冷壁弯管开孔5内。风室3上的各导流式喷口4错位并排设置。
进一步地，风室3结构为狭长型，长宽比为2:1～4：1，其入口接风管2，出口接2～5个导流式喷口4。可以增加贴壁风对螺旋管圈水冷壁的有效覆盖范围。风室3为静压风室，风流速低，风压较低，内部可设置导流片也可不设。
优选地，导流式喷口4结构为狭长型，长宽比为5:1～10:1。喷口内设置多个导流板6，各导流板6倾斜不同角度，多向倾斜导流，以增加气流贴壁性，引导热风扩散后精确紧贴水冷壁壁面，形成一层空气膜。
同组各导流式喷口4之间错位布置，并且狭长型喷口可以增加贴壁风对水冷壁的有效覆盖范围，覆盖未设置贴壁风口的水冷壁壁面，改善壁面附近的壁面氧含量，降低还原性气氛。
同时导流式喷口4贴近面向炉膛内部受高温气流炙烤，条件恶劣，导流式喷口4埋藏并紧贴于水冷壁弯管开孔5内，水冷壁管内的工质温度低，可有效冷却导流式喷口4。导流式喷口4还采用耐高温的特殊合金材质，并开数条膨胀缝，防止喷口因温度过高而烧损变形。
优选地，水冷壁弯管开孔5采用狭长型让管方式，既保证开孔让管面积，也减少弯管数量，降低弯管难度。水冷壁没有采用传统在鳍片管上开孔的方式，也是防止由于积灰、结焦搭桥而发生的喷口堵塞。
优选地，各壁式贴壁风喷口结构沿螺旋管圈水冷壁的管体走向布置，布置层数可以为2～5层；每一层壁式贴壁风喷口结构的数量布置2～5组。
本实用新型壁式贴壁风喷口结构，其可靠性高，不发生烧损变形，其通风风口大，不会产生因积灰、结焦搭桥而发生的堵塞；其风量可控，适应不同的锅炉负荷工况变化；其风量在锅炉燃烧风量中占比小，不会对炉内正常的燃烧组织产生负面影响，不会产生炉膛出口受热面超温的现象。新型壁式贴壁风多组组合式布置可以将贴壁风准确地送入炉膛中部水冷壁位置，覆盖面积广，范围大，更有效地改善壁面附近的壁面氧含量，降低还原性气氛，将能有效缓解水冷壁的高温腐蚀并大幅减轻该区域附近的结焦情况，提升电站锅炉的整体可靠性和经济性。
例如，某电厂600MW煤粉锅炉，改造前燃烧器区域壁面O2平均含量低，CO平均超量程，H2S平均含量大于200ppm，贴壁风改造后燃烧器区域壁面O2平均含量高，CO平均含量＜10000ppm，H2S平均含量＜100ppm。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于螺旋管圈水冷壁锅炉的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述壁式贴壁风喷口结构包括：风管(2)、风室(3)、导流式喷口(4)；
所述风管(2)一端与风室(3)连通，所述风管(2)的另一端与热风源连通；若干导流式喷口(4)设置于所述风室(3)的出口，并朝向于锅炉内侧；
各导流式喷口(4)埋设于螺旋管圈水冷壁锅炉的水冷壁弯管开孔(5)内。
2.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述风室(3)上的各导流式喷口(4)错位并排设置。
3.如权利要求2所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述风室(3)上设有2～5个导流式喷口(4)。
4.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述风室(3)为狭长型结构，长宽比为2:1～4：1。
5.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述风室(3)为静压风室，其内设有导流片。
6.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述导流式喷口(4)为狭长型结构，长宽比为5:1～10:1。
7.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述导流式喷口(4)内设有若干导流板(6)。
8.如权利要求7所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述导流式喷口(4)内各导流板(6)设有不同的倾斜角。
9.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，所述风管(2)内设有风门(1)，用于调节进风量。
10.如权利要求1所述的壁式贴壁风喷口结构，其特征在于，各壁式贴壁风喷口结构沿螺旋管圈水冷壁的管体走向布置，布置层数可以为2～5层；每一层壁式贴壁风喷口结构的数量布置2～5组。
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