一種u型混合式輻射鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高堿性煤的防沾污技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種U型混合式輻射鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)發(fā)電行業(yè)以火力發(fā)電為主，火電裝機(jī)容量超過(guò)70%以上。火電動(dòng)力用煤多采用劣質(zhì)低品位煤，鍋爐爐膛水冷壁結(jié)渣、對(duì)流受熱面沾污問(wèn)題是長(zhǎng)期影響電站鍋爐正常運(yùn)行的重要問(wèn)題之一。結(jié)渣和沾污會(huì)降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐出力，使得設(shè)備的運(yùn)行安全性嚴(yán)重降低，結(jié)渣嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致鍋爐熄火、爆管、非計(jì)劃停爐等重大事故。
[0003]對(duì)煤燃燒利用而言，煤中的堿金屬是有害成分，通常它與鍋爐高溫受熱面的結(jié)渣積灰有關(guān)，高堿性煤在燃燒過(guò)程中由于堿金屬元素的揮發(fā)，容易在受熱面冷凝形成一層打底附著物。隨著附著物對(duì)飛灰的吸附作用，會(huì)使得受熱面出現(xiàn)不同程度的沾污現(xiàn)象，且無(wú)發(fā)使用吹灰器清除，從而增大換熱熱阻，降低換熱面的換熱效率，最終使得爐膛出力大大降低造成停爐。同時(shí)積灰影響了受熱面的合理設(shè)計(jì)布置，導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高。另外一方面，堿金屬會(huì)與鐵相元素形成絡(luò)合物，對(duì)金屬管壁形成啃噬作用，使得金屬受熱面的耐壓強(qiáng)度降低，造成換熱面管束發(fā)生爆管，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。總之受熱面沾污嚴(yán)重影響著鍋爐的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0004]準(zhǔn)東地區(qū)煤炭資源豐富，煤田資源預(yù)測(cè)儲(chǔ)量達(dá)3900億噸，約占我國(guó)煤炭資源保有量的20%。但是準(zhǔn)東煤質(zhì)高水分以及嚴(yán)重的結(jié)渣性、沾污性極大的限制了該煤種在電廠的大量使用，造成了準(zhǔn)東煤資源不能很好的應(yīng)用在煤電工業(yè)，極大的限制了煤電工業(yè)的發(fā)展，致使大量煤炭資源不能很好有效的利用，造成了資源的浪費(fèi)，也限制的新疆經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
[0005]目前準(zhǔn)東煤還未實(shí)現(xiàn)獨(dú)立應(yīng)用，只能通過(guò)摻燒的模式部分利用。新疆某電廠摻燒準(zhǔn)東煤，摻燒比例為25%，在鍋爐運(yùn)半月后發(fā)現(xiàn)，整體鍋爐全部被焦渣堵死。從爐膛到水平煙道過(guò)熱器再熱器，再到尾部受熱面低溫再熱器、低溫過(guò)熱器、省煤器，出現(xiàn)大面積結(jié)焦，爐內(nèi)結(jié)渣“搭橋”現(xiàn)象嚴(yán)重，爆管現(xiàn)象頻發(fā)，停爐后進(jìn)行清理發(fā)現(xiàn)，結(jié)焦非常堅(jiān)硬。水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重、爐內(nèi)吹灰器吹灰頻率增加，造成水冷壁減薄爆管。另外，大量尺寸較大的渣塊瞬間脫落，調(diào)入爐底水封裝置，導(dǎo)致水封裝置內(nèi)存水被熾熱焦渣沖擊、汽化、大量的蒸汽造成了爐膛燃燒波動(dòng)和滅火。
[0006]通過(guò)對(duì)典型高堿性煤種的中試鍋爐燃燒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燃用高堿性煤種的鍋爐，煙氣溫度在700°C -1100°C之間時(shí)，鍋爐對(duì)流受熱面沾污最為嚴(yán)重，由于堿金屬元素的揮發(fā)，容易在對(duì)流受熱面冷凝形成一層打底附著物，粘結(jié)在受熱面上形成結(jié)渣，隨時(shí)間積累該層厚度急劇增加，很難直接除去。當(dāng)溫度降低到700°C以下或高于1100°C時(shí)，鍋爐受熱面的沾污可采用傳統(tǒng)蒸汽吹掃方法或其他現(xiàn)有方法得到解決，不會(huì)影響鍋爐安全運(yùn)行。在煙氣溫度區(qū)間700°C -1100°C之間，采用蒸汽吹掃或其他吹灰方式都不能解決，沾污極其難以去除。
[0007]由于煤中含高堿性元素(主要為鈉元素)的固有特性，導(dǎo)致燃燒設(shè)備受熱面結(jié)渣及沾污嚴(yán)重，不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)東煤的純燒利用和發(fā)揮準(zhǔn)東煤儲(chǔ)量達(dá)、價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致對(duì)于我國(guó)大量高堿金屬含量煤的大規(guī)模利用受到限制，從而制約了我國(guó)煤炭資源利用的效率?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中燃用高堿性煤鍋爐系統(tǒng)的缺陷和不足，提供了一種用于解決鍋爐對(duì)流受熱面沾污的方法及鍋爐裝置，從而解決鍋爐受熱面不易清除的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)高堿性煤的大規(guī)模利用。
[0009]為了克服傳統(tǒng)鍋爐的缺陷和不足，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0010]一種U型混合式輻射鍋爐，包括煤粉爐和熱回收裝置，煤粉爐位于熱回收裝置左側(cè)，其特征在于:所述熱回收裝置為混合式熱回收裝置，包括煙氣入口、輻射換熱組件、對(duì)流換熱組件，輻射換熱組件在對(duì)流換熱組件的左側(cè)，輻射換熱組件與對(duì)流換熱組件形成U型；所述輻射換熱組件包括輻射水冷壁和輻射屏；所述輻射水冷壁是由多個(gè)豎直的細(xì)長(zhǎng)管拼接形成的圓柱狀結(jié)構(gòu)，圓柱狀內(nèi)為空腔結(jié)構(gòu)；所述輻射屏位于輻射水冷壁的空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，輻射屏包括多個(gè)豎直平面輻射子屏，每一個(gè)輻射子屏均是由多個(gè)豎直的細(xì)長(zhǎng)管拼接形成，輻射子屏以輻射水冷壁豎直方向的中心軸線為圓心發(fā)散布置。
[0011]所述對(duì)流換熱組件包括二級(jí)省煤器、一級(jí)省煤器和空氣預(yù)熱器。
[0012]所述輻射水冷壁的相鄰的兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)管通過(guò)焊接方式連接。
[0013]所述輻射水冷壁的相鄰的兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)管通過(guò)焊接方式連接。
[0014]所述煤粉爐包括燃燒器、爐膛、輻射前屏、灰斗。
[0015]本實(shí)用新型的具體工作過(guò)程如下:
[0016]煤粉爐的爐膛內(nèi)高溫?zé)煔饨?jīng)輻射前屏換熱，高溫?zé)煔獾臏囟冉禐?100°C左右，而后高溫?zé)煔鈴臒煔馊肟谶M(jìn)入到輻射水冷壁的空腔結(jié)構(gòu)中，通過(guò)輻射屏以輻射傳熱的方式將熱量傳給四周的輻射水冷壁；
[0017]由于流通面積擴(kuò)大，煙氣流速較低，高溫?zé)煔庵谢钚詨A金屬?gòu)碾x開(kāi)煙氣入口至到達(dá)輻射水冷壁的過(guò)程中，被充分冷卻，固化失去黏結(jié)性形成灰渣，灰渣在重力作用下落入輻射換熱組件下部；輻射換熱屏在膜式水冷壁腔中，增大了輻射換熱面積，減少了輻射換熱部分的體積，使換熱效果更好；
[0018]灰渣穿過(guò)輻射換熱組件下落，而高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)輻射換熱組件充分換熱后折返進(jìn)入熱回收裝置右邊上升煙道中的對(duì)流換熱組件，通過(guò)對(duì)流換熱組件的二次省煤器、一次省煤器及空氣預(yù)熱器以回收煙氣中的熱量，并繼續(xù)降低排煙溫度；
[0019]最后煙氣由熱回收裝置的出口排出；此時(shí)，煙氣中的灰渣固化失去粘結(jié)性為普通積灰現(xiàn)象，可在對(duì)流換熱組件附近設(shè)置吹掃裝置，進(jìn)行防積灰沉淀擾動(dòng)，保證對(duì)流換熱組件的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0021]本實(shí)用新型可以通過(guò)輻射換熱段跨過(guò)易沾污煙溫區(qū)，而不會(huì)冷凝粘附在對(duì)流受熱面上，從根本上解決了高堿性煤發(fā)電基組所面臨的爐內(nèi)結(jié)焦和受熱面等問(wèn)題。
[0022](I)本實(shí)用新型避免了由于沾污所造成的對(duì)流受熱面超溫爆管或堵灰現(xiàn)象，保證了生產(chǎn)連續(xù)性運(yùn)行。
[0023](2)本實(shí)用新型的輻射段對(duì)煙氣中灰分及高堿性物質(zhì)