專利名稱：防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種防止腐蝕和結(jié)渣的鍋爐裝置。
背景技術(shù)：
燃燒器區(qū)域水冷壁的高溫腐蝕是燃煤電站鍋爐普遍存在的問題，也是影響電力安全生產(chǎn)的主要原因之一。燃燒器區(qū)域水冷壁的高溫腐蝕是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，主要與水冷壁附近的溫度、氣體成分、煤質(zhì)特性和煤粉粒子的運動狀況有關(guān)。1、水冷壁附近溫度高。由于爐內(nèi)燃燒不均勻，水冷壁附近局部溫度增高，使水冷壁壁面溫度提高，在高溫下水冷壁金屬管材容易老化，抗磨損和腐蝕的性能降低。2、水冷壁附近區(qū)域的煙氣成分呈還原性氣氛。煤粉在燃燒的過程中，煤中的礦物質(zhì)成分不斷地?fù)]發(fā)出來，其中有一部分形成SO2、HCl、NaOH和H2S等腐蝕性較強(qiáng)的物質(zhì)，并對水冷壁附近的煙氣處于還原性氣氛時，還原性氣氛將導(dǎo)致灰熔點的下降和灰沉積過程加快，從而加速受熱面的腐蝕。據(jù)統(tǒng)計，我國約80％以上燃用貧煤機(jī)組鍋爐存在不同程度的燃燒器區(qū)域水冷壁高溫腐蝕，燃燒器區(qū)域水冷壁發(fā)生高溫腐蝕后，水冷壁壁厚減薄，強(qiáng)度降低，容易造成爆管和泄漏，危機(jī)鍋爐安全運行。目前，為防止高溫腐蝕，避免鍋爐爆管事故的發(fā)生，針對影響高溫腐蝕的主要原因，國內(nèi)防止高溫腐蝕的措施主要有可采用耐腐蝕高合金鋼，滲鋁管及在管外敷設(shè)碳化硅涂料等表面防護(hù)方式，降低腐蝕速度。提高金屬抗腐蝕的能力，采用耐腐蝕高合金鋼，或進(jìn)行金屬材料表面防護(hù)畢竟是一種消極方式，同時造價又較高(如滲鋁管與碳鋼管相比，材料費大約增加一倍)，不適合我國的國情。因此，研究燃燒器墻式布置鍋爐的水冷壁防止高溫腐蝕技術(shù)對我國電力工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有十分重要的意義。當(dāng)水冷壁附近溫度高，水冷壁附近區(qū)域的煙氣成分呈還原性氣氛時，爐膛燃燒器區(qū)域易于發(fā)生結(jié)渣現(xiàn)象，結(jié)渣發(fā)生后，過熱器超溫爆管，同樣危機(jī)鍋爐安全運行。
實用新型內(nèi)容為解決目前以煤粉為燃料的鍋爐燃燒器區(qū)域高溫腐蝕和結(jié)渣的問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于操作且效果好的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，它包括爐體1和燃燒器2，所述爐體1由前墻1-1、后墻1-2、側(cè)墻1-3組成，兩側(cè)墻1-3是由水冷壁管1-3-1和鰭片1-3-3緊密連接組成的水冷壁，在前墻1-1和后墻1-2上裝有燃燒器2，兩側(cè)墻1-3通過貼壁風(fēng)風(fēng)箱4、風(fēng)道5與二次風(fēng)道7連通，并且將兩側(cè)墻1-3上的鰭片1-3-3取下形成縫隙1-3-2。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，從風(fēng)道5進(jìn)來通過水冷壁的縫隙進(jìn)入爐膛內(nèi)的風(fēng)形成貼壁風(fēng)，使兩側(cè)墻水冷壁的附近形成一個空氣膜8，該氣氛為氧化性氣氛，破壞了形成高溫腐蝕所必須具備的還原性氣氛，從而防止了兩側(cè)墻高溫腐蝕；同時，貼壁風(fēng)溫度低，降低了水冷壁附近的溫度，也有利于防止兩側(cè)墻高溫腐蝕；在爐體上裝有中心給粉旋流煤粉燃燒器，從中心給粉旋流煤粉燃燒器噴出的煤粉向燃燒器中心集聚，減少了沖擊到兩側(cè)墻水冷壁附近的煤粉量，減少了煤粉在水冷壁附近的燃燒，有利于降低兩側(cè)墻水冷壁附近的溫度，并有利于強(qiáng)化水冷壁附近的氧化性氣氛，從另一方面防止了兩側(cè)墻高溫腐蝕。結(jié)渣為熔融狀態(tài)的灰或煤粉粘附在水冷壁上的現(xiàn)象，在氧化性氣氛下，灰的熔點高，灰不容易熔融，所以不容易形成結(jié)渣。本實用新型燃燒器的煤粉向燃燒器中心集聚，減少了沖擊到兩側(cè)墻水冷壁附近煤粉量，從而減少了熔融狀態(tài)的灰或煤粉粘附在水冷壁上的機(jī)會，防止了結(jié)渣。本實用新型從同時改善爐體結(jié)構(gòu)和燃燒器兩方面入手，這種結(jié)構(gòu)的鍋爐裝置具有極好的防腐蝕和結(jié)渣的效果，經(jīng)實際試驗，防腐蝕和結(jié)渣的有效率達(dá)到90％以上，利于推廣應(yīng)用。


圖1是現(xiàn)有鍋爐裝置水冷壁的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)示意圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是圖2的B處結(jié)構(gòu)放大示意圖，圖5是中心給粉旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，圖4中的箭頭表示從風(fēng)道進(jìn)入爐膛內(nèi)的風(fēng)。
具體實施方式
具體實施方式
一參照圖1、圖2，本實施方式防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，它包括爐體1和燃燒器2，所述爐體1由前墻1-1、后墻1-2、側(cè)墻1-3組成，兩側(cè)墻1-3是由水冷壁管1-3-1和鰭片1-3-3緊密連接組成的水冷壁，兩側(cè)墻1-3通過貼壁風(fēng)風(fēng)箱4、風(fēng)道5與二次風(fēng)道7連通，將兩側(cè)墻1-3上的鰭片1-3-3取下形成縫隙1-3-2。在兩側(cè)墻1-3上安裝有貼壁風(fēng)風(fēng)箱4，貼壁風(fēng)風(fēng)箱4與風(fēng)道5連通，風(fēng)道5的另一端設(shè)置在二次風(fēng)道7內(nèi)，在風(fēng)道5上裝有熱風(fēng)風(fēng)門5-1，在爐體1的鍋爐燃燒器區(qū)域裝有四個煙氣成分在線取樣器6，當(dāng)在線測量鍋爐兩側(cè)墻的煙氣成分處于還原性氣氛時，熱風(fēng)風(fēng)門5-1開大，流經(jīng)風(fēng)道5的熱風(fēng)量增加，在風(fēng)道5上安裝有測速裝置5-2，它可以測量貼壁風(fēng)的風(fēng)量，控制貼壁風(fēng)風(fēng)量小于鍋爐入爐總風(fēng)量的10％以下，貼壁風(fēng)進(jìn)入貼壁風(fēng)風(fēng)箱4，又通過水冷壁的縫隙1-3-2進(jìn)入爐膛，使兩側(cè)墻水冷壁的附近有一層氣流流過。參照圖2，本實施方式中每側(cè)墻1-3的貼壁風(fēng)風(fēng)箱4的層數(shù)為3層，按上、中、下的位置排列設(shè)置，也可以根據(jù)高溫腐蝕位置和腐蝕程度確定布置貼壁風(fēng)風(fēng)箱4的層數(shù)。
參照圖3，在前墻1-1和后墻1-2上裝有燃燒器2，燃燒器2為中心給粉旋流煤粉燃燒器，它的結(jié)構(gòu)為，在燃燒器殼體2-1的中心處縱向設(shè)置有一次風(fēng)管2-2，一次風(fēng)管2-2位于燃燒器殼體2-1內(nèi)的一端是火嘴2-3，輸粉管道2-4與一次風(fēng)管2-2相連接，在一次風(fēng)管2-2內(nèi)設(shè)有錐環(huán)形的分離環(huán)2-5，分離環(huán)2-5的小端朝向火嘴2-3。從一次風(fēng)輸粉管道2-4送來的煤粉空氣流入燃燒器一次風(fēng)管2-2內(nèi)的錐形分離環(huán)2-5后，煤粉被集中在燃燒器的中心，由燃燒器的中心經(jīng)火嘴2-3噴入爐膛。噴入位置正對燃燒器的中心回流區(qū)中心部分。由于煤粉向燃燒器中心集聚，就減少了沖擊到兩側(cè)墻水冷壁附近煤粉量，從而減少了熔融狀態(tài)的灰或煤粉粘附在水冷壁上的機(jī)會，從而防止了結(jié)渣。
權(quán)利要求1.一種防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，它包括爐體(1)和燃燒器(2)，所述爐體(1)由前墻(1-1)、后墻(1-2)、側(cè)墻(1-3)組成，兩側(cè)墻(1-3)是由水冷壁管(1-3-1)和鰭片(1-3-3)緊密連接組成的水冷壁，在前墻(1-1)和后墻(1-2)上裝有燃燒器(2)，其特征在于兩側(cè)墻(1-3)通過貼壁風(fēng)風(fēng)箱(4)、風(fēng)道(5)與二次風(fēng)道(7)連通，并且將兩側(cè)墻(1-3)上的鰭片(1-3-3)取下形成縫隙(1-3-2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于在前墻(1-1)和后墻(1-2)上設(shè)置的燃燒器(2)為中心給粉旋流煤粉燃燒器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于所述中心給粉旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)為，在燃燒器殼體(2-1)的中心處縱向設(shè)置有一次風(fēng)管(2-2)，一次風(fēng)管(2-2)位于燃燒器殼體(2-1)內(nèi)的一端是火嘴(2-3)，輸粉管道(2-4)與一次風(fēng)管(2-2)相連接，在一次風(fēng)管(2-2)內(nèi)設(shè)有錐環(huán)形的分離環(huán)(2-5)，分離環(huán)(2-5)的小端朝向火嘴(2-3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于在風(fēng)道(5)上裝有熱風(fēng)風(fēng)門(5-1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于每側(cè)墻(1-3)的貼壁風(fēng)風(fēng)箱(4)的層數(shù)為3層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于在所述爐體(1)上裝有四個煙氣成分在線取樣器(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于在風(fēng)道(5)上設(shè)有測速裝置(5-2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，其特征在于所述風(fēng)道(5)的一端與貼壁風(fēng)風(fēng)箱(4)連通，風(fēng)道(5)的另一端設(shè)置在二次風(fēng)道(7)內(nèi)。
專利摘要防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，涉及一種防止腐蝕和結(jié)渣的鍋爐裝置。燃燒器區(qū)域水冷壁的高溫腐蝕是燃煤電站鍋爐普遍存在的問題，一直無法得到有效的解決。本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于操作且效果好的防止水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣的燃燒器墻式布置的鍋爐裝置，它包括爐體1和燃燒器2，所述爐體1由前墻1－1、后墻1－2側(cè)墻1－3組成，兩側(cè)墻1－3是由水冷壁管1－3－1和鰭片1－3－3緊密連接組成的水冷壁，在前墻1－1和后墻1－2上裝有2，兩側(cè)墻1－3通過貼壁風(fēng)風(fēng)箱4與風(fēng)道5連通，并且將兩側(cè)墻1－3上的鰭片1－3－3取下形成縫隙1－3－2。它具有極好的防腐蝕和結(jié)渣的效果，經(jīng)試驗，防腐蝕和結(jié)渣的有效率達(dá)到90％以上，利于推廣應(yīng)用。
文檔編號F23C5/00GK2786440SQ20052002031
公開日2006年6月7日 申請日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者李爭起, 陳智超, 孫銳 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)