專利名稱：一種用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電站鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置。
背景技術(shù)：
與燃煤鍋爐相比，垃圾焚燒鍋爐內(nèi)的煙氣具有水分和飛灰含量高的特點，而且煙氣中含有較高濃度的HCl和CO，以及S02、N0x等酸性氣體，加之飛灰中重金屬含量較高。惡劣的爐內(nèi)煙氣環(huán)境使得垃圾焚燒鍋爐較之燃煤鍋爐，水冷壁管高溫腐蝕的機(jī)理更為復(fù)雜，高溫腐蝕更容易發(fā)生。水冷壁發(fā)生高溫腐蝕后，會引起水冷壁壁厚減薄。據(jù)統(tǒng)計，一般每年壁厚減薄量約為1mm，嚴(yán)重時其減薄速度可達(dá)數(shù)倍，容易造成突發(fā)性的水冷壁爆管事件，增加了電廠的臨時性檢修和大修的工作量，形成安全運行的嚴(yán)重隱患，給電廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。由此可見，垃圾焚燒過程中嚴(yán)重的水冷壁高溫腐蝕已經(jīng)成為限制垃圾焚燒爐高效運行的關(guān)鍵問題之一，這也逐漸引起了國內(nèi)外各垃圾焚燒鍋爐運行生產(chǎn)產(chǎn)商和研究學(xué)者們的關(guān)注和重視。對于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕，工程上一般從以下方面考慮:降低水冷壁表面溫度,使其偏離高溫腐蝕的高速率溫度區(qū)；破壞爐內(nèi)局部的還原性氣氛；改善水冷壁表面的積灰情況等。目前國內(nèi)較多采用金屬表面防護(hù)，或者采用耐腐蝕高合金鋼、滲鋁管等來減緩高溫腐蝕速率，但這些畢竟都是消極防護(hù)方式，被腐蝕磨損一定程度后得重新敷設(shè)和更換，工程造價較高。采用貼壁風(fēng)方法，可以在水冷壁表面形成一層低溫的空氣膜，有效降低水冷壁表面溫度，形成的氧化性氣氛可以破壞高溫腐蝕所需的還原性氣氛。貼壁風(fēng)還可有效地吹掃水冷壁表面，防止大量積灰的產(chǎn)生，減少結(jié)渣的可能性，從而減少重金屬鹽在壁面的沉積。從經(jīng)濟(jì)性上考慮，貼壁風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，投資較小，效果明顯，收益與投資比高；從技術(shù)層面上考慮，貼壁風(fēng)技術(shù)成熟可靠，貼壁風(fēng)風(fēng)量占總風(fēng)量的比例小，裝置僅布置于容易發(fā)生高溫腐蝕區(qū)域，對爐內(nèi)的燃燒和傳熱影響較小。權(quán)衡利弊，采用貼壁風(fēng)裝置防止水冷壁高溫腐蝕具有良好的可行性。然而，貼壁風(fēng)裝置畢竟是原設(shè)計鍋爐以外的附加裝置，對鍋爐內(nèi)部的燃燒、傳熱和流動的影響在所難免。優(yōu)化設(shè)計出一種更為高效的貼壁風(fēng)裝置，能夠最大程度上減少對其對鍋爐效率的影響，并達(dá)到防止水冷壁的高溫腐蝕的效果，在日趨注重電廠效益和安全的今天顯得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的問題，并盡量減少對原鍋爐運行的影響，提供了一種用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，其具有投資小、結(jié)構(gòu)簡單、運行高效的優(yōu)點。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，包括風(fēng)管、二次風(fēng)道，所述貼壁風(fēng)裝置包括貼壁風(fēng)風(fēng)箱、貼壁風(fēng)噴嘴，所述貼壁風(fēng)風(fēng)箱的一端與貼壁風(fēng)噴嘴相連接，所述貼壁風(fēng)風(fēng)箱的另一端與風(fēng)管相連接；所述貼壁風(fēng)噴嘴包括噴嘴鰭片、前部擋板和底部擋板、水冷壁管和水冷壁鰭片；前部擋板由入口擋板、漸縮擋板、出口擋板構(gòu)成，在出口擋板上開設(shè)有吹掃狹縫；取下對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管間的水冷壁鰭片，形成水冷壁狹縫。所述風(fēng)管內(nèi)設(shè)置流量計。所述貼壁風(fēng)噴嘴的前部擋板的總長度為水冷壁狹縫的長度的兩倍，其中入口擋板的長度與水冷壁狹縫的長度相同；漸縮擋板、出口擋板、噴嘴鰭片、對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管和水冷壁鰭片包圍而成的空間，為貼壁風(fēng)的引射區(qū)。所述的貼壁風(fēng)裝置還包括風(fēng)管、二次風(fēng)道，風(fēng)管與二次風(fēng)道相連接，在風(fēng)管與二次風(fēng)道之間設(shè)置有風(fēng)門。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:1.將本發(fā)明所述的貼壁風(fēng)裝置布置于垃圾焚燒鍋爐內(nèi)高溫腐蝕區(qū)的底部位置，貼壁風(fēng)噴嘴底部通過底部擋板封閉，僅在順著爐內(nèi)主煙氣流動方向一側(cè)噴出，流動阻力小，能夠獲得更遠(yuǎn)的輸送距離。2.貼壁風(fēng)噴嘴前部擋板采用漸縮設(shè)計，用于提高貼壁風(fēng)的噴出速度，增長貼壁風(fēng)沿水冷壁管壁面的輸送距離。3.漸縮擋板、出口擋板、噴嘴鰭片、對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管和水冷壁鰭片形成的引射區(qū)有助于貼壁風(fēng)的穩(wěn)定形成，并保證其效果。4.貼壁風(fēng)風(fēng)向與水冷壁管軸向相同，沿相鄰兩根水冷壁管和水冷壁鰭片形成的溝槽輸送，進(jìn)一步減小其流動阻力，本貼壁風(fēng)裝置無須多層布置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，防護(hù)范圍大。5.貼壁風(fēng)噴嘴噴出的貼壁風(fēng)采用冷風(fēng)射流的方式噴出，一方面有利于降低水冷壁管表面溫度，一方面貼壁風(fēng)射流可以對流程上的水冷壁管表面進(jìn)行吹掃，防止飛灰在水冷壁管表面的沉積，一定程度上防止壁面結(jié)渣。本發(fā)明技術(shù)手段簡便易行，投資小，收益明顯，形成的貼壁風(fēng)流動阻力小，輸送距離遠(yuǎn)，運行經(jīng)濟(jì)高效，有效防止水冷壁高溫腐蝕的發(fā)生。

圖1為本發(fā)明與焚燒鍋爐的應(yīng)用實例示意圖。圖2為圖1中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的貼壁風(fēng)噴嘴4的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖1所示，本發(fā)明用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，包括風(fēng)管9、二次風(fēng)道10 ；如圖2所示，所述貼壁風(fēng)裝置包括貼壁風(fēng)風(fēng)箱2、貼壁風(fēng)噴嘴4，所述貼壁風(fēng)風(fēng)箱2的一端與貼壁風(fēng)噴嘴4相連接，所述貼壁風(fēng)風(fēng)箱2的另一端與風(fēng)管9相連接；[0026]如圖3、圖4所示，所述貼壁風(fēng)噴嘴4包括噴嘴鰭片4-1、前部擋板4_2、底部擋板4-3、水冷壁管6、水冷壁鰭片7 ;前部擋板4-2由入口擋板4-2-1、漸縮擋板4-2-2、出口擋板4-2-3構(gòu)成，在出口擋板4-2-3上開設(shè)有吹掃狹縫4-2-4 ;取下對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管6間的水冷壁鰭片7，形成水冷壁狹縫3。由貼壁風(fēng)風(fēng)箱2供給的空氣通過各個水冷壁狹縫3進(jìn)入各個單元的貼壁風(fēng)噴嘴4中。如圖3、圖4所示，所述貼壁風(fēng)噴嘴4的前部擋板4-2的總長度為水冷壁狹縫3的長度的兩倍，其中入口擋板4-2-1的長度與水冷壁狹縫3的長度相同；漸縮擋板4-2-2、出口擋板4-2-3、噴嘴鰭片4-1、對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管6和水冷壁鰭片7包圍而成的空間，為貼壁風(fēng)的引射區(qū)，有助于貼壁風(fēng)的穩(wěn)定形成，并保證其效果。如圖2所示，所述的貼壁風(fēng)裝置還包括風(fēng)管9、二次風(fēng)道10，風(fēng)管9與二次風(fēng)道10相連接，在風(fēng)管9與二次風(fēng)道10之間設(shè)置有風(fēng)門13。所述風(fēng)管9內(nèi)設(shè)置流量計(圖中未示出)。通過流量計監(jiān)測進(jìn)入貼壁風(fēng)風(fēng)箱2內(nèi)的風(fēng)量，同時保證總貼壁風(fēng)風(fēng)量小于總風(fēng)量的5%。將本發(fā)明所述的貼壁風(fēng)裝置設(shè)置在爐膛的墻壁上，在貼壁風(fēng)裝置上方和下方墻壁安放在線煙氣分析裝置8，在線煙氣分析裝置8沿爐膛I寬度方向均勻分布。在線煙氣分析裝置8用于實時監(jiān)測貼壁風(fēng)裝置的上下方的煙氣組分含量，重點監(jiān)測HClXOjP O2濃度，以協(xié)助防止腐蝕性氣體濃度過高和局部還原性氣氛的出現(xiàn)。如圖2所示，流量計(圖中未示出)和在線煙氣分析裝置8的監(jiān)測結(jié)果，由風(fēng)門13實現(xiàn)對貼壁風(fēng)風(fēng)量的控制。當(dāng)爐膛I內(nèi)局部HCl和CO濃度過高，或者O2濃度過低時，在貼壁風(fēng)總風(fēng)量不超過總風(fēng)量5%的情況下，可適量增大貼壁風(fēng)風(fēng)量。如圖3、圖4所示，前部擋板4-2的漸縮擋板4_2_2，用于提高貼壁風(fēng)的噴出速度，增長貼壁風(fēng)沿水冷壁管6壁面的輸送距離。如圖4所示，吹掃狹縫4-2-4的設(shè)置是主要是為了防止飛灰在漸縮擋板4_2_2上沉積。運行時，貼壁風(fēng)噴嘴4內(nèi)少量空氣通過吹掃狹縫4-2-4對漸縮擋板4-2-2的外表面進(jìn)行吹掃，同時也對其起到冷卻保護(hù)作用。如圖2所示。貼壁風(fēng)噴嘴4的底部通過底部擋板4-3封閉，貼壁風(fēng)僅在順著爐膛I內(nèi)主煙氣流動方向一側(cè)噴出，流動阻力小，保證貼壁風(fēng)具有較大的輸送距離。如圖3所示，貼壁風(fēng)風(fēng)向與水冷壁管6軸向相同，沿相鄰兩根水冷壁管6和水冷壁鰭片7形成的溝槽輸送，進(jìn)一步減小流動阻力。貼壁風(fēng)裝置無須多層布置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，防護(hù)范圍大。貼壁風(fēng)米用冷風(fēng)射流的方式噴出，一方面有利于降低水冷壁管6表面溫度,一方面貼壁風(fēng)射流可以對水冷壁管6表面進(jìn)行吹掃，防止飛灰在水冷壁管6表面的沉積，一定程度上防止貼壁風(fēng)效果范圍內(nèi)的水冷壁管6壁面結(jié)渣的發(fā)生。貼壁風(fēng)裝置僅布置于余熱鍋爐第一煙道尾部的前墻、頂棚和后墻上(即爐膛出口下邊界到其下方數(shù)米范圍)等高溫腐蝕較為嚴(yán)重區(qū)域的底部位置。爐膛I橫截面呈1:2的長方形狀，溫度和煙氣分布情況使得兩側(cè)墻產(chǎn)生高溫腐蝕的情況較少。在實際運行中，可以根據(jù)需要，在其它高溫腐蝕嚴(yán)重的區(qū)域底部布置貼壁風(fēng)裝置。如上所述便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，其特征在于:貼壁風(fēng)裝置包括貼壁風(fēng)風(fēng)箱、貼壁風(fēng)噴嘴，貼壁風(fēng)風(fēng)箱的一端與貼壁風(fēng)噴嘴相連接，貼壁風(fēng)風(fēng)箱的另一端與風(fēng)管相連接； 所述貼壁風(fēng)噴嘴包括噴嘴鰭片、前部擋板和底部擋板、水冷壁管和水冷壁鰭片；前部擋板由入口擋板、漸縮擋板、出口擋板構(gòu)成，在出口擋板上開設(shè)有吹掃狹縫；取下對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管間的水冷壁鰭片，形成水冷壁狹縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，其特征在于，所述貼壁風(fēng)噴嘴的前部擋板的總長度為水冷壁狹縫的長度的兩倍，其中入口擋板的長度與水冷壁狹縫的長度相同；漸縮擋板、出口擋板、噴嘴鰭片、對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管和水冷壁鰭片包圍而成的空間，為貼壁風(fēng)的引射區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，其特征在于，貼壁風(fēng)裝置還包括風(fēng)管、二次風(fēng)道，風(fēng)管與二次風(fēng)道相連接，在風(fēng)管與二次風(fēng)道之間設(shè)置有風(fēng)門。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，其特征在于，所述風(fēng)管內(nèi)設(shè)置流量計。
專利摘要本實用新型公開了一種用于防止垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的貼壁風(fēng)裝置，貼壁風(fēng)裝置包括貼壁風(fēng)風(fēng)箱、貼壁風(fēng)噴嘴，貼壁風(fēng)風(fēng)箱的一端與貼壁風(fēng)噴嘴相連接，貼壁風(fēng)風(fēng)箱的另一端與風(fēng)管相連接；貼壁風(fēng)噴嘴包括噴嘴鰭片、前部擋板和底部擋板、水冷壁管和水冷壁鰭片；前部擋板由入口擋板、漸縮擋板、出口擋板構(gòu)成，在出口擋板上開設(shè)有吹掃狹縫；取下對應(yīng)相鄰兩根水冷壁管間的水冷壁鰭片，形成水冷壁狹縫。貼壁風(fēng)噴嘴采用漸縮設(shè)計，煙氣順著主煙氣方向一側(cè)噴出，貼壁風(fēng)風(fēng)向與水冷壁管軸向相同，具有引射區(qū)，形成穩(wěn)定可靠、流阻小、輸送距離遠(yuǎn)，防護(hù)范圍大。本裝置無須多層布置，對原鍋爐的燃燒傳熱影響小，有效地解決了垃圾焚燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕問題。
文檔編號F23C7/00GK202993178SQ20122064740
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者馬曉茜, 林海 申請人:華南理工大學(xué)