防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鍋爐的低氮排放領(lǐng)域，特別涉及一種防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)結(jié)構(gòu)。防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，包括水冷管、扁鋼、保溫爐墻和空氣管路，所述扁鋼上開有小孔，并且和所述水冷管間隔焊接一起，形成膜式水冷壁，膜式水冷壁與所述保溫墻之間形成環(huán)形空間，環(huán)形空間的上端和下端密封，構(gòu)成腔體，所述空氣管路安裝在所述的保溫爐墻上，并且與所述腔體連通。本發(fā)明改善了鍋爐燃燒配風(fēng)方式，防止了水冷壁發(fā)生結(jié)焦和高溫腐蝕，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了煤粉高效燃燒和低氮排放。
【專利說明】防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐的低氮排放領(lǐng)域，特別涉及一種防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭在世界特別是中國的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位，但煤燃燒過程中產(chǎn)生了大量氮氧化物，導(dǎo)致了嚴(yán)重的酸雨和光化學(xué)煙霧，阻礙了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為了有效降低氮氧化物排放，科研人員開發(fā)了一些低氮燃燒技術(shù)，如低氮燃燒器、空氣/燃料分級、過燃風(fēng)以及煙氣再循環(huán)等。其中，空氣分級燃燒是目前應(yīng)用較為廣泛的低氮燃燒技術(shù)，其原理是將燃燒所需的部分空氣，一般稱之為“分離燃盡風(fēng)”，從距主燃燒器適當(dāng)距離引入，將燃燒區(qū)域拆分為貧氧還原區(qū)和富氧區(qū)。貧氧還原區(qū)氧量不足，燃燒溫度低，抑制了熱力型氮氧化物的產(chǎn)生；而富氧區(qū)燃料較少，燃燒溫度低，也不會產(chǎn)生熱力型，也抑制了氮氧化物的產(chǎn)生。因此，采用空氣分級燃燒技術(shù)，可以降低氮氧化物排放。[0003]但是，空氣分級燃燒在獲取低氮排放效益的同時(shí)，還帶來了一些“副作用”，主要表現(xiàn)為:首先，主燃區(qū)是還原性氣氛，存在大量硫化氫、一氧化碳、碳?xì)涔倌軋F(tuán)和未燃盡的焦炭等還原性物質(zhì)，氣流容易發(fā)生偏斜，進(jìn)而強(qiáng)烈地撞擊水冷壁，導(dǎo)致水冷壁發(fā)生結(jié)焦和高溫腐蝕；其次，空氣分級燃燒實(shí)現(xiàn)了低氮排放，往往也降低了煤粉燃燒效率，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤粉高效燃燒和低氮排放。對于存在的這些問題，目前還沒有有效的解決方案，一些新的燃燒方式還在不斷地探索之中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何為貧氧還原區(qū)提供一種防結(jié)焦防高溫腐蝕的水冷壁保護(hù)結(jié)構(gòu)，改善鍋爐燃燒配風(fēng)方式，防止水冷壁發(fā)生結(jié)焦和高溫腐蝕，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤粉高效燃燒和低氮排放。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，包括水冷管、扁鋼、保溫爐墻和空氣管路，所述扁鋼上開有均勻的小孔，并且和所述水冷管間隔焊接一起，形成膜式水冷壁，膜式水冷壁與所述保溫墻之間形成環(huán)形空間，環(huán)形空間的上端和下端密封，構(gòu)成腔體，所述空氣管路安裝在所述的保溫爐墻上，并且與所述腔體連通。
[0006]作為一種優(yōu)選方式:所述小孔在扁鋼上均勻分布，全部小孔面積之和為扁鋼總面積的10-30%。作為一種優(yōu)選方式:進(jìn)入所述空氣管路內(nèi)部的空氣溫度可以調(diào)節(jié)，保證不影響水冷管內(nèi)的工質(zhì)溫度，如果由此導(dǎo)致了水冷管內(nèi)工質(zhì)溫度降低，則在空氣進(jìn)入空氣管路之前進(jìn)行預(yù)熱，直至水冷管內(nèi)工質(zhì)溫度不降低為止。
[0007]作為一種優(yōu)選方式:所述膜式水冷壁壁面上形成一層空氣膜，空氣膜中氧氣濃度不低于2%，當(dāng)氧氣濃度不滿足時(shí)，增大引入的空氣流量，進(jìn)而增大氧氣濃度，直至滿足要求。
[0008]作為一種優(yōu)選方式:所述空氣管路可以是多支，并且均與腔體連通。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:在鍋爐的貧氧還原區(qū)水冷壁表面上形成的空氣膜，將水冷壁與煤粉氣流隔離，防止煤粉氣流直接沖刷水冷壁，因而不會發(fā)生水冷壁結(jié)焦或高溫腐蝕；而且，空氣膜將逐步參與煤粉燃燒，就像把空氣一級一級地進(jìn)行連續(xù)分級一樣，相當(dāng)于進(jìn)行了多級空氣分級燃燒，進(jìn)一步降低了氮氧化物排放；空氣膜逐步參與煤粉燃燒，還可增強(qiáng)煤粉氣流的擾動，提高煤粉的燃燒效率。因此，有望在電站鍋爐領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A向視圖。
[0011]其中1、空氣膜；2、扁鋼；3、水冷管；4、腔體；5、保溫爐墻；6、空氣管路；7、小孔；8、
煤粉氣流。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，在本發(fā)明中是這樣實(shí)現(xiàn)的，扁鋼2上均勻地開有小孔7，扁鋼2和水冷管3交互焊接在一起，形成“膜式水冷壁”。膜式水冷壁和保溫爐墻5間隔適當(dāng)距離，構(gòu)成環(huán)形腔體4?？諝夤苈?安裝在保溫爐膛5上，與腔體4連通。
[0013]本發(fā)明的具體工作過程為:空氣通過空氣管路6連續(xù)進(jìn)入并充滿腔體4，均勻開有小孔7的扁鋼2和水冷管3焊接成膜式水冷壁，腔體4內(nèi)的空氣穿過小孔7，在膜式水冷壁表面形成一層空氣膜1，阻止煤粉氣流8直接沖刷水冷壁，進(jìn)而防止發(fā)生結(jié)焦和高溫腐蝕。而且，空氣膜逐步參與煤粉燃燒，相當(dāng)于進(jìn)行了多級空氣分級燃燒，特別有利于降低氮氧化物排放；同時(shí)，空氣膜還可增強(qiáng)煤粉氣流的擾動，提高煤粉燃燒效率。
【權(quán)利要求】
1.防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，其特征在于:包括水冷管、扁鋼、保溫爐墻和空氣管路，所述扁鋼上開有小孔，并且和所述水冷管間隔焊接一起，形成膜式水冷壁，膜式水冷壁與所述保溫墻之間形成環(huán)形空間，環(huán)形空間的上端和下端密封，構(gòu)成腔體，所述空氣管路安裝在所述的保溫爐墻上，并且與所述腔體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，其特征在于:所述小孔在扁鋼上均勻分布，全部小孔面積之和為扁鋼總面積的10-30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，其特征在于:進(jìn)入所述空氣管路的空氣溫度可以調(diào)節(jié)，保證不影響水冷管內(nèi)的工質(zhì)溫度，如果由此導(dǎo)致了水冷管內(nèi)工質(zhì)溫度降低，則在空氣進(jìn)入空氣管路之前進(jìn)行預(yù)熱，直至水冷管內(nèi)工質(zhì)溫度不降低為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，其特征在于:所述膜式水冷壁壁面形成一層空氣膜，空氣膜中氧氣濃度不低于2%，如果不滿足，則持續(xù)增大進(jìn)入所述空氣管路的空氣流量，直至氧氣濃度滿足要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防結(jié)焦防高溫腐蝕的鍋爐水冷壁保護(hù)裝置，其特征在于:所述空氣管路可以是多支，并且均與腔體連通。
【文檔編號】F23C10/18GK103912893SQ201410148685
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】馬紅和, 周璐, 馬素霞, 趙澤青 申請人:太原理工大學(xué)