一種安裝在超臨界w火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置的制造方法
【專利摘要】一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，本發(fā)明涉及一種W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的W火焰鍋爐中水冷壁垂直布置結(jié)構(gòu)，導致下爐膛水冷壁溫度偏差被攜帶到上爐膛水冷壁引起上爐膛水冷壁發(fā)生爆管、撕裂的問題，它包括左墻水冷壁組件、前墻水冷壁組件、右墻水冷壁組件、后墻水冷壁組件、立式中間混合器組件和多根連接管束，左墻水冷壁組件、前墻水冷壁組件、右墻水冷壁組件、后墻水冷壁組件固定安裝在爐拱上，且左墻水冷壁組件、前墻水冷壁組件、右墻水冷壁組件、后墻水冷壁組件分別通過連接管束與立式中間混合器組件連通，本發(fā)明屬于鍋爐燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【專利說明】
一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，具體涉及一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，屬于鍋爐燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，我國對電力需求迅速增長，燃用貧煤、無煙煤電站容量劇增，W型火焰鍋爐在燃用無煙煤、貧煤方面具有其他爐型沒有的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在穩(wěn)燃能力強、燃燒效率高、對負荷變化適應(yīng)性強。而隨著機組容量的增大和節(jié)約燃料的需要，超臨界鍋爐技術(shù)被廣泛應(yīng)用，超臨界機組具有鍋爐蒸汽參數(shù)高、發(fā)電煤耗低、機組循環(huán)熱效率高等優(yōu)點。超臨界W火焰鍋爐將W火焰燃燒技術(shù)與超臨界技術(shù)結(jié)合起來，綜合了 W型火焰鍋爐能夠高效燃燒無煙煤及超臨界供電效率高兩方面的優(yōu)勢，實現(xiàn)了低揮發(fā)分煤燃燒鍋爐的高參數(shù)化和大容量化。目前我國的超臨界W火焰鍋爐機組已占有一定的市場份額。
[0003]然而在超臨界W火焰鍋爐運行中，當水冷壁內(nèi)工質(zhì)的壓力達到超臨界及其以上時，水轉(zhuǎn)化為蒸汽的汽化潛熱為零，水冷壁管內(nèi)不存在汽液兩相區(qū)，即水在吸收足夠的熱量而達到汽化點時直接變?yōu)檫^熱蒸汽，這種情況下，每根水冷壁管內(nèi)工質(zhì)由于吸熱不均而出現(xiàn)不同的汽化點，使水冷壁熱偏差現(xiàn)象更為嚴重，水冷壁熱偏差將導致流量偏差擴大，致使偏差管內(nèi)工質(zhì)熱物理特性劇烈變化，進而產(chǎn)生流量偏差和傳熱特性惡化，使水冷壁壁溫偏差增大。其危害比亞臨界自然循環(huán)鍋爐的程度嚴重得多。同時較大的熱偏差會致使水冷壁局部超溫，產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力，在水冷壁溫度梯度最高的薄弱處發(fā)生水冷壁開裂甚至爆管等水動力事故。發(fā)生事故后需要停爐檢修，重新啟動時，為保證給水品質(zhì)，要對水冷壁管道進行沖洗，鍋爐啟停、沖洗管道、更換及焊接管子都需要耗費大量的人力、物力，不但降低經(jīng)濟效益，使國民經(jīng)濟遭受巨大的損失，且嚴重影響鍋爐的安全運行和使用壽命。以一臺600MW超臨界機組為例，無論水冷壁爆管面積大小，均需停爐檢修，每停爐一天，給電廠造成的直接經(jīng)濟損失為80萬元，整個維修更換過程大約需要10天左右，停爐造成的直接損失高達800萬元。因此，解決超臨界W火焰鍋爐水冷壁溫度偏差的問題迫在眉睫。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中W火焰鍋爐運行過程中會出現(xiàn)如下問題:1、由于燃燒器對稱均勻布置于爐拱上且靠近前后墻側(cè)，而左右墻上并未布置燃燒器，煤粉氣流噴入爐內(nèi)后在靠近前后墻著火放熱，此時前后墻受到高溫火焰的直接熱輻射，造成前后墻側(cè)的整體熱負荷要高于左右墻，使前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻水冷壁之間產(chǎn)生較大的熱偏差；2、由于燃燒器是對稱等間距布置于前后拱上，相鄰燃燒器之間存在一定距離，煤粉氣流由燃燒器噴入爐內(nèi)后，在燃燒器下方著火放熱，使燃燒器下方的熱負荷較高，而相鄰燃燒器之間，由于存在較大空間，并未有煤粉氣流噴入燃燒，導致該區(qū)域熱負荷較低。因此造成燃燒器下方水冷壁與相鄰燃燒器間水冷壁之間產(chǎn)生較大的熱偏差；3、鍋爐實際運行中，每只燃燒器的給煤量及一、二次風溫和風速均存在一定波動，直接影響到下射煤粉氣流的著火位置，使每只燃燒器下方煤粉氣流的著火位置有高有低，造成煤粉燃燒放熱有早有晚，繼而每只燃燒器下方水冷壁熱負荷分布不同，造成每只燃燒器下方水冷壁之間的熱偏差;4、對于靠近左右側(cè)墻的燃燒器而言，高速二次風攜帶一次風煤粉氣流下射，由于在燃燒器與左右側(cè)墻及翼墻之間存在較大的空間，高速下射火焰容易造成該區(qū)域負壓增大，使高溫火焰容易被卷吸到左墻、右墻及翼墻近水冷壁區(qū)域，使這部分區(qū)域水冷壁熱負荷偏高。同時對于靠近左墻/右墻附近的兩只燃燒器而言，下射火焰在爐膛中心處相遇后折轉(zhuǎn)向上，相遇過程中產(chǎn)生相互擠壓，部分火焰被擠壓到左墻/右墻水冷壁附近，也會造成該區(qū)域水冷壁熱負荷偏高，產(chǎn)生熱偏差；
5、鍋爐實際運行中，不同程度上存在爐內(nèi)結(jié)焦現(xiàn)象，被焦塊覆蓋位置水冷壁吸熱量小，而未被焦塊覆蓋位置水冷壁吸熱量大，這樣也會產(chǎn)生水冷壁管間的熱偏差。而在低負荷運行情況下，還會出現(xiàn)相應(yīng)的問題:6、低負荷運行時，會停掉部分拱上燃燒器，被停掉燃燒器并不投煤粉而僅投二次風，且沿爐膛寬度方向燃燒器投運數(shù)量并不均勻，投運燃燒器下方煤粉著火放熱量大，而未投運燃燒器下方?jīng)]有火焰，造成投運與未投運燃燒器下方水冷壁之間產(chǎn)生熱偏差;7、由于前后拱上燃燒器非對稱投運，爐內(nèi)氣流穩(wěn)定性差，鍋爐運行人員需不斷進行燃燒調(diào)整，而燃燒調(diào)整過程中會使爐內(nèi)火焰擺動劇烈，且當某只燃燒器下方火焰穩(wěn)定性很差時，會在該燃燒器附近投油以穩(wěn)定燃燒，使投油處附近水冷壁吸熱量大，均會造成水冷壁吸熱不均勻，產(chǎn)生熱偏差;8、水冷壁內(nèi)工質(zhì)流率降低，吸熱能力減弱，會使水冷壁熱偏差進一步增大。由于上述問題的存在導致W火焰鍋爐運行過程中:下爐膛前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻水冷壁之間，燃燒器下方水冷壁與相鄰燃燒器間水冷壁之間，每只燃燒器下方水冷壁之間，左墻、右墻及翼墻被下射火焰沖刷位置水冷壁與其它位置水冷壁之間，被焦塊覆蓋水冷壁與未被焦塊覆蓋水冷壁之間，投運燃燒器下方水冷壁與未投運燃燒器下方水冷壁之間，投油區(qū)域附近水冷壁與未投油區(qū)域附近水冷壁之間存在熱偏差。可以概括為同一面墻水冷壁的不同區(qū)域之間存在熱偏差，而不同墻水冷壁之間也會存在熱偏差。
[0005]超臨界W火焰鍋爐實際運行過程中，熱偏差的出現(xiàn)會造成以下兩方面危害:1、由于W火焰鍋爐爐膛寬度大而深度小且多只燃燒器對稱均勻布置于前后拱上，其爐膛水冷壁管只能采用豎直布置形式，即爐膛水冷壁由多根貫通上爐膛和下爐膛的豎直水冷壁管相鄰布置而成，若某根水冷壁管在下爐膛部分溫度較高，該較高溫度會被水冷壁管內(nèi)豎直向上流動的工質(zhì)直接帶到上爐膛水冷壁，并在向上流動吸熱過程中，溫度進一步增大，容易造成該水冷壁管在上爐膛出現(xiàn)局部超溫，達到水冷壁管材的疲勞極限后，出現(xiàn)水冷壁爆管事故，蒸汽噴出、水位下降、并可能因鍋爐缺水釀成更為嚴重的水力安全事故。2、局部超溫的水冷壁管與其相鄰溫度低的水冷壁管之間溫差大，溫度高的水冷壁管會因受熱產(chǎn)生較大膨脹，而相鄰沒有傳熱惡化的水冷壁管溫度較低，沒有膨脹或僅產(chǎn)生較小膨脹，會造成兩管之間的溫差應(yīng)力超過許用應(yīng)力，導致相鄰水冷壁管之間的鰭片撕裂，造成爐膛漏風、火焰噴出、影響爐膛水冷壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，產(chǎn)生安全隱患(根據(jù)超臨界W火焰鍋爐水冷壁技術(shù)規(guī)范，鍋爐在運行中應(yīng)控制整個爐膛中任意相鄰兩根水冷壁管之間溫差不超過89°C)。
[0006]在W火焰鍋爐實際運行中，下爐膛前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻及其相鄰翼墻水冷壁之間存在熱偏差，下爐膛前墻和后墻水冷壁整體熱負荷較高，該區(qū)域水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)被帶到上爐膛后溫度會進一步增加，容易造成對應(yīng)的上爐膛前墻和后墻水冷壁出現(xiàn)水冷壁爆管事故。同時在下爐膛前墻、后墻水冷壁與翼墻水冷壁交界處，相鄰兩根水冷壁管之間存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，容易造成對應(yīng)的上爐膛前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻水冷壁間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0007]下爐膛燃燒器下方水冷壁與相鄰燃燒器間水冷壁之間存在熱偏差，燃燒器下方水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)被帶到上爐膛后溫度會進一步增加，容易造成下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁爆管事故。而相鄰燃燒器間水冷壁熱負荷低，使該區(qū)域水冷壁與燃燒器下方水冷壁間相鄰兩根水冷壁管存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，會造成下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛燃燒器間水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0008]每只燃燒器下方水冷壁之間存在熱偏差，煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)被帶到上爐膛后溫度會進一步增加，容易造成下爐膛煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁爆管事故。同時煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁與相鄰煤粉著火晚的燃燒器下方水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，會造成下爐膛煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛煤粉著火晚的燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0009]下爐膛左墻、右墻被下射火焰沖刷位置水冷壁與相鄰未被下射火焰沖刷位置水冷壁之間存在熱偏差，被火焰沖刷位置水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)被帶到上爐膛后溫度會進一步增加，容易使下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛左墻和右墻中水冷壁出現(xiàn)水冷壁爆管事故。同時下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁與相鄰未被火焰沖刷位置水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，會造成下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0010]下爐膛被焦塊覆蓋水冷壁與未被焦塊覆蓋水冷壁之間存在熱偏差，被焦塊覆蓋水冷壁吸熱量少，使被焦塊覆蓋水冷壁與相鄰未被焦塊覆蓋水冷壁間相鄰兩根水冷壁管存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，會造成下爐膛被焦塊覆蓋水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未被焦塊覆蓋水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0011]下爐膛投運燃燒器下方水冷壁與未投運燃燒器下方水冷壁之間存在熱偏差，使投運燃燒器下方水冷壁與相鄰未投運燃燒器下方水冷壁間相鄰兩根水冷壁管存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，會造成下爐膛投運燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未投運燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0012]下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁與未投油區(qū)域附近水冷壁之間存在熱偏差，投油區(qū)域附近水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)被帶到上爐膛后溫度會進一步增加，容易使下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁爆管事故。同時下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁與相鄰未投油區(qū)域附近水冷壁間相鄰兩根水冷壁管存在一定溫差，該溫差被帶到上爐膛水冷壁后會進一步擴大，會造成下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生鰭片撕裂；
[0013]鍋爐低負荷運行時，水冷壁內(nèi)工質(zhì)流率降低，吸熱能力減弱，會使上述問題進一步惡化，爐膛水冷壁更容易出現(xiàn)水冷壁爆管及水冷壁鰭片撕裂。由于爐內(nèi)燃燒過程中產(chǎn)生的上述問題無法避免，因此使爐膛水冷壁存在較大的安全隱患。同時，存在問題9、即(i)鍋爐實際運行中經(jīng)常需要由低負荷升到高負荷，而在升負荷過程中，之前未投運燃燒器需投煤粉燃燒以增加負荷，容易造成爐膛水冷壁超溫，鍋爐運行人員不得不減緩投粉速度，同時不斷進行燃燒調(diào)整以減輕水冷壁超溫，直接影響到鍋爐升負荷速度，而電網(wǎng)要求在很短時間內(nèi)就達到較高負荷。因此在鍋爐升負荷過程中，由于水冷壁超溫的限制，導致電網(wǎng)升負荷速率慢，無法滿足電網(wǎng)對升負荷速率要求；(ii)鍋爐運行過程中，由于入爐煤質(zhì)、給煤量等存在波動，會影響爐膛出口氮氧化物排放濃度，而環(huán)保部門對排放到大氣中的氮氧化物排放濃度有要求，一旦氮氧化物排放濃度接近或超過允許濃度，鍋爐運行人員就需要對燃燒進行調(diào)整，調(diào)整過程中容易出現(xiàn)水冷壁超溫，不得不減緩調(diào)整速度。因此在降低爐膛出口氮氧化物排放濃度過程中，由于水冷壁超溫限制，導致氮氧化物排放濃度降低較慢，使在較長時間內(nèi)無法達到環(huán)保要求；(iii)鍋爐制粉系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，要停掉對應(yīng)磨煤機進行檢修，檢修后磨煤機啟動時，磨煤機內(nèi)風量突增容易使磨煤機內(nèi)大量存粉進入爐膛內(nèi)，造成爐膛水冷壁超溫，運行人員不得不減緩送風速度，同時不斷進行燃燒調(diào)整以減輕水冷壁超溫，造成送風及送粉速度減慢，直接影響到爐內(nèi)燃燒；(iv)鍋爐運行過程中，入爐煤的發(fā)熱量及揮發(fā)分含量等均存在波動，煤質(zhì)發(fā)熱量高于設(shè)計發(fā)熱量時，容易造成爐膛水冷壁超溫，鍋爐運行人員不得不進行燃燒調(diào)整以減輕水冷壁超溫，影響到爐內(nèi)燃燒；(V)鍋爐運行過程中通常需要通過增大三次風下傾角度等措施延長煤粉在下爐膛的行程以促進煤粉燃盡，然而這個過程中容易造成爐膛水冷壁超溫，鍋爐運行人員不得不進行燃燒調(diào)整以減輕水冷壁超溫。因此在促進煤粉燃盡過程中，由于水冷壁超溫導致增大三次風下傾角度等促進煤粉燃盡的措施受限，從而影響飛灰可燃物含量，使鍋爐效率下降；(Vi)在上述調(diào)整水冷壁超溫過程中，對爐內(nèi)燃燒影響較大，爐內(nèi)火焰穩(wěn)定性差時，需投油以穩(wěn)定燃燒，導致投油量增加，從而增加電廠的發(fā)電成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的W火焰鍋爐中水冷壁垂直布置結(jié)構(gòu)，導致下爐膛水冷壁溫度偏差被攜帶到上爐膛水冷壁引起上爐膛水冷壁發(fā)生爆管、撕裂的問題，進而提供一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置。
[0015]本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是:
[0016]它包括左墻水冷壁組件、前墻水冷壁組件、右墻水冷壁組件、后墻水冷壁組件、立式中間混合器組件和多根連接管束，左墻水冷壁組件、前墻水冷壁組件、右墻水冷壁組件、后墻水冷壁組件固定安裝在爐拱上方，且左墻水冷壁組件、前墻水冷壁組件、右墻水冷壁組件、后墻水冷壁組件分別通過連接管束與立式中間混合器組件連通。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，下爐膛前墻和后墻中靠近左墻的一半水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)及下爐膛左墻水冷壁內(nèi)溫度較低工質(zhì)，經(jīng)連接管束等，由左墻立式中間混合器的底部流入，在混合器中溫度較高的工質(zhì)與溫度較低的工質(zhì)進行充分混合，使得高溫工質(zhì)的溫度得以降低，低溫工質(zhì)的溫度得以升高，混合后所有工質(zhì)的溫度一致，同時，下爐膛前墻和后墻中靠近右墻的一半水冷壁內(nèi)溫度較高工質(zhì)及下爐膛右墻水冷壁內(nèi)溫度較低工質(zhì)，經(jīng)連接管束等，由右墻立式中間混合器底部流入，在混合器中溫度較高的工質(zhì)與溫度較低的工質(zhì)進行充分混合，使得高溫工質(zhì)的溫度得以降低，低溫工質(zhì)的溫度得以升高，混合后所有工質(zhì)的溫度一致。因此下爐膛前墻和后墻水冷壁內(nèi)的高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，而后進入對應(yīng)的上爐膛前墻和后墻水冷壁，避免了上爐膛前墻和后墻水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度過高造成的局部超溫，從而解決了上爐膛前墻和后墻水冷壁出現(xiàn)的水冷壁爆管事故。同時，下爐膛前墻和后墻水冷壁內(nèi)高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，且下爐膛左墻、右墻及翼墻水冷壁內(nèi)低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了上爐膛前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻水冷壁間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了上爐膛前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻水冷壁間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生的鰭片撕裂問題的發(fā)生。
[0019]2、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛燃燒器下方水冷壁內(nèi)的高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度過高造成的局部超溫，從而解決了下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁爆管事故。同時，下爐膛燃燒器下方水冷壁內(nèi)高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，且相鄰下爐膛燃燒器間水冷壁內(nèi)低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛燃燒器間水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛燃燒器間水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生的鰭片撕裂問題的發(fā)生。
[0020]3、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁內(nèi)的高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度過高造成的局部超溫，從而解決了下爐膛煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)的水冷壁爆管事故。同時，下爐膛煤粉著火早的燃燒器下方水冷壁內(nèi)高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，且相鄰下爐膛煤粉著火晚燃燒器下方水冷壁內(nèi)低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛煤粉著火早燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛煤粉著火晚燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了下爐膛煤粉著火早燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛煤粉著火晚燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生的鰭片撕裂的問題。
[0021]4、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁內(nèi)的高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛左墻和右墻中水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度過高造成的局部超溫，從而解決了下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛左墻和右墻中水冷壁出現(xiàn)的水冷壁爆管事故。同時，下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁內(nèi)高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，且相鄰下爐膛未被火焰沖刷位置水冷壁內(nèi)低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了下爐膛左墻和右墻被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未被火焰沖刷位置水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁相鄰兩根水冷壁管之間產(chǎn)生的鰭片撕裂的問題。
[0022]5、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛被焦塊覆蓋水冷壁內(nèi)的低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，且相鄰下爐膛未被焦塊覆蓋水冷壁內(nèi)工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛被焦塊覆蓋水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未被焦塊覆蓋水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了下爐膛被焦塊覆蓋水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未被焦塊覆蓋水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生的鰭片撕裂的問題。
[0023]6、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛投運燃燒器下方水冷壁內(nèi)的低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，且相鄰下爐膛未投運燃燒器下方水冷壁內(nèi)工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛投運燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未投運燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了下爐膛投運燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未投運燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生的鰭片撕裂的問題。
[0024]7、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁內(nèi)的高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度過高造成的局部超溫，從而解決了下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)的水冷壁爆管事故。同時，下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁內(nèi)高溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度降低，且相鄰下爐膛未投油區(qū)域附近水冷壁內(nèi)低溫工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后溫度升高，使二者溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁間相鄰兩根水冷壁管溫差過大，從而解決了下爐膛投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰下爐膛未投油區(qū)域附近水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管產(chǎn)生的鰭片撕裂的問題。
[0025]8、在上爐膛水冷壁和下爐膛水冷壁之間加裝本發(fā)明裝置后，同樣的，下爐膛前墻、后墻、左墻和右墻水冷壁內(nèi)不同溫度的工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后，使工質(zhì)溫度一致，而后進入對應(yīng)的上爐膛水冷壁，避免了上爐膛前墻、后墻、左墻和右墻水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度過高造成的局部超溫，從而解決了上爐膛前墻、后墻、左墻和右墻水冷壁產(chǎn)生的水冷壁爆管事故。同時，消除了上爐膛前墻、后墻、左墻和右墻水冷壁中任意相鄰兩根水冷壁管的溫差，從而解決了上爐膛前墻、后墻、左墻和右墻水冷壁產(chǎn)生的鰭片撕裂的問題。
[0026]9、加裝本發(fā)明裝置后，將原貫通上爐膛和下爐膛的豎直水冷壁管在爐拱高度處斷開，下爐膛水冷壁內(nèi)不同溫度的工質(zhì)經(jīng)過本發(fā)明裝置后，使工質(zhì)溫度一致，而后進入上爐膛水冷壁，下爐膛水冷壁產(chǎn)生的溫度偏差與上爐膛水冷壁產(chǎn)生的溫度偏差互不影響，因此允許下爐膛任意相鄰兩根水冷壁管溫差不超過89°C，同時也允許上爐膛任意相鄰兩根水冷壁管溫差不超過89°C，即允許上爐膛及下爐膛任意相鄰兩根水冷壁管溫差之和在178°C以內(nèi)，使整個爐膛水冷壁允許的壁溫偏差增加至未加裝本發(fā)明裝置前的兩倍。由于爐膛水冷壁允許的壁溫偏差增大，從而提高了爐膛水冷壁抗擊熱偏差的能力，大幅度緩解了上爐膛水冷壁撕裂及爆管問題。
[0027]10、加裝本發(fā)明裝置后，鍋爐在升負荷過程中，受水冷壁超溫的限制減少，從而加快升負荷速率，使鍋爐由低負荷升到高負荷的速率提高了50%-60%，滿足電網(wǎng)對升負荷速率要求。
[0028]11、加裝本發(fā)明裝置后，降低爐膛出口氮氧化物排放濃度受水冷壁超溫的限制減少，使鍋爐運行人員對降低氮氧化物排放濃度的調(diào)整更加靈活，能夠及時滿足環(huán)保對低氮氧化物排放濃度要求。
[0029]12、加裝本發(fā)明裝置后，在磨煤機啟動時，受水冷壁超溫的限制減少，不必減緩送風及送粉速度，因此不會影響到爐內(nèi)燃燒。
[0030]13、加裝本發(fā)明裝置后，受水冷壁超溫的限制減少，運行人員不必進行燃燒調(diào)整以減輕超溫，因此不會影響到爐內(nèi)燃燒。
[0031]14、加裝本發(fā)明裝置后，促進煤粉燃盡的措施受水冷壁超溫的限制減少，因此不會影響飛灰可燃物含量，使鍋爐效率保持在較高水平。
[0032]15、加裝本發(fā)明裝置后，爐膛水冷壁允許的壁溫偏差范圍增大，使得爐膛水冷壁對爐內(nèi)燃燒的適應(yīng)能力增強，對爐內(nèi)燃燒的要求放寬。因此針對水冷壁超溫問題進行的燃燒調(diào)整大幅減少，無需投油以穩(wěn)定燃燒，從而降低了電廠的發(fā)電成本。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主視圖，且圖中實心箭頭方向為工質(zhì)流動方向。圖2是圖1的偵抑見圖，且圖中實心箭頭方向為工質(zhì)流動方向。圖3是圖1中B向視圖。圖4是圖2中A-A向視圖，且圖中實心箭頭方向為工質(zhì)流動方向。圖5是左墻立式中間混合器9-1與且左墻水冷壁組件4和后墻水冷壁組件7連接示意圖，且圖中實心箭頭方向為工質(zhì)流動方向。圖6是現(xiàn)有技術(shù)中W火焰鍋爐未安裝減小水冷壁溫度偏差裝置時爐膛前墻12、爐膛后墻13、爐膛左墻14、爐膛右墻15和多只燃燒器10上水冷壁壁溫測點16的布置示意圖。
【具體實施方式】
[0034]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1-圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，它包括左墻水冷壁組件4、前墻水冷壁組件5、右墻水冷壁組件6、后墻水冷壁組件7、立式中間混合器組件9和多根連接管束8，左墻水冷壁組件4、前墻水冷壁組件5、右墻水冷壁組件6、后墻水冷壁組件7固定安裝在爐拱3上方，且左墻水冷壁組件4、前墻水冷壁組件5、右墻水冷壁組件6、后墻水冷壁組件7分別通過連接管束8與立式中間混合器組件9連通。
[0035]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1-圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，所述左墻水冷壁組件4包括下爐膛左墻水冷壁4-
1、下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2、上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3和上爐膛左墻水冷壁4-4;前墻水冷壁組件5包括下爐膛前墻水冷壁5-1、下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2、上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3和上爐膛前墻水冷壁5-4;右墻水冷壁組件6包括下爐膛右墻水冷壁
6-1、下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2、上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3和上爐膛右墻水冷壁
6-4;后墻水冷壁組件7包括下爐膛后墻水冷壁7-1、下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2、上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3和上爐膛后墻水冷壁7-4;立式中間混合器組件9包括左墻立式中間混合器9-1和右墻立式中間混合器9-2;下爐膛左墻水冷壁4-1與下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2連通，上爐膛左墻水冷壁4-4與上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3連通，下爐膛前墻水冷壁5-1與下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2連通，上爐膛前墻水冷壁5-4與上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3連通，下爐膛右墻水冷壁6-1與下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2連通，上爐膛右墻水冷壁6-4與上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3連通，下爐膛后墻水冷壁7-1與下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2連通，上爐膛后墻水冷壁7-4與上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3連通，下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2和上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3水平安裝在左墻側(cè)爐拱3上方，且上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3設(shè)置在下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2的上方，下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2和上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3水平安裝在左墻側(cè)爐拱3上方，且上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3設(shè)置在下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2上方，下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2和上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3水平安裝在左墻側(cè)爐拱3上方，上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3設(shè)置在下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2上方，下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2和上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3水平安裝在左墻側(cè)爐拱3上方，且上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3設(shè)置在下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2上方，左墻立式中間混合器9-1的底端通過連接管束8與下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2連通，左墻立式中間混合器9-1的頂端通過連接管束8與上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3連通，右墻立式中間混合器9-2的底端通過連接管束8與下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2連通，右墻立式中間混合器9-2的頂端通過連接管束8與上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3連通，位于下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2上靠近下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2的一端通過連接管束8與左墻立式中間混合器9-1的底端連通，位于上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3上靠近上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3的一端通過連接管束8與左墻立式中間混合器9-1的頂端連通，位于下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2上靠近下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2的一端通過連接管束8與右墻立式中間混合器9-2的底端連通，位于上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3上靠近上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3的一端通過連接管束8與右墻立式中間混合器9-2的頂端連通，位于下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2上靠近下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2的一端通過連接管束8與左墻立式中間混合器9-1的底端連通，位于上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3上靠近上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3的一端通過連接管束8與左墻立式中間混合器9-1的頂端連通，位于下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2上靠近下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2的一端通過連接管束8與右墻立式中間混合器9-2的底端連通，位于上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3上靠近上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3的一端通過連接管束8與右墻立式中間混合器9-2的頂端連通，其它與【具體實施方式】一相同。
[0036]工作原理
[0037]W火焰鍋爐以爐拱3與位于其上的豎直墻的交界線為界，分為上爐膛I和下爐膛2，上爐膛主要由前墻、后墻、左墻及右墻組成，而下爐膛主要由爐拱、前墻、后墻、左墻、右墻及翼墻組成。在前后爐拱上分別對稱均勻布置多只燃燒器10。鍋爐運行過程中，一次風煤粉氣流及二次風由拱上燃燒器10向下噴入爐內(nèi)并著火放熱，前后拱下射火焰在下射一定深度后向爐膛中心折轉(zhuǎn)上行，在下爐膛形成對稱的W形火焰11。下爐膛前墻、后墻、左墻及右墻水冷壁及翼墻水冷壁內(nèi)工質(zhì)吸熱，工質(zhì)沿著垂直水冷壁上行將熱量傳遞到上爐膛前墻、后墻、左墻及右墻水冷壁。在本發(fā)明中:下爐膛左墻水冷壁4-1中的工質(zhì)向上流動吸熱，經(jīng)過下爐膛左墻水冷壁出口集箱4-2的分配，通過連接管束8從左墻立式中間混合器9-1的底部流入，然后由其頂部流出，在這個過程中，不同狀態(tài)和溫度的工質(zhì)發(fā)生充分混合，使混合后的工質(zhì)溫度趨于均勻，并通過連接管束8進入上爐膛左墻水冷壁入口集箱4-3，經(jīng)其分配進入上爐膛左墻水冷壁4-4繼續(xù)流動吸熱。下爐膛前墻水冷壁5-1中的工質(zhì)向上流動吸熱，經(jīng)過下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2的分配，其中靠近左墻側(cè)一半的工質(zhì)通過連接管束8從左墻立式中間混合器9-1的底部流入，然后由其頂部流出，在這個過程中，不同狀態(tài)和溫度的工質(zhì)發(fā)生充分混合，使混合后的工質(zhì)溫度趨于均勻，并通過連接管束8進入上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3，經(jīng)其分配進入上爐膛前墻水冷壁5-4繼續(xù)流動吸熱。下爐膛后墻水冷壁7-1中的工質(zhì)向上流動吸熱，經(jīng)過下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2的分配，其中靠近左墻側(cè)一半的工質(zhì)也通過連接管束8從位于左墻側(cè)的立式中間混合器9-1的底部流入，然后由其頂部流出，在這個過程中，不同狀態(tài)和溫度的工質(zhì)發(fā)生充分混合，使混合后的工質(zhì)溫度趨于均勻，并通過連接管束8進入上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3，經(jīng)其分配進入上爐膛后墻水冷壁7-4繼續(xù)流動吸熱。同樣的，下爐膛右墻水冷壁6-1中的工質(zhì)向上流動吸熱，經(jīng)過下爐膛右墻水冷壁出口集箱6-2的分配，通過連接管束8從右墻立式中間混合器9-2的底部流入，然后由其頂部流出，在這個過程中，不同狀態(tài)和溫度的工質(zhì)發(fā)生充分混合，使混合后的工質(zhì)溫度趨于均勻，并通過連接管束8進入上爐膛右墻水冷壁入口集箱6-3，經(jīng)其分配進入上爐膛右墻水冷壁6-4繼續(xù)流動吸熱。下爐膛前墻水冷壁5-1中的工質(zhì)向上流動吸熱，經(jīng)過下爐膛前墻水冷壁出口集箱5-2的分配，其中靠近右墻側(cè)一半的工質(zhì)通過連接管束8從右墻立式中間混合器9-2的底部流入，然后由其頂部流出，在這個過程中，不同狀態(tài)和溫度的工質(zhì)發(fā)生充分混合，使混合后的工質(zhì)溫度趨于均勻，并通過連接管束8進入上爐膛前墻水冷壁入口集箱5-3，經(jīng)其分配進入上爐膛前墻水冷壁5-4繼續(xù)流動吸熱。下爐膛后墻水冷壁7-1中的工質(zhì)向上流動吸熱，經(jīng)過下爐膛后墻水冷壁出口集箱7-2的分配，其中靠近右墻側(cè)一半的工質(zhì)也通過連接管束8從右墻立式中間混合器9-2的底部流入，然后由其頂部流出，在這個過程中，不同狀態(tài)和溫度的工質(zhì)發(fā)生充分混合，使混合后的工質(zhì)溫度趨于均勻，并通過連接管束8進入上爐膛后墻水冷壁入口集箱7-3，經(jīng)其分配進入上爐膛后墻水冷壁7-4繼續(xù)流動吸熱。
[0038]實施例
[0039]某電廠600MW超臨界W火焰鍋爐，在未加裝本發(fā)明裝置前，對鍋爐不同負荷下的水冷壁壁溫分布情況進行監(jiān)測(壁溫測點位于上爐膛折焰角高度附近，測點布置見附圖6)。得到1、前墻、后墻水冷壁平均溫度為5070C，左墻、右墻水冷壁平均溫度為479°C，前墻、后墻水冷壁平均溫度明顯高于左墻、右墻水冷壁平均溫度，最高溫度出現(xiàn)在前墻測點24處，溫度高達542°C，明顯高于最大允許溫度值512°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)爆管事故。同時相鄰兩根水冷壁管最大溫差出現(xiàn)在前墻測點41與左墻測點I處，溫差高達103°C，明顯高于最大允許溫差值89°C，鍋爐運行一段時間后在該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁鰭片撕裂;2、下爐膛燃燒器下方水冷壁溫度普遍高于相鄰燃燒器間水冷壁溫度，最高溫度出現(xiàn)在前墻D4燃燒器下方的測點22處，溫度高達542°C，明顯高于最大允許溫度值512°C，鍋爐運行一段時間后在該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)爆管事故。同時相鄰兩根水冷壁管最大溫差出現(xiàn)在前墻D4燃燒器下方水冷壁測點22與相鄰測點23處，溫差高達111°C，明顯高于最大允許溫差值89°C，鍋爐運行一段時間后在該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁撕裂;3、煤粉著火早的燃燒器對應(yīng)的水冷壁溫度普遍較高，最高溫度出現(xiàn)在著火早的Fl燃燒器對應(yīng)的后墻測點27處，溫度高達539°C，明顯高于最大允許溫度值512°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)爆管事故。同時相鄰兩根水冷壁管最大溫差出現(xiàn)在煤粉著火早的燃燒器B4對應(yīng)的前墻測點17與相鄰的測點19處，溫差高達108°C，明顯高于最大允許溫差值89°C，鍋爐運行一段時間后在該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁撕裂，4、下爐膛左墻、右墻被下射火焰沖刷位置水冷壁溫度普遍高于相鄰未被下射火焰沖刷位置水冷壁溫度，最高溫度出現(xiàn)在右墻易被火焰沖刷位置的測點10處，溫度高達540°C，明顯高于最大允許溫度值512°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)爆管事故。同時被火焰沖刷位置水冷壁與相鄰未被火焰沖刷位置水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管最大溫差出現(xiàn)在左墻測點9與相鄰測點10處，溫差高達107°C，明顯高于最大允許溫差值89°C，鍋爐運行一段時間后該處對應(yīng)的水冷壁出現(xiàn)水冷壁撕裂;5、被焦塊覆蓋的水冷壁與相鄰未被焦塊覆蓋水冷壁之間普遍存在較大溫差，最大溫差出現(xiàn)在左墻測點2與相鄰測點3處，溫差高達112°C，明顯高于最大允許溫差值89°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁撕裂;6、投運燃燒器區(qū)域水冷壁與相鄰未投運燃燒器區(qū)域水冷壁之間普遍存在較大溫差，最大溫差出現(xiàn)在后墻投運燃燒器Al對應(yīng)測點12和相鄰未投運燃燒器BI對應(yīng)的測點10之間，溫差高達120°C，明顯高于最大允許溫差值89°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)水冷壁撕裂;7、附近投油的燃燒器區(qū)域?qū)?yīng)水冷壁溫度普遍較高，最高溫度出現(xiàn)在下爐膛后墻附近投油的E2燃燒器對應(yīng)的測點32處，高達535°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)爆管事故。同時投油的燃燒器對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰未投油燃燒器對應(yīng)的上爐膛水冷壁間相鄰兩根水冷壁管溫差較大，最大溫差出現(xiàn)在D3燃燒器下方測點22與相鄰測點21之間，溫差高達123°C，鍋爐運行一段時間后，該處對應(yīng)的上爐膛水冷壁出現(xiàn)鰭片撕裂;8、在鍋爐低負荷運行時，上述水冷壁超溫位置溫度會進一步增大，平均增加約10°C，同時相鄰兩根水冷壁管存在的壁溫偏差也會進一步擴大，平均增加約12°C，水冷壁爆管和鰭片撕裂的頻率增大;9、受水冷壁超溫限制，鍋爐升負荷速率慢，從低負荷300MW升到滿負荷600MW時，平均需用時60分鐘，而電網(wǎng)要求升負荷用時在30分鐘以內(nèi)，因而無法滿足電網(wǎng)對升負荷速率要求。在降低爐膛出口氮氧化物排放濃度過程中速度較慢，使在較長時間內(nèi)無法達到環(huán)保要求。受水冷壁超溫限制，影響到爐內(nèi)燃燒、鍋爐效率和發(fā)電成本。該鍋爐由于上爐膛水冷壁撕裂及爆管問題在一年當中停爐達13次，平均每次停爐維修過程需要10天左右，每停爐一天，給電廠造成的直接經(jīng)濟損失為80萬元，因此一年給電廠造成的直接經(jīng)濟損失為10400萬元。鍋爐不能安全、穩(wěn)定運行，并且使電廠長期處于虧損狀態(tài)。
[0040]加裝本發(fā)明裝置后，對鍋爐不同負荷下的水冷壁壁溫分布情況進行監(jiān)測(測點位于上爐膛折焰角高度附近，測點布置見附圖6)。得到1、前墻、后墻水冷壁溫度與左墻、右墻水冷壁溫度接近，最高溫度為501°C，明顯低于最大允許溫度值512°C，且上爐膛前墻、后墻水冷壁與左墻、右墻水冷壁間相鄰兩根水冷壁管最大溫差在30°C以內(nèi)，明顯低于最大允許溫差值89°C，未出現(xiàn)上述區(qū)域的水冷壁撕裂及爆管問題；2、下爐膛燃燒器下方水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁溫度與相鄰燃燒器間水冷壁對應(yīng)的上爐膛水冷壁溫度接近，最高溫度為499°C，明顯低于最大允許溫度值512°C，且相鄰兩根水冷壁管的最大溫差為25°C，明顯低于最大允許溫差值89°C，未出現(xiàn)上述區(qū)域的水冷壁撕裂及爆管問題;3、煤粉著火早的燃燒器對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰煤粉著火晚的燃燒器對應(yīng)的上爐膛水冷壁溫度接近，最高溫度為502°C，明顯低于最大允許溫度值512°C，同時二者之間相鄰兩根水冷壁管最大溫差為24°C，明顯低于最大允許溫差值89°C，未出現(xiàn)上述區(qū)域的水冷壁撕裂及爆管問題;4、下爐膛被火焰沖刷位置對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰未被火焰沖刷位置對應(yīng)的上爐膛水冷壁溫度接近，最高溫度為505°C，明顯低于最大允許溫度值512°C，同時二者之間相鄰兩根水冷壁管最大溫差為25°C，明顯低于最大允許溫差值89°C，未出現(xiàn)上述區(qū)域的水冷壁撕裂及爆管問題；
5、下爐膛被焦塊覆蓋位置對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰未被焦塊覆蓋位置對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管最大溫差為20°C，明顯低于最大允許溫差值89°C，未出現(xiàn)該區(qū)域的水冷壁撕裂問題;6、下爐膛投運燃燒器對應(yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰未投運燃燒器對應(yīng)的上爐膛水冷壁之間相鄰兩根水冷壁管間最大溫差為31°C，明顯低于最大允許溫差值89°C，未出現(xiàn)該區(qū)域的水冷壁撕裂問題;7、下爐膛投油區(qū)域?qū)?yīng)的上爐膛水冷壁與相鄰未投油區(qū)域?qū)?yīng)的上爐膛水冷壁溫度接近，最高溫度為516°C，明顯低于最大允許溫度值512°C，同時二者之間相鄰兩根水冷壁管最大溫差為23°C，明顯低于最大允許溫差值89°C，鍋爐未出現(xiàn)上述區(qū)域的水冷壁撕裂及爆管問題;8、鍋爐低負荷運行時，各水冷壁測點溫度分布與滿負荷時接近，負荷變化并未明顯影響水冷壁的溫度分布，未出現(xiàn)該區(qū)域的水冷壁撕裂及爆管問題;9、鍋爐升負荷速率加快，從低負荷300MW升到滿負荷600MW時，平均用時25分鐘，滿足電網(wǎng)對升負荷速率要求。降低爐膛出口氮氧化物排放濃度過程加快。同時燃燒調(diào)整過程中受水冷壁超溫限制減小。鍋爐運行一年時間內(nèi)未出現(xiàn)因上爐膛水冷壁撕裂及爆管問題造成的停爐事故，為電廠節(jié)省費用10400萬元。使鍋爐安全、穩(wěn)定運行，電廠扭虧為盈。
[0041 ]可見該電廠600MW超臨界W火焰鍋爐采用本發(fā)明提出的一種減小超臨界W火焰鍋爐水冷壁溫度偏差的裝置后，提高了爐膛水冷壁抗擊熱偏差的能力，大幅度緩解了上爐膛水冷壁撕裂及爆管問題。達到了預期效果，有效保證了鍋爐的安全運行。
【主權(quán)項】
1.一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，其特征在于:它包括左墻水冷壁組件(4)、前墻水冷壁組件(5)、右墻水冷壁組件(6)、后墻水冷壁組件(7)、立式中間混合器組件(9)和多根連接管束(8)，左墻水冷壁組件(4)、前墻水冷壁組件(5)、右墻水冷壁組件(6)、后墻水冷壁組件(7)固定安裝在位于上爐膛(I)與下爐膛(2)之間的爐拱(3)上方，且左墻水冷壁組件(4)、前墻水冷壁組件(5)、右墻水冷壁組件(6)、后墻水冷壁組件(7)分別通過連接管束(8)與立式中間混合器組件(9)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種安裝在超臨界W火焰鍋爐減小水冷壁溫度偏差的裝置，其特征在于:所述左墻水冷壁組件(4)包括下爐膛左墻水冷壁(4-1)、下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)、上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)和上爐膛左墻水冷壁(4-4);前墻水冷壁組件(5)包括下爐膛前墻水冷壁(5-1)、下爐膛前墻水冷壁出口集箱(5-2)、上爐膛前墻水冷壁入口集箱(5-3)和上爐膛前墻水冷壁(5-4);右墻水冷壁組件(6)包括下爐膛右墻水冷壁(6-1)、下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)、上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)和上爐膛右墻水冷壁(6-4);后墻水冷壁組件(7)包括下爐膛后墻水冷壁(7-1)、下爐膛后墻水冷壁出口集箱(7-2)、上爐膛后墻水冷壁入口集箱(7-3)和上爐膛后墻水冷壁(7-4);立式中間混合器組件(9)包括左墻立式中間混合器(9-1)和右墻立式中間混合器(9-2);下爐膛左墻水冷壁(4-1)與下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)連通，上爐膛左墻水冷壁(4-4)與上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)連通，下爐膛前墻水冷壁(5-1)與下爐膛前墻水冷壁出口集箱(5-2)連通，上爐膛前墻水冷壁(5-4)與上爐膛前墻水冷壁入口集箱(5-3)連通，下爐膛右墻水冷壁(6-1)與下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)連通，上爐膛右墻水冷壁(6-4)與上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)連通，下爐膛后墻水冷壁(7-1)與下爐膛后墻水冷壁出口集箱(7-2)連通，上爐膛后墻水冷壁(7-4)與上爐膛后墻水冷壁入口集箱(7-3)連通，下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)和上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)水平安裝在左墻側(cè)爐拱(3)上方，且上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)設(shè)置在下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)的上方，下爐膛前墻水冷壁出口集箱(5-2)和上爐膛前墻水冷壁入口集箱(5-3)水平安裝在左墻側(cè)爐拱(3)上方，且上爐膛前墻水冷壁入口集箱(5-3)設(shè)置在下爐膛前墻水冷壁出口集箱(5-2)上方，下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)和上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)水平安裝在左墻側(cè)爐拱(3)上方，上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)設(shè)置在下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)上方，下爐膛后墻水冷壁出口集箱(7-2)和上爐膛后墻水冷壁入口集箱(7-3)水平安裝在左墻側(cè)爐拱(3)上方，且上爐膛后墻水冷壁入口集箱(7-3)設(shè)置在下爐膛后墻水冷壁出口集箱(7-2)上方，左墻立式中間混合器(9-1)的底端通過連接管束(8)與下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)連通，左墻立式中間混合器(9-1)的頂端通過連接管束(8)與上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)連通，右墻立式中間混合器(9-2)的底端通過連接管束(8)與下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)連通，右墻立式中間混合器(9-2)的頂端通過連接管束(8)與上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)連通，位于下爐膛前墻水冷壁出口集箱(5-2)上靠近下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)的一端通過連接管束(8)與左墻立式中間混合器(9-1)的底端連通，位于上爐膛前墻水冷壁入口集箱(5-3)上靠近上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)的一端通過連接管束(8)與左墻立式中間混合器(9-1)的頂端連通，位于下爐膛前墻水冷壁出口集箱(5-2)上靠近下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)的一端通過連接管束(8)與右墻立式中間混合器(9-2)的底端連通，位于上爐膛前墻水冷壁入口集箱(5-3)上靠近上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)的一端通過連接管束(8)與右墻立式中間混合器(9-2)的頂端連通，位于下爐膛后墻水冷壁出口集箱(7-2)上靠近下爐膛左墻水冷壁出口集箱(4-2)的一端通過連接管束(8)與左墻立式中間混合器(9-1)的底端連通，位于上爐膛后墻水冷壁入口集箱(7-3)上靠近上爐膛左墻水冷壁入口集箱(4-3)的一端通過連接管束(8)與左墻立式中間混合器(9-1)的頂端連通，位于下爐膛后墻水冷壁出口集箱(7-2)上靠近下爐膛右墻水冷壁出口集箱(6-2)的一端通過連接管束(8)與右墻立式中間混合器(9-2)的底端連通，位于上爐膛后墻水冷壁入口集箱(7-3)上靠近上爐膛右墻水冷壁入口集箱(6-3)的一端通過連接管束(8)與右墻立式中間混合器(9-2)的頂端連通。
【文檔編號】F23M5/08GK106016345SQ201610339798
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】宋民航, 曾令艷, 劉波, 劉一波, 李曉光, 陳志超, 李爭起
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學