[实用新型]防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀防治技术，尤其涉及一种防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置。

背景技术

近些年，随着电力技术的飞速发展，超临界机组以其发电效率高、污染物排放低等优点，在国内正得到了广泛应用。但在实际运行中，与该类机组相匹配的超临界旋流对冲燃烧锅炉的侧墙水冷壁高温腐蚀却成为影响其可靠性的主要问题。其不仅会腐蚀减薄水冷壁，增加电厂的检修成本，而且严重时会造成水冷壁爆管停机，影响电厂的经济效益和电网的安全性。

高温腐蚀是炉内高温烟气与水冷壁表面相互作用的复杂的物理化学过程，燃煤电站锅炉常见的高温腐蚀主要有两种类型：硫酸盐型和硫化物型。炉膛水冷壁表面的高温腐蚀主要是硫化物型，其腐蚀机理如下：

（1）燃料中黄铁矿（FeS₂）随灰粒和未燃尽煤粉一起冲到管壁上，受热分解出自由原子硫和硫化亚铁：

FeS₂→FeS+[S]

此外，当管壁附近存在H₂S和SO₂时也可能生成[S]：

H₂S+SO₂→2H₂O+3[S]

(2)在还原性气氛中，由于缺氧，原子硫有可能单独存在，当管壁温度达到350℃时，会发生如下反应：

（3）硫化亚铁进行缓慢氧化而生成黑色磁性氧化铁Fe₃O₄

3FeS+5O₂→Fe₃O₄+3SO₂

这一过程持续发生，使水冷壁管腐蚀减薄。

目前，防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的技术主要有：

（1）防腐喷涂：在水冷壁高温腐蚀区域喷涂耐磨防腐材料，其具有一定的效果，但这是一种治标不治本的被动方法，并且在喷涂工艺无法保证的情况下，会出现防腐涂层脱落，不能起到防腐保护的作用。

（2）专利（公告号：CN202546739U）《防治侧墙水冷壁高温腐蚀的装置》中所述，在前后墙最外侧燃烧器与侧墙之间安装喷口，其喷口风向覆盖侧墙易腐蚀区域，以改善侧墙水冷壁的壁面气氛，减轻水冷壁的高温腐蚀；专利（公开号：CN101280919A）《前后墙对冲燃烧锅炉炉膛及在侧墙上设置空气喷嘴的方法》中所述，在最下排煤粉燃烧器轴截面与两侧墙的交线以上与侧墙中心线对称设置1～6排空气喷嘴，各空气喷嘴与侧墙紧固密封成一体并与炉膛内腔连通。通过空气喷嘴，向侧墙水冷壁区域进行补氧，降低了壁面还原性气氛，有效预防侧墙水冷壁的高温腐蚀。

以上两个专利对侧墙水冷壁的高温腐蚀均有一定的防治作用，但都需要改造水冷壁管，工作量大，且缺乏监测和控制喷口风量的有效手段。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁的高温腐蚀，提出了一种防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置。该装置无需改造水冷壁，简单易行，投资少。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种防治旋流对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，包括侧墙二次风箱、贴壁风箱、风箱联络管、调节阀和烟气取样管；在侧墙水冷壁高温腐蚀区域的炉墙外侧，沿炉膛高度方向均匀布置贴壁风装置，沿炉膛深度方向均匀布置贴壁风箱；从二次风箱向每一排贴壁风装置引一个侧墙二次风箱，并通过风箱联络管将每个贴壁风箱与侧墙二次风箱相连；在贴壁风箱覆盖区域的水冷壁鳍片上，沿水冷壁轴线方向开通圆孔，用以引入贴壁风；在贴壁风箱覆盖区域均匀布置两根不锈钢烟气取样管，其一端通入炉内，与鳍片平齐，另一端引出贴壁风箱连接烟气分析仪；在贴壁风箱与侧二次风箱之间的风箱联络管上安装调节阀。

所述炉膛高度方向的贴壁风装置为2-4排，每排装置沿炉膛深度方向均匀布置3个贴壁风箱。

所述水冷壁轴线方向开通的圆孔直径为6mm，每隔4cm开通一个；

所述不锈钢烟气取样管直径为6mm；

本实用新型的有益效果是：

旋流对冲燃烧锅炉采用本实用新型装置的优点为：

（1）可监测侧墙水冷壁壁面气氛，判断是否易于产生高温腐蚀；

（2）可根据侧墙贴壁气氛的监测值，有针对的调节贴壁风量；

（3）在鳍片上开圆孔引入贴壁风，适用于小节距螺旋管圈水冷壁；