[发明专利]一种具有自冷却功能的燃煤锅炉高温防腐装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有自冷却功能的燃煤锅炉高温防腐装置，属于电站锅炉防高温腐蚀技术领域。

背景技术

我国燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀的现象普遍存在，这是因为我国燃用煤质较差，在炉内局部高温高还原性气氛区域，生成的HCl、NaOH、H₂S、[S]等强腐蚀性物质，极易造成水冷壁的结渣和高温腐蚀；当采用低氮燃烧技术时，水冷壁的结渣和高温腐蚀问题更趋严重。

近年来，众多高等院校和科研机构针对该高温腐蚀问题提出了一系列的解决方案，其中贴壁风技术是一种行之有效的措施。即通过贴壁风喷口送入新鲜空气，在水冷壁表面补充氧气以提高近壁处的氧化性气氛，从而防止水冷壁的高温腐蚀。

专利CN203442801U直接在水冷壁鳍片上开设圆孔引入贴壁风，但风直吹入炉内无法有效的在水冷壁上形成保护气膜；专利CN103912893A在鳍片上均匀开设小孔，只能在小孔周边很小区域形成一层空气膜，若要达到降低高温腐蚀的效果，必须在所有可能发生高温腐蚀的水冷壁区域均开设小孔，不仅造成改造工程复杂，而且可能影响锅炉刚性梁安装。

有许多研究者在设置喷口时，采用了内构件形式，如专利CN202769702U在侧墙布置贴壁风，炉内喷嘴内端堵死，轴向间隔布置长条喷口；专利CN103438438A则在侧墙的炉膛主燃烧区域矩阵式布置风帽式喷嘴，且周向开设喷口；专利CN203848277U在鳍片上开口，炉内构件则轴径向同时开孔。这些方式均能达到风贴壁的效果，但是内构件自身容易产生结渣和高温腐蚀，必须利用风强制冷却，在锅炉启动阶段就需通入大量冷风。

通过以上分析可知，现有的采用贴壁风技术解决高温腐蚀方法均存在一定问题，为了解决这些问题，本发明提出了一种具有自冷却功能的燃煤锅炉高温防腐装置。

发明内容

发明目的：提供一种具有自冷却功能的燃煤锅炉高温防腐装置，以解决现有技术存在的上述诸多问题。

技术方案：为解决上述问题，本发明提供的一种具有自冷却功能的燃煤锅炉高温防腐装置，包括贴壁风装置及其风源系统。

其中，所述的贴壁风装置包括贴壁风箱、灰斗、凹入炉内水冷壁管的引入段、凹入炉内水冷壁管的导流段、凹入炉内水冷壁管的引出段、贴壁风喷口、贴壁风入口支管和排灰管；凹入炉内水冷壁由鳍片与水冷壁管依次连接组成，位于燃煤锅炉炉墙高温腐蚀易发生区域的下方；凹入炉内水冷壁的导流段倾向炉墙与垂直方向呈现一定角度的倾斜；贴壁风喷口设置在凹入炉内水冷壁的引出段，由切除了鳍片后在连接水冷壁管之间形成的狭缝组成；灰斗设置在贴壁风箱的下方；凹入炉膛内部的水冷壁与贴壁风箱过肋板固定连接。

所述的凹入炉内的水冷壁与其余水冷壁呈一体，贴壁风装置利用水冷壁管内的工质进行冷却，具有自冷却功能。

所述的狭缝沿水平方向长度L＝50-500mm。

所述的凹入炉内水冷壁的导流段倾向炉墙与垂直方向呈现一定角度的倾斜，其倾斜角度与垂直方向的夹角θ＝1°～10°。

所述的凹入炉内的水冷壁通过紧固肋板与风箱固定连接，锅炉与贴壁风装置呈现整体性，保证足够的支撑强度。

有益效果：与常规的高温防腐蚀装置相比较，本发明具有如下的特色及优点：

1、本发明的贴壁风装置水冷壁凹入炉内，且与其余水冷壁成一体，这种方式不仅对锅炉的结构和工质流动无影响，且具有自冷却功能，避免了贴壁风装置自身的结渣和高温腐蚀。

2、本发明的凹入炉膛的水冷壁与贴壁风箱通过紧固肋板固定连接，结构一体，能有效支撑。

3、本发明的凹入炉膛的水冷壁和贴壁风箱壁形成狭长通道，且凹入炉内的水冷壁导流段倾向炉墙与垂直方向形成一定角度，这样的结构有利于气流从喷口流出后，沿着贴壁风装置上部的水冷壁贴壁上行，在水冷壁表面形成氧化性保护气膜，而且能在一定程度上防止炉内灰渣进入贴壁风喷口。

4、本发明的贴壁风喷口的水冷壁管向风侧进行防磨处理，能有效防止水冷壁管的磨损。

5、本发明的贴壁风喷口为取下水冷壁鳍片后的众多狭缝，不需任何喷口组件和内构件，同时水冷壁管的冷却效果仍在，避免了喷口的烧损。

6、本发明的贴壁风箱下方设有灰斗和排灰管，这样的设置避免了灰渣在风箱内的积聚和堵塞贴壁风口。

7、本发明的贴壁风来源于冷二次风和热二次风的组合，每股贴壁风都有自己的流量调节装置，其量可调，通过调节冷、热二次风比例，贴壁风的温度可调，因此，可在保证一定贴壁风射流速度的同时最大限度的以最小的风量达到防高温腐蚀的效果。