[发明专利]燃褐煤电站锅炉的炉烟混合方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉及高温炉烟管道技术领域，尤其涉及一种燃褐煤电站锅炉的炉烟混合方法。

背景技术

因褐煤水分大难以干燥、挥发分高，极易发生自燃爆炸的特点，燃褐煤电站锅炉大多采用三介质(高温炉烟、低温炉烟和热风)或二介质(高温炉烟和热风)干燥风扇磨直吹式制粉系统。高温炉烟从锅炉炉膛上部烟温约为1100℃左右的位置抽取，烟温约为130℃低温炉烟抽自锅炉除尘器后，来自空气预热器出口的一部分热风与低温炉烟经由各自管道在炉膛抽烟口上方通过分叉管混合后，作为低温介质送入靠近抽烟口的高温炉烟管道水平段，与水平进入的高温炉烟按一定比例混合，从而使制粉系统干燥剂达到要求的温度和含氧量，满足锅炉内煤粉稳定燃烧所需的煤粉水分和一次风率要求。习惯上，将抽烟口附近这段实现冷、热气体介质混合的高温炉烟管道称为混合室。混合室一般采用外衬钢板，内置耐火材料的方式。混合室出口的干燥剂由高温炉烟管道送入磨煤机。

褐煤灰熔点温度普遍较低，属易结焦煤种。为使炉内高温烟气能被风扇磨煤机顺利抽出，抽烟口一般布置在炉膛烟气出口附近，此处烟温水平较高。在抽烟口处，炉内高温烟气急速由纵向向上流动折向转为水平流动(参见图4)，导致高温烟气直接冲刷抽烟管道壁面，使得呈熔融状态的灰渣被吸附、凝结在管道壁面上形成结焦，而且结焦一旦发生，使得管道表面变得更加粗糙，被吸附的灰渣也越来越多，最终在抽烟口和混合室内形成大量结焦。抽烟口和混合室结焦会堵塞干燥剂流通面积，导致磨煤机出力降低，相应地锅炉负荷降低、发电机组出力受限。严重时会发生抽烟口被焦堵死，磨煤机被迫停止，机组被迫停炉停机的事故。此外，由于管道内壁处冷热不均过大，混合室管段的拉裂现象也很常见。管子拉裂使得环境冷风漏入高温炉烟管道中，严重影响磨煤机抽取高温炉烟的效果。从目前国内外投运的大型燃褐煤电站锅炉的情况来看，混合室及抽烟口普遍存在易结焦及易拉裂问题，对发电机组的安全稳定运行和正常带负荷造成了明显影响。

为克服抽烟口及混合室结焦对褐煤锅炉正常运行的不利影响，现有的措施为在混合室下游管道上设置人孔定期进行人力打焦，这种方式既消耗大量人力物力，也并未从根本上解决混合室结焦问题。最近公开的一种方案提出了多点引入热风、热风引入点通过延伸出的水冷壁管冷却的技术方案，但这种方案并未从根本上改善抽烟口及混合室内壁面处烟温不均的问题，混合室内仍然存在局部高温区域，因而抽烟口及混合室结焦问题和拉裂问题亦然存在；而且这种方案使得抽烟口区域水冷壁管的加工制造及安装较为复杂。可见，现有的措施均未有效解决褐煤锅炉抽烟口及混合室的结焦问题，以及混合室管段因冷热不均引起的拉裂问题。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种燃褐煤电站锅炉的炉烟混合方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种燃褐煤电站锅炉的炉烟混合方法，包括：

从锅炉炉膛抽烟口向混合室水平引入高温炉烟，通过旋流进气方式向所述混合室引入低温介质，以在混合室及抽烟口近壁区域形成用于包裹所述高温炉烟的低温气膜；

向所述混合室内壁通入冷却水，调节混合室内炉烟温度；

所述混合室包括与所述锅炉炉膛的抽烟口水平连接的管体，所述管体在连接所述抽烟口侧的周向均匀分布有多个用于切向进气以形成旋流的进气口，所述管体由多个用于通入冷却水的钢管沿圆周环绕并通过肋片连续焊接构成，其内壁以及外壁上分别具有内保温层以及外保温层，该内保温层的内壁上具有耐磨层，所述外保温层外包有镀锌铁皮。

本发明方法通过旋流进气的方式向混合室引入低温介质，在混合室内及抽烟口近壁区域形成稳定的低温气膜，用于包裹从锅炉炉膛抽烟口向混合室水平引入的高温炉烟，避免高温烟气直接冲刷壁面形成结焦，从而从根本上解决褐煤锅炉混合室和抽烟口经常发生的结焦问题，同时，旋流进气的方式也使混合室壁面温度较低且更加均匀，消除了影响风扇磨煤机制粉系统褐煤锅炉安全稳定运行的突出问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：

图1为本发明的混合室的结构示意图；

图2为本发明的混合室与锅炉炉膛的连接示意图；

图3为本发明的管体的径向截面结构示意图；

图4为现有混合方法的混合室烟气流动与温度分布特征示意图；

图5为本发明方法的混合室烟气流动与温度分布特征示意图。

具体实施方式

如图1以及图2所示，一种燃褐煤电站锅炉的炉烟混合方法，包括：