[發(fā)明專利]一種爐膛吹灰裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010179149.2
• 申請(qǐng)日: 2010-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN101922720A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉心志;熊榮輝;朱曙光;張后雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F23J1/00
• 分類號(hào): F23J1/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種爐膛吹灰裝置，特別是一種采用冰丸作吹灰介質(zhì)的爐膛吹灰裝置。

背景技術(shù)

爐膛結(jié)渣的對(duì)電站鍋爐運(yùn)行的影響主要表現(xiàn)在渣層覆蓋受熱面，減少了爐膛的吸熱量，造成爐膛出口煙溫上升，而爐膛出口煙溫的升高與結(jié)渣的發(fā)展互為促進(jìn)因素，這種正反饋機(jī)制表明，爐膛結(jié)渣一旦超過一定的限度而不及時(shí)干預(yù)，結(jié)渣過程就可能失控而無限發(fā)展下去，爐內(nèi)運(yùn)行參數(shù)也由此發(fā)生一系列變化，包括爐膛出口煙溫逐漸上升、煙氣中的氮氧化物含量逐漸增高、煙氣中三氧化硫含量逐漸增高等，進(jìn)一步誘發(fā)一系列不良后果或惡性事故，比如：過熱器結(jié)渣造成水平煙道堵塞、過熱汽溫失調(diào)、高溫腐蝕加劇造成水冷壁或過熱器爆管、尾部受熱面低溫腐蝕加劇造成省煤器爆管、低溫粘結(jié)灰加速生成造成低溫?zé)煹蓝氯⑴艧煖囟壬咴斐蔁嵝氏陆档龋\(yùn)行案例中甚至還出現(xiàn)過流渣堵塞冷灰斗的極端結(jié)渣工況的報(bào)道。

爐膛結(jié)渣有四種類型：(1)機(jī)械粘結(jié)——半熔化狀態(tài)的細(xì)粒飛灰在受熱面表面堆積而形成疏松的灰污層；(2)沉積物粘結(jié)——燃料中的堿金屬氧化物在高溫?zé)煔庵猩A后，凝華在受熱面壁面上，或由于粘結(jié)灰層中灰粒互相產(chǎn)生化學(xué)作用而形成低熔點(diǎn)化合物，形成粘結(jié)性沉積層，有時(shí)可見灰粒粘在沉積層外表面；(3)密實(shí)粘結(jié)層——這是由于灰粒之間在爐內(nèi)氣氛下相互作用而被燒結(jié)成密實(shí)的積灰層，它有較高的機(jī)械強(qiáng)度；(4)液態(tài)渣層——渣層表面溫度較高時(shí)，部分灰粒熔化成液態(tài)，不斷粘結(jié)沉積下來的灰粒，使灰渣層變厚，灰溫進(jìn)一步升高，導(dǎo)致惡性循環(huán)，形成液態(tài)流渣。

爐膛結(jié)渣是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，影響因素很多。對(duì)于燃煤電站鍋爐，如果燃煤具有較高的灰分和硫分、較低的灰熔點(diǎn)、爐內(nèi)局部出現(xiàn)還原性氣氛、燃燒負(fù)荷偏高、爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)失調(diào)等情況，都可能誘發(fā)爐膛的結(jié)渣，因此，對(duì)爐內(nèi)結(jié)渣目前還不能從爐膛的原始設(shè)計(jì)上就得到完全控制。所以，以爐膛出口煙溫為控?制指標(biāo)，在運(yùn)行中及時(shí)對(duì)爐膛內(nèi)的受熱面(水冷壁)進(jìn)行吹灰(除渣)操作，是電站鍋爐尤其是大型電站鍋爐運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵問題。

現(xiàn)有的爐膛吹灰裝置，在性能上各有特點(diǎn)：水射流吹灰器對(duì)各種類型的爐膛結(jié)渣都有較好的吹灰效果，但會(huì)對(duì)受熱面金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱沖擊，導(dǎo)致水冷壁可能出現(xiàn)水循環(huán)障礙并造成管壁的熱疲勞，吹灰期間大量的水耗使得鍋爐的負(fù)荷和熱效率急劇下降；蒸汽吹灰器通常采用長(zhǎng)伸縮結(jié)構(gòu)，熱態(tài)運(yùn)行可靠性低，對(duì)爐膛結(jié)渣類型中的密實(shí)粘結(jié)層和液態(tài)渣層的吹灰效果很差；壓縮空氣吹灰器和蒸汽吹灰器類似，但由于氣源壓力相對(duì)較低，爐膛吹灰效果不及蒸汽吹灰器。以上三種吹灰方式有一個(gè)共同缺點(diǎn)，這就是在吹灰操作時(shí)段，由于大量吹灰介質(zhì)引入爐膛，造成爐內(nèi)溫度急劇下降，干擾燃燒的穩(wěn)定性，同時(shí)吹灰時(shí)段內(nèi)鍋爐的出力顯著降低。

現(xiàn)有的各種爐膛吹灰裝置，在性能上還存在著另外一個(gè)重大缺陷：在吹灰介質(zhì)流量處于可接受的范圍的約束條件下，氣體射流或水射流的射程有限，對(duì)于大容量鍋爐而言，爐膛截面尺寸很大，吹灰運(yùn)作只能是將吹灰器噴口通過某側(cè)面的爐墻上的吹灰口伸入爐膛，再回吹本爐墻的方式(長(zhǎng)伸縮式吹灰器可以吹掃對(duì)面爐墻的局部區(qū)域)，一個(gè)吹灰口只能顧及爐墻的某個(gè)特定的局部區(qū)域，這不可避免地造成了大面積的吹灰死角的存在，爐膛吹灰也就不可能徹底完成，特別是當(dāng)嚴(yán)重結(jié)渣的部位沒有預(yù)先設(shè)置吹灰口時(shí)，吹灰死角這一缺陷就更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種爐膛吹灰裝置，用以解決爐膛吹灰時(shí)段的燃燒穩(wěn)定性變差和鍋爐出力下降的問題，同時(shí)也為了解決爐膛吹灰死角的難題。