[發明專利]一種減輕鍋爐對流受熱面結渣的系統

有效

• 申請號: 201210328868.5
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102798130A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 曹立勇;劉正寧;郭盼;樊偉;杜奇;張鑫;張媛;張春飛;李陽;胡蘊成
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: F23J1/00
• 分類號: F23J1/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術領域

本發明涉及減輕鍋爐對流受熱面結渣技術，特別是一種能防止對流受熱面結渣的π型鍋爐。

背景技術

我國發電行業以火力發電為主，火電裝機容量超過70%以上。火電動力用煤多采用劣質低品位煤，鍋爐爐膛水冷壁結渣、對流受熱面的結渣與沾污問題是長期影響電站鍋爐正常運行的重要問題之一。結渣和沾污會降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐出力，使得設備的運行安全性嚴重降低，結渣嚴重時可能導致爐膛熄火、爆管、非計劃停爐等重大事故。

為了防止由于結渣與沾污所帶來的各種問題，國內外學者對結渣與沾污的機理進行了大量的研究。研究表明結渣與沾污是復雜的物理化學反應過程，與煤自身特性、鍋爐設計、運行狀況等眾多因素有關，提出了多個結渣判定指數。但由于煤在鍋爐中燃燒是一個極其復雜的過程，這些結渣判定指數在實際應用過程中有著很大的局限性，只能作為初步判斷并不能從根本上解決解決沾污對鍋爐的危害問題。也有學者提出通過調節鍋爐燃燒以控制爐膛內的溫度來減緩鍋爐的結渣問題，但是在實際中并不便于操作也未得到推廣。

針對部分煤種堿金屬元素含量高的特點，目前尚未比較好的方法從根本上解決由此帶來的結渣和沾污問題。早期的中小型鍋爐通過布置凝渣管降低鍋爐出口煙溫并捕捉熔融飛灰顆粒，避免后續受熱面結渣，現代大型的電站鍋爐基本取消凝渣管而布置屏式過熱器來降低爐膛出口溫度并減少熔融結渣，但由于煙氣中某些堿金屬鹽熔點較低，經過對流受熱面時仍然會產生結渣，尤其在燃燒高堿金屬的準東煤時結渣現象尤為嚴重，這樣對流受熱面的腐蝕與磨損較大。由于結渣和沾污的存在，導致對于我國大量高堿金屬含量煤的大規模利用受到限制，從而制約了我國能源利用的效率。

特別對于π型鍋爐，在電廠運行過程中，煤粉在爐膛中燃燒，產生高溫煙氣和灰渣，對于高堿性煤種，其中的堿金屬元素在高溫下，會以氣體狀態揮發出，并隨高溫煙氣流動至后續對流換熱面，在與溫度較低的對流換熱面接觸后，堿金屬會沉積在對流換熱表面，并因為具有較高的黏性導致受熱面發生沾污現象。由于沾污現象的發生，會導致對流換熱面熱阻過大，最終導致鍋爐出力不足乃至發生爆管現象發生。

發明內容

本發明為解決現有電站鍋爐對流受熱面存在的結渣問題，提供了一種減輕鍋爐對流受熱面結渣的系統，可以大大減輕現有電站鍋爐對流受熱面結渣沾污現象，穩定鍋爐出力，減小對流受熱面的腐蝕與磨損，還能解決現有電站鍋爐對流受熱面部位結渣的清理難題，結渣的清理過程不影響鍋爐的正常運行，同時還減小了四角切圓燃燒布置鍋爐所產生的煙溫偏差。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種減輕鍋爐對流受熱面結渣的系統，其特征在于：包括設置于鍋爐煙道內的凝渣器，所述凝渣器位于煙道頂部的對流過熱器的迎風側前端，所述凝渣器包括兩個對稱設置的圓盤和圓盤之間固定設置的直管，凝渣器可沿煙道軸向方向滾動。

所述凝渣器和對流過熱器所在的煙道呈水平設置。

凝渣器下端對應的煙道部分設置有排渣口，排渣口下端設置有輸渣管，輸渣管連接至渣池；渣體從排渣口排出，從輸渣管輸送到渣池。

所述排渣口處設置有活動式排渣擋板，可以在清渣的時候打開，清渣完畢再關閉排渣擋板。

所述輸渣管設計有一定傾斜角度，當有渣體從排渣口排出時，渣體可以很方便地沿輸渣管的傾斜角度下滑至渣池。

所述輸渣管通過水平支架和豎直懸吊架固定在煙道底部。

所述直管通過焊接方式固定在圓盤表面之間。

本發明的具體工作原理是：

當煙氣經過凝渣器上的直管時，首先熔融鈉鹽首先粘附在迎風面的凝渣器的直管管體表面形成結渣底層；同時，煙氣中某些堿金屬鹽的熔點較低，當煙氣經過爐膛的出口后，部分堿金屬鹽仍處于熔融狀態，處于熔融狀態的堿金屬鹽具有粘附作用，因此當煙氣經過凝渣器時，飛灰顆粒粘附在熔融的堿金屬鹽上形成結渣，飛灰中的熔融堿金屬鹽繼續粘附其上，如此循環發展；當結渣形成較嚴重時，操縱凝渣器緩緩滾動，使處于背風側的凝渣器的直管的管體滾動至迎風側，結渣嚴重部位的管體滾動至背風側；此時開啟機械除渣與吹灰系統聯用的方式，對處于背風側凝渣器的直管管體表面的結渣進行清理，清除的渣體通過排渣口及時排出，避免影響水平煙道的煙氣流動狀態。

本發明的有益效果如下：

（1）本發明的改進點適用于任何采用高堿金屬含量煤的鍋爐，都可以采用在對流過熱器前設置凝渣器，該結構可以使結渣盡量發生在凝渣器上，提前進行結渣，避免了對流受熱面的結渣，保持了對流受熱面清潔,保護了對流受熱面安全運行，增加了鍋爐的運行時間，提高了電廠的效益；