[實用新型]膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦裝置

有效

• 申請號: 201320523433.6
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN203549797U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張澤;梅晟東;曹明俠
• 申請（專利權）人: 中節環立為（武漢）能源技術有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23L9/00;F23M5/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及鍋爐燃燒技術領域，具體地指一種膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦裝置。

背景技術

在燃煤鍋爐的運行過程中，避免水冷壁的高溫腐蝕是電廠鍋爐安全經濟穩定運行的前提。在前后墻對沖燃燒的鍋爐中，由于大量煤粉顆粒對沖進入爐膛燃燒，容易在爐膛的兩側墻附近出現大量的煤粉貼壁燃燒，致使鍋爐兩側墻水冷壁壁面附近形成嚴重的還原性氣氛，從而導致鍋爐水冷壁大面積高溫腐蝕和結焦。特別是隨著火電廠環保要求的日益嚴格，煤粉低氮欠氧燃燒逐漸成為了電廠鍋爐燃燒的主要手段，這種現象更是日趨嚴重，此種情況的發生對鍋爐的安全穩定運行帶來了極大的隱患，同時也造成每年維修費用的大幅增加。

目前，針對上述情況，減小鍋爐兩側墻水冷壁高溫腐蝕的技術方式主要有以下三種：

其一，設置邊界風。方式是從二次風中抽取5%左右的風量作為邊界風，從爐膛的底部兩側墻逐漸向上爬升。但這種形式的邊界風在底部爬升的過程中已逐漸耗散殆盡，爬升到需要保護的主燃燒區域及以上時已寥寥無幾，這樣無法在水冷壁壁面上實現氧化性保護氣氛。

其二，在鍋爐前后墻燃燒區域布置多個側下燃盡風噴嘴。這種方式為達到噴嘴射流的穿透性，通常占用的總風量在10%以上，極大地影響了燃燒用風量，容易導致鍋爐飛灰含碳量升高，鍋爐燃燒效率下降。同時該種方式不能實現水冷壁壁面的均勻保護，影響了低氮效果。

其三，水冷壁開孔漏風。在水冷壁兩側墻上直接開孔，利用爐膛負壓將爐外冷空氣從水冷壁開孔中直接吸入爐膛。但該方式經過多年的實際應用，發現這種漏風均是直接垂直水冷壁進入爐膛，根本無法在水冷壁壁面形成風膜。同時，漏風的風量也無法控制，導致鍋爐燃燒效率下降，影響鍋爐運行的經濟性。

近20年來，在前后墻對沖的爐型中，各種防止側墻水冷壁高溫腐蝕措施都無一成功。特別是近年來含有大量的鈉鉀堿金屬的準東煤被大量利用，鍋爐燃燒更容易導致嚴重的水冷壁高溫腐蝕和結焦的發生。因此，需要一種在不影響鍋爐燃燒效率的情況下，避免側墻水冷壁的高溫腐蝕和結焦的解決辦法。

發明內容

本實用新型的目的就是要根除現有燃煤鍋爐在運行過程中煤粉貼壁燃燒導致的缺陷，提供一種膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦裝置。

為實現上述目的，本實用新型所設計的膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦裝置，包括由交錯布置的水冷壁管和管間鰭片連接而成的鍋爐水冷壁側墻，其特殊之處在于：所述鍋爐水冷壁側墻上與爐膛主燃燒區相對應的區域內均勻分布有安裝通孔，所述安裝通孔開設在該區域內的管間鰭片上；所述安裝通孔上一一對應設置有風帽式噴嘴，所述風帽式噴嘴伸入到鍋爐水冷壁側墻內壁的一端頂部呈封蓋結構，且該端沿周向均勻分布有若干個射流方向與鍋爐水冷壁側墻內壁平行的噴射口；所述鍋爐水冷壁側墻外壁上設置有罩住所有風帽式噴嘴并為其提供風源的側墻風箱，所述側墻風箱的進氣口通過連接風道與鍋爐主風道相連，所述連接風道上設置有調節風門。

優選地，所述風帽式噴嘴的噴射口呈軸向條縫結構，其射流方向與噴口外圓切線之間的夾角為30～45°，其軸向長度為風帽式噴嘴總長度的2/5～3/5，其噴口面積占風帽式噴嘴在對應軸向長度段外圓柱面積的50～70%。這樣，可以使所噴出的空氣緊貼鍋爐水冷壁側墻流動，形成穩定的旋流。

優選地，所述風帽式噴嘴的噴射口沿周向均勻分布有6～8個。這樣，可以使貼壁風從各個方向均勻分布，形成穩定可靠的保護性風膜。

優選地，所述安裝通孔及設置在其上的風帽式噴嘴呈矩陣分布狀態，相鄰風帽式噴嘴之間的距離為200～600mm，最佳為水平方向相鄰風帽式噴嘴之間的距離380～420mm，豎直方向相鄰風帽式噴嘴之間的距離330～370mm。這樣，可以使貼壁風更加均勻地分布在水冷壁側墻表面。

優選地，所述連接風道上設置有膨脹節。這樣，可以補償或修正側墻風箱的進氣口與鍋爐主風道的位移偏差。

優選地，所述側墻風箱上設置有檢修人孔。這樣，可以便于維修人員進入側墻風箱檢修。

本實用新型的優點在于：所設計的膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦裝置直接從鍋爐主風道引出一小部分二次風作為貼壁風風源，由風帽式噴嘴沿周向均布的噴射口噴出，均勻地緊靠鍋爐水冷壁側墻流動，從而在鍋爐水冷壁側墻表面形成保護性風膜，避免了煤粉在鍋爐水冷壁側墻附近缺氧燃燒形成的高溫和還原性氣氛，杜絕了鍋爐側墻水冷壁的高溫腐蝕和結焦隱患，有效地延長了鍋爐水冷壁側墻的使用壽命，降低了維護和檢修成本。

附圖說明

圖1為一種膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦裝置的結構示意圖。