[發明專利]一種防止對沖燃燒鍋爐側墻水冷壁高溫腐蝕的裝置及工作方法

有效

• 申請號: 201811498220.6
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109737387B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王帥;王學同;張慶國;路昆;王凱
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23C7/00;F22B31/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種防止對沖燃燒鍋爐側墻水冷壁高溫腐蝕的裝置及工作方法，下層燃燒器、中層燃燒器、上層燃燒器、下層燃盡風口、上層燃盡風口對稱布置于前墻水冷壁和后墻水冷壁。下層燃燒器、中層燃燒器、上層燃燒器分別含有6組或8組燃燒器，其中每層兩端各布置一組新型燃燒器、中部布置旋流燃燒器。本發明采用新型燃燒器，通過水平濃淡分離和半圓環直流二次風，大大改善了側墻水冷壁附近還原性氣氛，有效解決了高溫腐蝕問題，并且從根本上解決了貼壁風應用帶來的弊端；采用旋流燃燒器和新型直流燃燒器復合布置方式，不但能實現低氮燃燒，而且解決了對沖燃燒鍋爐側墻水冷壁高溫腐蝕的難題；結構簡單，易于實施，對目前大容量機組無需較大技改。

技術領域

本發明涉及一種防止對沖燃燒鍋爐側墻水冷壁高溫腐蝕的裝置及工作方法。

背景技術

我國電站鍋爐燃用煤質較雜，往往與設計燃料的特性存在一定偏差，煤質經常性變化及配煤摻混燃燒不合理往往帶來結渣、沾污和高溫腐蝕等問題，其中高溫腐蝕問題對鍋爐運行可靠性的影響最大，隨著燃煤鍋爐容量和參數的提高，鍋爐水冷壁問題也相應提高，也導致了高溫腐蝕現象的發生；此外，為了達到NO_x超低排放的要求，大多數電廠采用分級配風等低氮燃燒方式，主燃燒區域的欠氧燃燒進一步加劇了水冷壁的高溫腐蝕。

研究發現，由于前后墻對沖燃燒鍋爐的燃燒器和燃盡風噴口均布置在爐膛的前、后墻上，在兩側墻上均未布置任何空氣補給裝置，因此側墻中間區域附近氧濃度極低，呈現出明顯的還原性氣氛，造成該區域內水冷壁高溫腐蝕嚴重。高溫腐蝕的發生主要影響因素為：壁面還原性氣氛、管壁溫度、H₂S及SO₃濃度。從入爐煤角度出發控制含硫量來遏制高溫腐蝕，成本太高，難以實現；從降低管壁溫度出發來遏制高溫腐蝕，影響機組經濟性；而從優化壁面還原性氣氛出發，可以在一定程度上減輕水冷壁高溫腐蝕，但貼壁風方法存在以下問題：1）貼壁風在水冷壁覆蓋不全，未覆蓋區域防止高溫腐蝕的效果較差，如專利CN200520020312.5；2）不能根據水冷壁表面還原性氣氛分布進行精細化調整貼壁風量；3）貼壁風風向與水冷壁軸向相垂直，風速衰減比較快，效果減半，如專利CN200810044352.1；4）貼壁風噴口的冷卻條件比較差，易出現噴口燒壞現象。

綜上所述，貼壁風可以作為一種解決水冷壁高溫腐蝕的有效方法，但實際應用中由于方法不當導致效果較差，因此，急需一種系統簡單、易于實施且不影響爐內燃燒穩定性和鍋爐效率的防止側墻水冷壁高溫腐蝕的裝置及方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種防止對沖燃燒鍋爐側墻水冷壁高溫腐蝕的裝置及工作方法，在靠近側墻區域采用水平濃淡分離新型燃燒器，淡一次風和直流二次風具有良好的剛性，可以有效改變側墻水冷壁附近還原性氣氛，從根本上克服貼壁風的缺點。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種防止對沖燃燒鍋爐側墻水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征在于，包括前墻水冷壁、后墻水冷壁、左墻水冷壁、右墻水冷壁、下層燃燒器、中層燃燒器、上層燃燒器、下層燃盡風口和上層燃盡風口；所述前墻水冷壁、后墻水冷壁、左墻水冷壁和右墻水冷壁構成對沖爐膛，所述下層燃燒器、中層燃燒器、上層燃燒器、下層燃盡風口和上層燃盡風口均對稱布置于前墻水冷壁和后墻水冷壁上，且下層燃燒器、中層燃燒器和上層燃燒器布置在前墻水冷壁和后墻水冷壁的下部，下層燃盡風口和上層燃盡風口布置在前墻水冷壁和后墻水冷壁的上部；所述下層燃燒器、中層燃燒器和上層燃燒器均包括新型燃燒器和旋流燃燒器，且新型燃燒器位于端部、旋流燃燒器位于中部。

進一步而言，所述下層燃燒器、中層燃燒器和上層燃燒器均含有6組或8組燃燒器，其中每層燃燒器兩端各布置1組新型燃燒器、中部布置4組或6組旋流燃燒器。

進一步而言，所述新型燃燒器包括一次風管道和二次風管道，且一次風管道和二次風管道相接觸；所述一次風管道的截面為圓環形，所述二次風管道的橫截面為半圓環形，二次風管道設置有二次風進口且中部形成二次風通道，所述二次風通道位于一次風管道的外部，二次風通道與左墻水冷壁或右墻水冷壁相鄰。