[發明專利]一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕保護裝置

在審

• 申請號: 202011288184.8
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112413635A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 蒙毅;劉鑫輝;孫軍;張偉;程世軍;劉永勝;閃恒杰;郭文海;孟新宇;彭龍飛
• 申請（專利權）人: 華能沁北發電有限責任公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23M5/08
• 分類號: F23M5/08;F23M11/00;F23C5/28;F23L1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕保護裝置，包括由熱一次風母管引出的在爐膛兩側分別形成的兩路吹掃風母管，每一路吹掃風母管均分為4層水平布置的8路吹掃風支管，每一路吹掃風支管伸向爐墻與對應的噴口風管連接并將熱風通過花瓣形噴嘴噴入爐膛兩側墻易腐蝕水冷壁附近區域；每一路吹掃風母管上設有1套風量測量裝置和自動調節風門，每一路吹掃風支管上設有1套手動調節風門。本發明通過合理的噴嘴多點均勻布置和噴口結構、參數的合理設計使吹掃風對水冷壁形成無死角的全面覆蓋，噴嘴周圍區域水冷壁高溫腐蝕得到有效控制，同時可以避免吹掃風和爐內飛灰對水冷壁管造成磨損并保證噴嘴在高溫環境中長期可靠運行。

技術領域

本發明屬于對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕保護技術領域，尤其涉及一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕保護裝置。

背景技術

隨著對沖燃燒鍋爐深度分級空氣的低氮燃燒技術的廣泛應用，鍋爐爐膛水冷壁逐漸反映出比較嚴重的高溫腐蝕傾向，水冷壁附近區域氧濃度很低、CO濃度很高，呈大面積強還原性氣氛，并存在大量腐蝕性H₂S氣體，以上因素是導致燃燒器至燃盡風區域水冷壁嚴重高溫腐蝕問題的主要原因，當水冷壁腐蝕減薄到一定程度后將發生泄露和爆管等運行事故，嚴重影響鍋爐運行的安全性。

目前國內發生水冷壁高溫腐蝕的鍋爐主要采用燃燒優化調整、防腐噴涂和增加貼壁風的方式對水冷壁高溫腐蝕進行控制。燃燒優化調整主要采用提高運行氧量、強化配風燃燒等措施來緩解高溫腐蝕，但是對NOx減排不利；防腐噴涂主要采用不同的噴涂工藝在水冷壁管表面形成防腐蝕金屬涂層以緩解高溫腐蝕，但無法從根本上防治高溫腐蝕現象；貼壁風技術主要采用在爐膛角部位置水冷壁上開孔的方式，風源多取自鍋爐二次風系統，風量不足時風速和風壓較低，不易形成全面覆蓋水冷壁腐蝕區域的氣流。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提供了一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕保護裝置，通過采用中高風速、圓心輻射漸擴型花瓣噴口、爐膛多點等距布置等方式，形成全面覆蓋水冷壁易腐蝕區域的吹掃風氣流，消除水冷壁附近的強還原性氣氛，降低腐蝕性H₂S氣體濃度，實現鍋爐水冷壁高溫腐蝕的有效治理。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案予以實現：

一種鍋爐水冷壁高溫腐蝕保護裝置，包括由熱一次風母管引出的在對沖燃燒鍋爐爐膛兩側分別形成的兩路吹掃風母管，每一路吹掃風母管均分為4層水平布置的8路吹掃風支管，每一路吹掃風支管伸向爐墻與對應的噴口風管連接并將熱風通過圓心輻射漸擴型花瓣形噴嘴噴入爐膛兩側水冷壁易腐蝕區域；每一路吹掃風母管上設有1套風量測量裝置和自動調節風門。

本發明進一步的改進在于，每面爐墻上的8個吹掃風噴嘴沿高度方向自最下層燃燒器至燃盡風之間等間距布置，沿爐墻寬度水平方向等間距布置。

本發明進一步的改進在于，每個吹掃風噴嘴采用圓心輻射漸擴型花瓣式設計，每個噴嘴的4個小噴口中心線相對于水平線分別呈45°、135°、225°和315°角度呈對稱陣列式布置。

本發明進一步的改進在于，噴嘴徑向中心線距離水冷壁中心線距離為200mm，單個噴嘴設置有4個小噴口，其吹掃風量為2.5～3.0m³/s，噴嘴端面處風速為40～50m/s。

本發明進一步的改進在于，噴嘴采用耐高溫等級不低于06Cr25Ni20材質的耐高溫鋼材制成，爐內端面輻射50～100mm厚的耐火澆注料層層，耐火溫度不低于1700℃。

本發明進一步的改進在于，每一路吹掃風支管上設有1套手動調節風門。

相對于現有技術，本發明至少具有如下有益的技術效果：