[發明專利]一種超臨界CO2

在審

• 申請號: 202011292630.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112432164A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 林郁郁;張豐;顧明言;楊莉;徐中文;黃庠永;陳萍;伍佳佳;袁金燕;朱雨涵;阮晨杰
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: F23C7/02
• 分類號: F23C7/02;F23L17/16;F23M5/08
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美

本發明公開了一種超臨界CO₂鍋爐的分布式風幕裝置，屬于鍋爐燃燒技術領域。本發明包括：引風機構，其包括至少一臺高速引風機，所述高速引風機的進口通過管道連接鍋爐爐體；所述高速引風機抽取部分省煤器后的煙氣；噴氣機構，其包括主進風管、氣流扁平狹縫噴嘴和分流管，所述主進風管一端連接高速引風機的出口，另一端連接分流管；所述分流管的端部連接氣流扁平狹縫噴嘴，所述氣流扁平狹縫噴嘴的出口正對燃燒器上部熱負荷集中處垂直分布。本發明的超臨界CO₂鍋爐的分布式風幕裝置，出風均勻，防止風膜長期貼附水冷壁墻體會對墻體產生風蝕導致的水冷壁墻體壽命縮短，可用于超臨界CO₂鍋爐的多種燃燒器布置條件中。

技術領域

本發明屬于鍋爐燃燒技術領域，更具體地說，涉及一種超臨界CO₂鍋爐的分布式風幕裝置。

背景技術

目前由于材料的耐壓耐溫性的限制，傳統蒸汽鍋爐的蒸汽溫度及壓力不能有很大程度的提升，造成傳統蒸汽鍋爐效率的提升進入了非常緩慢的階段。超臨界CO₂鍋爐在中等溫區相對于蒸汽朗肯循環有更高的循環效率，并且配套的透平體積小，整體結構緊湊越來越受到國內外研究者的關注。然而由于超臨界CO₂鍋爐內工質物化性質發生了變化，傳熱性能較常規蒸汽鍋爐低，平均吸熱溫度較常規蒸汽鍋爐高，尤其在水冷壁入口處，工質溫度高，在爐膛熱負荷集中區域極易發生水冷壁超溫現象，引發水冷壁開裂甚至爆管，造成安全隱患和經濟損失。

為了解決上述的問題，經檢索，如專利申請號：201310375338.0，申請日：2013年8月 26日，發明創造名稱為：一種膜式水冷壁鍋爐防高溫腐蝕結焦的裝置，該裝置在鍋爐水冷壁側墻上與爐膛主燃燒區相對應的區域內均勻布置多個風帽式噴嘴，在鍋爐水冷壁側墻外壁上設置為所有風帽式噴嘴提供風源的側墻風箱，從鍋爐主風道中引出一部分二次風進入到側墻風箱中，并通過若干個風帽式噴嘴緊貼鍋爐水冷壁側墻內壁平行噴出，在鍋爐水冷壁側墻內壁形成貼壁風保護膜，從而避免鍋爐高溫腐蝕和結焦。其裝置主要包括設置在鍋爐水冷壁側墻上的風帽式噴嘴，其伸入爐內一端沿周向均勻設計若干個噴射口。該裝置的不足之處是：風帽式噴嘴設置于水冷壁之間的空隙處，噴嘴出風不夠均勻，并且風膜長期貼附水冷壁墻體會對墻體產生風蝕，減少水冷壁墻體壽命。

再如專利申請號：202010238298.5，申請日：2020年3月20日，發明創造名稱為：一種用于前后墻對沖燃燒鍋爐防止水冷壁高溫腐蝕的高效貼壁風系統及方法，包括熱二次風管道、增壓風機、若干貼壁風風箱、若干貼壁風支管及若干貼壁風噴嘴；一個貼壁風風箱對應一個貼壁風支管及一個貼壁風噴嘴，熱二次風管道經增壓風機與各貼壁風風箱的入口相連通，各貼壁風風箱的出口經對應的貼壁風支管與鍋爐側墻上對應的貼壁風噴嘴相連通，所有貼壁風噴嘴分為兩組，其中一組貼壁風噴嘴位于鍋爐的左側墻上，另一組貼壁風噴嘴位于鍋爐的右側墻上，貼壁風支管上設置有調節閥。該系統的不足之處是：只針對布置了對沖燃燒器的鍋爐，應用范圍并不廣泛；噴嘴布置只有左壁與右壁，無法保護所有水冷壁。

綜上所述，如何針對超臨界CO₂鍋爐設計一種出風均勻，防止風膜長期貼附水冷壁墻體會對墻體產生風蝕導致的水冷壁墻體壽命縮短的系統，是急需待解決的問題。

發明內容

1、發明要解決的技術問題

針對防止水冷壁超溫系統中噴嘴出風不均勻且氣流與水冷壁平行造成墻體風蝕的技術問題，本發明提供一種超臨界CO₂鍋爐的分布式風幕裝置，該裝置出風均勻，防止風膜長期貼附水冷壁墻體會對墻體產生風蝕導致的水冷壁墻體壽命縮短。

2、技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：