[實用新型]摻燒低灰熔點煤鍋爐防結渣和防結焦系統

有效

• 申請號: 202020317784.1
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN212029567U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 陳國慶;劉銘媛;戴維葆;孫俊威;何陸燦;張春輝;郭境忠
• 申請（專利權）人: 國電南京電力試驗研究有限公司;國電福州發電有限公司
• 主分類號: F23K1/00
• 分類號: F23K1/00;F23N1/02;F23N5/00;F22B37/10;F23M5/08;F23B80/02;F22B37/38
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

本實用新型提出的一種摻燒低灰熔點煤鍋爐防結渣和防結焦系統，該系統有效解決了摻燒低灰熔點煤后鍋爐普遍存在的水冷壁和爐膛出口高溫受熱面結渣和結焦嚴重的問題。所述的防止摻燒低灰熔點煤種鍋爐結渣和結焦系統，該系統主要包括調整系統與控制系統，所述調整系統包括：冷煙氣管路、風機和調節噴口；所述冷煙氣管路出口端與調節噴口連接，進口端與鍋爐尾部省煤器出口煙道或引風機出口煙道連接，并由風機將一小部分冷煙氣抽出，經所述調節噴口送入爐膛對應位置。本實用新型有效解決摻燒低灰熔點煤種引起鍋爐爐膛出口高溫受熱面結渣和結焦問題，以及爐膛四周水冷壁結渣和結焦的問題。

技術領域：

本實用新型屬于燃煤發電技術領域，涉及一種能夠有效防止鍋爐防結渣和防結焦的系統，適用于摻燒低灰熔點煤的燃煤發電機組。

背景技術：

目前，為了降低運行費用，有的燃煤電站采用了低灰熔點煤作為入爐煤質。而低灰熔點煤種的煤質特性與設計煤種偏差較大，在鍋爐容積熱負荷、截面熱負荷和壁面熱負荷等熱力參數不變情況下，摻燒低灰熔點煤極易出現爐膛結渣和結焦現象。通常摻燒低灰熔點煤爐膛結渣和結焦位置主要集中在水冷壁四周和爐膛上部屏過、高過上。

爐膛結渣和結焦指的是灰渣在高溫下熔化后黏附于水冷壁或是爐膛出口處的屏上的現象。爐膛結焦或結渣是多種因素綜合影響的結果，如煤灰的熔融特性、爐膛截面熱負荷過高、空氣動力場不佳以及火焰貼壁等。其中，煤灰的熔融特性是關鍵的影響因素。低灰熔點煤的熔化溫度低于1130℃，而正常運行的鍋爐爐膛火焰中心溫度達1400—1600℃，灰渣顆粒在高溫下呈熔化狀態，若在到達受爐膛熱面之前未能冷卻為固態顆粒，則熔化的灰渣顆粒會黏附到受熱面上，形成結焦或結渣。當結焦或結渣形成時，受熱面吸熱減少、冷卻能力降低，使得受熱面附近溫度升高，加劇結焦和結渣。鍋爐結焦和結渣問題嚴重影響鍋爐出力，降低鍋爐熱效率，造成鍋爐設備損壞，嚴重影響機組的安全與經濟運行。

現有技術及存在問題

目前，為了緩解或解決爐膛結渣和結焦，針對低灰熔點煤引起爐膛結渣和結焦的常用方法主要以下三種：

1、混煤摻燒：通過在爐內或者爐外將高灰熔點煤種與低灰熔點煤進行預混摻配，以提高整體入爐煤的灰熔點。該方法需要在調整之前進行混煤取樣指標分析，并進行科學的摻燒試驗，從而確定各煤種的摻燒比例。當機組負荷、磨投運方式等發生變化時，需再次進行試驗調整，因此，該方法無法滿足隨機組工況改變而隨時調整的靈活性運行需求，且無法解決大比例摻燒低灰熔點煤的問題。

2、燃燒調整：通過調整爐內一二次風率、風速和風煤配比，維持火焰中心居中，避免火焰貼壁現象；調整煤粉細度、控制氧量，削弱燃燒強度、降低爐膛熱負荷。該方法需要根據機組燃燒工況反復調整至適合各個工況的運行條件。因此，燃燒調整試驗同樣存在靈活性差的缺點。

3、受熱面黑體噴涂：在水冷壁表面噴涂導熱性能比較低的黑體材料，提高爐膛吸熱能力，降低受熱面沾污。該技術存在費用高，防護周期短等問題，不能從根本上解決鍋爐結焦和結渣問題。

綜上所述，燃用低灰熔點煤所帶來的鍋爐結焦和結渣問題嚴重影響機組的安全與經濟運行，而現有解決結焦和結渣問題的技術需要反復試驗調整，無法適應火電機組的靈活性運行需求，調節能力有限。

發明內容：

本申請提出的一種摻燒低灰熔點煤鍋爐防結渣和防結焦系統，該系統有效解決了摻燒低灰熔點煤后鍋爐普遍存在的水冷壁和爐膛出口高溫受熱面結渣和結焦嚴重的問題。

本實用新型的具體技術方案如下：

一種防止摻燒低灰熔點煤種鍋爐結渣和結焦系統，該系統主要包括調整系統與控制系統，所述調整系統包括：冷煙氣管路、風機和調節噴口；

所述冷煙氣管路出口端與調節噴口連接，冷煙氣管路進口端經所述風機連通鍋爐尾部省煤器或引風機出口煙道；所述風機將部分冷煙氣抽出，經所述調節噴口送入爐膛對應區域，降低爐膛內該區域煙氣溫度，抑制爐膛內部受熱面結焦和結渣。