[发明专利]一种用于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置

说明书

技术领域

本发明属于电站锅炉技术领域，特别涉及一种用于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置。

背景技术

与燃煤锅炉相比，垃圾焚烧锅炉内的烟气具有水分和飞灰含量高的特点，而且烟气中含有较高浓度的HCl和CO,以及SO₂、NO_x等酸性气体，加之飞灰中重金属含量较高。恶劣的炉内烟气环境使得垃圾焚烧锅炉较之燃煤锅炉，水冷壁管高温腐蚀的机理更为复杂，高温腐蚀更容易发生。

水冷壁发生高温腐蚀后，会引起水冷壁壁厚减薄。据统计，一般每年壁厚减薄量约为1mm，严重时其减薄速度可达数倍，容易造成突发性的水冷壁爆管事件，增加了电厂的临时性检修和大修的工作量，形成安全运行的严重隐患，给电厂造成很大的经济损失。由此可见，垃圾焚烧过程中严重的水冷壁高温腐蚀已经成为限制垃圾焚烧炉高效运行的关键问题之一，这也逐渐引起了国内外各垃圾焚烧锅炉运行生产产商和研究学者们的关注和重视。

对于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀，工程上一般从以下方面考虑：降低水冷壁表面温度，使其偏离高温腐蚀的高速率温度区；破坏炉内局部的还原性气氛；改善水冷壁表面的积灰情况等。目前国内较多采用金属表面防护，或者采用耐腐蚀高合金钢、渗铝管等来减缓高温腐蚀速率，但这些毕竟都是消极防护方式，被腐蚀磨损一定程度后得重新敷设和更换，工程造价较高。采用贴壁风方法，可以在水冷壁表面形成一层低温的空气膜，有效降低水冷壁表面温度，形成的氧化性气氛可以破坏高温腐蚀所需的还原性气氛。贴壁风还可有效地吹扫水冷壁表面，防止大量积灰的产生，减少结渣的可能性，从而减少重金属盐在壁面的沉积。从经济性上考虑，贴壁风装置结构简单，投资较小，效果明显，收益与投资比高；从技术层面上考虑，贴壁风技术成熟可靠，贴壁风风量占总风量的比例小，装置仅布置于容易发生高温腐蚀区域，对炉内的燃烧和传热影响较小。权衡利弊，采用贴壁风装置防止水冷壁高温腐蚀具有良好的可行性。

然而，贴壁风装置毕竟是原设计锅炉以外的附加装置，对锅炉内部的燃烧、传热和流动的影响在所难免。优化设计出一种更为高效的贴壁风装置，能够最大程度上减少对其对锅炉效率的影响，并达到防止水冷壁的高温腐蚀的效果，在日趋注重电厂效益和安全的今天显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的问题，并尽量减少对原锅炉运行的影响，提供了一种用于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，其具有投资小、结构简单、运行高效的优点。

本发明解决现有技术问题的技术方案是：

一种用于防止垃圾焚烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，包括风管、二次风道，所述贴壁风装置包括贴壁风风箱、贴壁风喷嘴，所述贴壁风风箱的一端与贴壁风喷嘴相连接，所述贴壁风风箱的另一端与风管相连接；

所述贴壁风喷嘴包括喷嘴鳍片、前部挡板和底部挡板、水冷壁管和水冷壁鳍片；前部挡板由入口档板、渐缩挡板、出口挡板构成，在出口挡板上开设有吹扫狭缝；取下对应相邻两根水冷壁管间的水冷壁鳍片，形成水冷壁狭缝。所述风管内设置流量计。

所述贴壁风喷嘴的前部挡板的总长度为水冷壁狭缝的长度的两倍，其中入口挡板的长度与水冷壁狭缝的长度相同；渐缩挡板、出口挡板、喷嘴鳍片、对应相邻两根水冷壁管和水冷壁鳍片包围而成的空间，为贴壁风的引射区。

所述的贴壁风装置还包括风管、二次风道，风管与二次风道相连接，在风管与二次风道之间设置有风门。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1.将本发明所述的贴壁风装置布置于垃圾焚烧锅炉内高温腐蚀区的底部位置，贴壁风喷嘴底部通过底部挡板封闭，仅在顺着炉内主烟气流动方向一侧喷出，流动阻力小，能够获得更远的输送距离。

2.贴壁风喷嘴前部挡板采用渐缩设计，用于提高贴壁风的喷出速度，增长贴壁风沿水冷壁管壁面的输送距离。

3.渐缩挡板、出口挡板、喷嘴鳍片、对应相邻两根水冷壁管和水冷壁鳍片形成的引射区有助于贴壁风的稳定形成，并保证其效果。

4.贴壁风风向与水冷壁管轴向相同，沿相邻两根水冷壁管和水冷壁鳍片形成的沟槽输送，进一步减小其流动阻力，本贴壁风装置无须多层布置，系统结构简单，防护范围大。

5.贴壁风喷嘴喷出的贴壁风采用冷风射流的方式喷出，一方面有利于降低水冷壁管表面温度，一方面贴壁风射流可以对流程上的水冷壁管表面进行吹扫，防止飞灰在水冷壁管表面的沉积，一定程度上防止壁面结渣。