[实用新型]一种锅炉水冷壁气膜保护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于锅炉领域，具体涉及一种锅炉水冷壁气膜保护装置。

背景技术

近年来，随着发改能源[2014]2093号《煤电节能减排升级与改造行动计划》的实施，燃煤电厂开展了一系列超低排放的改造。为保证烟气中NO_x的排放达到排放标准要求，缓解脱硝系统运行压力，绝大部分电厂已开展了低氮燃烧器改造或深度低氮燃烧器改造。然而低氮燃烧方式下，锅炉主燃烧区域处于弱还原性气氛，部分水冷壁由于其贴壁处还原性气氛较强，烟气中H₂S含量偏高，造成水冷壁高温腐蚀，导致水冷壁管壁壁厚减薄明显，严重影响机组运行安全。据了解，近年来燃煤锅炉发生多起因水冷壁高温腐蚀，水冷壁壁厚减薄导致强度不足，管段发生泄漏被迫停机的事件。一些电厂为解决此类问题，在每次检修期间对高温腐蚀减薄超标的管子进行更换，严重影响机组长周期安全稳定运行。

为解决水冷壁高温腐蚀问题，锅炉制造厂家和一些科研院所提出了不同结构的贴壁风技术，通过在锅炉水冷壁处设置贴壁风口，将空气送入易发生高温腐蚀的水冷壁区域，以改善此区域处还原性气氛，避免高温腐蚀的发生。但是贴壁风技术存在以下问题：(1)如贴壁风喷口面积设置偏大，虽然可以有效地改善水冷壁附近还原性气氛，但由于贴壁风喷口面积较大，其对原有锅炉空气动力场造成影响，出现诸如高温受热面管壁超温、脱硝入口NOx偏高、尾部CO浓度偏高的问题；如贴壁风喷口面积设置偏小，则对水冷壁贴壁气氛的改善效果不佳，不能起到防止水冷壁高温腐蚀的作用。(2)贴壁风口大多在炉内向火侧设置有导流装置，这些导流装置在运行中会由于火焰的冲刷、高温辐射等原因造成烧损脱落，造成贴壁风无法准确地到达易发生高温腐蚀的水冷壁区域，不能发挥贴壁风的作用。(3)贴壁风风源一般取自热二次风箱，然而由于锅炉运行中热二次风箱风压约为1kPa左右，在机组负荷较低时可能会影响贴壁风的刚性。为解决锅炉水冷壁高温腐蚀问题，也为了避免上述贴壁风存在的问题，有必要提出一种水冷壁气膜保护装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锅炉水冷壁气膜保护装置，该装置能够有效改善水冷壁贴壁处气氛，杜绝高温腐蚀的发生。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种锅炉水冷壁气膜保护装置，在锅炉水冷壁区域的高温火焰和烟气煤粉气流的上游炉墙上，倾斜设置有若干风口，每个风口与设置在炉膛外侧的风道相连通。

本实用新型进一步的改进在于，对于前后墙对冲燃烧锅炉，沿炉膛深度方向，在炉膛深度三分之一与二分之一之间的右侧墙上设置有若干风口，在炉膛深度二分之一与三分之二之间的右侧墙上关于炉膛深度方向的中心线对称设置若干风口；左侧墙上设置若干风口，并且左侧墙与右侧墙上的风口对称设置；对于四角切圆燃烧锅炉，在燃烧器出口射流上游区域的炉墙上设置若干风口。

本实用新型进一步的改进在于，对于前后墙对冲燃烧锅炉，风口与侧墙的夹角为锐角；对于四角切圆燃烧锅炉，风口与炉墙的夹角为锐角。

本实用新型进一步的改进在于，风口的宽度为15～30cm；对于前后墙对冲燃烧锅炉，风口与侧墙的夹角为30～45°；对于四角切圆燃烧锅炉，风口与炉墙的夹角为30～45°。

本实用新型进一步的改进在于，风口间隔设置，形成缝隙式风口。

本实用新型进一步的改进在于，对于前后墙对冲燃烧锅炉，风口的高度为最下层旋流燃烧器至燃尽风燃烧器的距离；对于四角切圆燃烧锅炉，风口的高度为最下层燃烧器至最上层燃烧器之间的距离。

本实用新型进一步的改进在于，对于前后墙对冲燃烧锅炉，风口的高度小于最下层旋流燃烧器至燃尽风燃烧器的距离；对于四角切圆燃烧锅炉，风口的高度小于最下层燃烧器至最上层燃烧器之间的距离。

本实用新型进一步的改进在于，风口沿高度方向分为若干段，并且若干段间隔设置。

本实用新型进一步的改进在于，对于前后墙对冲燃烧锅炉，沿炉膛深度方向，将锅炉右侧墙划分为右侧墙Ⅰ段、右侧墙Ⅱ段、右侧墙Ⅲ段三段，其中，将右侧墙Ⅱ段向炉体外平移150mm～200mm，右侧墙Ⅱ段与右侧墙Ⅰ段、右侧墙Ⅲ段之间的缝隙形成自然风口；锅炉左侧墙设置与右侧墙上结构相同的自然风口。

本实用新型进一步的改进在于，每个风口内部均设置有导流板。