[发明专利]一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置及工作方法

说明书

本发明涉及一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置及工作方法，下层燃烧器、中层燃烧器、上层燃烧器、下层燃尽风口、上层燃尽风口对称布置于前墙水冷壁和后墙水冷壁。下层燃烧器、中层燃烧器、上层燃烧器分别含有6组或8组燃烧器，其中每层两端各布置一组新型燃烧器、中部布置旋流燃烧器。本发明采用新型燃烧器，通过水平浓淡分离和半圆环直流二次风，大大改善了侧墙水冷壁附近还原性气氛，有效解决了高温腐蚀问题，并且从根本上解决了贴壁风应用带来的弊端；采用旋流燃烧器和新型直流燃烧器复合布置方式，不但能实现低氮燃烧，而且解决了对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的难题；结构简单，易于实施，对目前大容量机组无需较大技改。

技术领域

本发明涉及一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置及工作方法。

背景技术

我国电站锅炉燃用煤质较杂，往往与设计燃料的特性存在一定偏差，煤质经常性变化及配煤掺混燃烧不合理往往带来结渣、沾污和高温腐蚀等问题，其中高温腐蚀问题对锅炉运行可靠性的影响最大，随着燃煤锅炉容量和参数的提高，锅炉水冷壁问题也相应提高，也导致了高温腐蚀现象的发生；此外，为了达到NO_x超低排放的要求，大多数电厂采用分级配风等低氮燃烧方式，主燃烧区域的欠氧燃烧进一步加剧了水冷壁的高温腐蚀。

研究发现，由于前后墙对冲燃烧锅炉的燃烧器和燃尽风喷口均布置在炉膛的前、后墙上，在两侧墙上均未布置任何空气补给装置，因此侧墙中间区域附近氧浓度极低，呈现出明显的还原性气氛，造成该区域内水冷壁高温腐蚀严重。高温腐蚀的发生主要影响因素为：壁面还原性气氛、管壁温度、H₂S及SO₃浓度。从入炉煤角度出发控制含硫量来遏制高温腐蚀，成本太高，难以实现；从降低管壁温度出发来遏制高温腐蚀，影响机组经济性；而从优化壁面还原性气氛出发，可以在一定程度上减轻水冷壁高温腐蚀，但贴壁风方法存在以下问题：1）贴壁风在水冷壁覆盖不全，未覆盖区域防止高温腐蚀的效果较差，如专利CN200520020312.5；2）不能根据水冷壁表面还原性气氛分布进行精细化调整贴壁风量；3）贴壁风风向与水冷壁轴向相垂直，风速衰减比较快，效果减半，如专利CN200810044352.1；4）贴壁风喷口的冷却条件比较差，易出现喷口烧坏现象。

综上所述，贴壁风可以作为一种解决水冷壁高温腐蚀的有效方法，但实际应用中由于方法不当导致效果较差，因此，急需一种系统简单、易于实施且不影响炉内燃烧稳定性和锅炉效率的防止侧墙水冷壁高温腐蚀的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置及工作方法，在靠近侧墙区域采用水平浓淡分离新型燃烧器，淡一次风和直流二次风具有良好的刚性，可以有效改变侧墙水冷壁附近还原性气氛，从根本上克服贴壁风的缺点。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置，其特征在于，包括前墙水冷壁、后墙水冷壁、左墙水冷壁、右墙水冷壁、下层燃烧器、中层燃烧器、上层燃烧器、下层燃尽风口和上层燃尽风口；所述前墙水冷壁、后墙水冷壁、左墙水冷壁和右墙水冷壁构成对冲炉膛，所述下层燃烧器、中层燃烧器、上层燃烧器、下层燃尽风口和上层燃尽风口均对称布置于前墙水冷壁和后墙水冷壁上，且下层燃烧器、中层燃烧器和上层燃烧器布置在前墙水冷壁和后墙水冷壁的下部，下层燃尽风口和上层燃尽风口布置在前墙水冷壁和后墙水冷壁的上部；所述下层燃烧器、中层燃烧器和上层燃烧器均包括新型燃烧器和旋流燃烧器，且新型燃烧器位于端部、旋流燃烧器位于中部。

进一步而言，所述下层燃烧器、中层燃烧器和上层燃烧器均含有6组或8组燃烧器，其中每层燃烧器两端各布置1组新型燃烧器、中部布置4组或6组旋流燃烧器。

进一步而言，所述新型燃烧器包括一次风管道和二次风管道，且一次风管道和二次风管道相接触；所述一次风管道的截面为圆环形，所述二次风管道的横截面为半圆环形，二次风管道设置有二次风进口且中部形成二次风通道，所述二次风通道位于一次风管道的外部，二次风通道与左墙水冷壁或右墙水冷壁相邻。