[发明专利]一种锅炉水冷壁高温腐蚀保护装置

说明书

本发明公开了一种锅炉水冷壁高温腐蚀保护装置，包括由热一次风母管引出的在炉膛两侧分别形成的两路吹扫风母管，每一路吹扫风母管均分为4层水平布置的8路吹扫风支管，每一路吹扫风支管伸向炉墙与对应的喷口风管连接并将热风通过花瓣形喷嘴喷入炉膛两侧墙易腐蚀水冷壁附近区域；每一路吹扫风母管上设有1套风量测量装置和自动调节风门，每一路吹扫风支管上设有1套手动调节风门。本发明通过合理的喷嘴多点均匀布置和喷口结构、参数的合理设计使吹扫风对水冷壁形成无死角的全面覆盖，喷嘴周围区域水冷壁高温腐蚀得到有效控制，同时可以避免吹扫风和炉内飞灰对水冷壁管造成磨损并保证喷嘴在高温环境中长期可靠运行。

技术领域

本发明属于对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀保护技术领域，尤其涉及一种锅炉水冷壁高温腐蚀保护装置。

背景技术

随着对冲燃烧锅炉深度分级空气的低氮燃烧技术的广泛应用，锅炉炉膛水冷壁逐渐反映出比较严重的高温腐蚀倾向，水冷壁附近区域氧浓度很低、CO浓度很高，呈大面积强还原性气氛，并存在大量腐蚀性H₂S气体，以上因素是导致燃烧器至燃尽风区域水冷壁严重高温腐蚀问题的主要原因，当水冷壁腐蚀减薄到一定程度后将发生泄露和爆管等运行事故，严重影响锅炉运行的安全性。

目前国内发生水冷壁高温腐蚀的锅炉主要采用燃烧优化调整、防腐喷涂和增加贴壁风的方式对水冷壁高温腐蚀进行控制。燃烧优化调整主要采用提高运行氧量、强化配风燃烧等措施来缓解高温腐蚀，但是对NOx减排不利；防腐喷涂主要采用不同的喷涂工艺在水冷壁管表面形成防腐蚀金属涂层以缓解高温腐蚀，但无法从根本上防治高温腐蚀现象；贴壁风技术主要采用在炉膛角部位置水冷壁上开孔的方式，风源多取自锅炉二次风系统，风量不足时风速和风压较低，不易形成全面覆盖水冷壁腐蚀区域的气流。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种锅炉水冷壁高温腐蚀保护装置，通过采用中高风速、圆心辐射渐扩型花瓣喷口、炉膛多点等距布置等方式，形成全面覆盖水冷壁易腐蚀区域的吹扫风气流，消除水冷壁附近的强还原性气氛，降低腐蚀性H₂S气体浓度，实现锅炉水冷壁高温腐蚀的有效治理。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

一种锅炉水冷壁高温腐蚀保护装置，包括由热一次风母管引出的在对冲燃烧锅炉炉膛两侧分别形成的两路吹扫风母管，每一路吹扫风母管均分为4层水平布置的8路吹扫风支管，每一路吹扫风支管伸向炉墙与对应的喷口风管连接并将热风通过圆心辐射渐扩型花瓣形喷嘴喷入炉膛两侧水冷壁易腐蚀区域；每一路吹扫风母管上设有1套风量测量装置和自动调节风门。

本发明进一步的改进在于，每面炉墙上的8个吹扫风喷嘴沿高度方向自最下层燃烧器至燃尽风之间等间距布置，沿炉墙宽度水平方向等间距布置。

本发明进一步的改进在于，每个吹扫风喷嘴采用圆心辐射渐扩型花瓣式设计，每个喷嘴的4个小喷口中心线相对于水平线分别呈45°、135°、225°和315°角度呈对称阵列式布置。

本发明进一步的改进在于，喷嘴径向中心线距离水冷壁中心线距离为200mm，单个喷嘴设置有4个小喷口，其吹扫风量为2.5～3.0m³/s，喷嘴端面处风速为40～50m/s。

本发明进一步的改进在于，喷嘴采用耐高温等级不低于06Cr25Ni20材质的耐高温钢材制成，炉内端面辐射50～100mm厚的耐火浇注料层层，耐火温度不低于1700℃。

本发明进一步的改进在于，每一路吹扫风支管上设有1套手动调节风门。

相对于现有技术，本发明至少具有如下有益的技术效果：