[发明专利]一种减少水冷壁高温腐蚀的吹灰器及其工作方法

说明书

本发明涉及一种减少水冷壁高温腐蚀的吹灰器及其工作方法，属于电站锅炉燃烧技术领域。包括吹灰器本体、电控箱和自动控制系统，所述吹灰器本体包括位于底部的机架和上方的罩板，所述机架和罩板前端设有大齿轮，所述大齿轮上还设有驱动销，所述大齿轮前端套接有前支承座，所述前支承座前端连接有墙箱，所述墙箱前端设有喷头，喷头端部设有喷嘴，所述机架和罩板之间形成空腔，在空腔的上部水平设置有导向管，所述导向管下方设置有螺纹管，所述螺纹管前端和大齿轮连接，所述螺纹管后端和凸轮之间传动连接，所述罩板后端底部还设有定位棘爪，所述定位棘爪和凸轮之间连接，所述凸轮后端还连有内管，所述内管和喷头连通。

技术领域

本发明涉及一种减少水冷壁高温腐蚀的吹灰器及其工作方法，属于电站锅炉燃烧技术领域。

背景技术

目前，近年来，我国火电站锅炉污染物的排放标准更加趋于严格化，某新建燃煤发电厂NOx排放量降低到50mg/Nm3，为了实现火电厂污染物低排放量，改造后的低氮燃烧器广泛应用于火电站燃煤机组，从而造成了炉膛内水冷壁局部区域的强还原性氛围。煤炭中的黄铁矿在强还原性气氛下燃烧时，极易转化为腐蚀性极强的CO和H2S，CO可直接与水冷壁管壁氧化物发生腐蚀反应。在锅炉燃烧空气动力场作用下，H2S扩散至水冷壁与管壁表面氧化铁及内部金属基体反应生成硫化铁，氧浓度增加时，硫化铁与氧进一步反应生成强腐蚀性的单质硫。此外，H2S与氧反应生成SO2，当管壁附近再次交替为强还原性氛围时，H2S进一步与SO2反应生成强腐蚀性单质硫，穿透管壁表面氧化层，破坏管壁表面金属晶体间作用力，从而导致水冷壁出现严重的硫化物型腐蚀。查阅水冷壁高温腐蚀的状况研究，可知，管道越薄区域，积灰越严重，积灰不断累积将加快炉膛水冷壁受热面产生高温腐蚀的进程。水冷壁管道的减薄，会导致锅炉“爆管”事故，严重影响电厂的经济效益和安全运行。

现有贴壁风技术是预防水冷壁高温腐蚀的有效措施。通过将少量二次风从水冷壁近壁区域喷入炉膛，破坏该区域局部还原性气氛。在此原理基础上提出不少措施，如套管式喷头吹扫贴壁风吹灰装置，但依然存在着如下几个方面的问题：吹扫系统装置固定的内通水蒸气直径和外通压缩蒸汽直径，在锅炉负荷发生变化(锅炉内运行氧量瞬时减小)时，吹扫系统出口的水蒸气和压缩空气量不能及时准确地对锅炉内部安全燃烧所需的空气量做出反馈；套管式喷头安装不严密，在吹灰过程或贴壁风过程进行时，严重会使套管脱落，高温水蒸气吹灰介质通过缝隙进入贴壁风所流经管道，在进行贴壁风工作时，贴壁风介质和吹灰介质混为一起，均降低吹灰工作效率和贴壁风工作效率。另外，如果锅炉为正压工况，套管式喷头安装不严密，会使高温烟气通过套管缝隙流入套管 (外界)，不及时加密密封装置，直接影响锅炉燃烧安全运行；在水冷壁直接开孔进行贴壁风技术，开孔密封装置不严谨，炉膛内漏风量瞬间增大，空气系数偏高，直接影响锅炉内燃烧工况，导致NOx排放量增大，甚至不符合国家火电站污染物排放标准；采用侧边风方法改变贴壁处还原性气氛成分，容易使风量动压偏低，进而无法有效解决炉膛水冷壁高温腐蚀问题。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种减少水冷壁高温腐蚀的吹灰器及其工作方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种减少水冷壁高温腐蚀的吹灰器及其工作方法，该装置结构简单，密封性强，操作和安装便捷，安全系数高，系统可以根据炉膛的燃烧工况实时进行调节，实现了智能化吹灰和防治高温腐蚀的双重目的。

本发明的一种减少水冷壁高温腐蚀的吹灰器，包括吹灰器本体、电控箱和自动控制系统，

所述吹灰器本体包括位于底部的机架和上方的罩板，所述机架和罩板前端设有大齿轮，所述大齿轮上还设有驱动销，所述大齿轮前端套接有前支承座，所述前支承座前端连接有墙箱，所述墙箱前端设有喷头，喷头端部设有喷嘴，所述机架和罩板之间形成空腔，在空腔的上部水平设置有导向管，所述导向管下方设置有螺纹管，所述螺纹管前端和大齿轮连接，所述螺纹管后端和凸轮之间传动连接，所述罩板后端底部还设有定位棘爪，所述定位棘爪和凸轮之间连接，所述凸轮后端还连有内管，所述内管和喷头连通；