一种防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种贴壁风系统及方法，特别是涉及一种防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统及其工作方法。

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nox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。

研究表明，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，且简单易行，在工程上广泛应用，如申请号为200910218992.4的中国专利。但传统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；

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；

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，急需一种覆盖面积广、可精细化调节、风速衰减慢、喷口冷却效果好的贴壁风系统和方法更好地解决水冷壁高温腐蚀问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统及其工作方法，具有覆盖面积广、可精细化调节、风速衰减慢、喷口冷却效果好等特点。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统，其特征在于，包括前墙燃烧器区域贴壁风装置、后墙燃烧器区域贴壁风装置、左墙燃烧器区域贴壁风装置和右墙燃烧器区域贴壁风装置；所述前墙燃烧器区域贴壁风装置、后墙燃烧器区域贴壁风装置、左墙燃烧器区域贴壁风装置和右墙燃烧器区域贴壁风装置分别位于前墙水冷壁、后墙水冷壁、左墙水冷壁和右墙水冷壁上，且前墙燃烧器区域贴壁风装置、后墙燃烧器区域贴壁风装置、左墙燃烧器区域贴壁风装置和右墙燃烧器区域贴壁风装置均位于燃烧器区域内；所述右墙燃烧器区域贴壁风装置包括曲面挡板、贴壁风风箱、调节执行器、锥形堵头、调节连杆、风道、调节风门、母管、a壁面气氛监测仪和b壁面气氛监测仪；所述贴壁风风箱固定在右墙水冷壁上，所述曲面挡板固定在相邻的两个水冷壁管之间，且该相邻的两个水冷壁管之间的相应位置无水冷壁鳍片，所述曲面挡板设置在贴壁风风箱覆盖的区域内；所述风道进口与母管连通，风道出口与贴壁风风箱连通，所述调节风门位于风道进口处，所述调节连杆位于风道的出口处，且调节连杆的一端与调节执行器连接，所述调节连杆上固定有锥形堵头，所述锥形堵头位于风道内，且锥形堵头随着调节连杆进行左右移动，用于对风道内两侧的风量进行调节；所述a壁面气氛监测仪和b壁面气氛监测仪分别位于风道的两侧，且a壁面气氛监测仪和b壁面气氛监测仪均通过取样管与水冷壁鳍片连接，用于抽取炉膛内右墙水冷壁处的烟气进行成分分析；所述前墙燃烧器区域贴壁风装置、后墙燃烧器区域贴壁风装置、左墙燃烧器区域贴壁风装置和右墙燃烧器区域贴壁风装置的结构均相同。

作为优选，本发明还包括右墙燃尽风区域贴壁风装置和后墙燃尽风区域贴壁风装置，所述右墙燃尽风区域贴壁风装置和后墙燃尽风区域贴壁风装置分别位于右墙水冷壁和后墙水冷壁上，且右墙燃尽风区域贴壁风装置和后墙燃尽风区域贴壁风装置均位于燃尽风区域内，所述右墙燃尽风区域贴壁风装置和后墙燃尽风区域贴壁风装置均与右墙燃烧器区域贴壁风装置的结构相同。

作为优选，所述曲面挡板为向炉膛内凸起的矩形曲面结构，其材质为耐高温合金钢；所述曲面挡板沿水冷壁管的轴向长度为0.8m~1.5m，且曲面挡板焊接于相邻两个水冷壁管之间，该相邻两个水冷壁管以及曲面挡板之间共同形成贴壁风进入通道。

作为优选，所述贴壁风风箱为四棱台结构，用于保证各贴壁风进入通道内风速一致。

作为优选，所述调节执行器、调节风门、a壁面气氛监测仪和b壁面气氛监测仪均与计算机连接，通过各壁面气流情况，调控调节风门的开度以及锥形堵头的左右位置。

作为优选，所述母管为一次风母管或二次风母管。

上述的防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统的工作方法如下：

步骤一：母管输送一次风或二次风，通过风道进入贴壁风风箱；

步骤二：贴壁风通过多个贴壁风进入通道垂直进入，与曲面挡板撞击后改变方向，沿水冷壁管轴向朝上下两个方向流动；

步骤三：计算机根据a壁面气氛监测仪和b壁面气氛监测仪的检测结果，判断两侧壁面的风速情况，通过调节风门的开度调节风速大小，通过调节执行器改变锥形堵头的左右位置实现壁面两侧风量的不同。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）本发明采用曲面挡板，实现贴壁风风向与水冷壁管轴向平行，减小风速衰减，覆盖面积广，可降低贴壁风量，避免对炉内燃烧造成影响。

2）本发明通过计算机根据a壁面气氛监测仪和b壁面气氛监测仪的检测结果，判断两侧壁面处的风速，通过调节风门的开度调节风速大小，通过调节执行器改变锥形堵头的左右位置实现两侧风量的大小不同，实现了贴壁风量精细化调节。

3）本发明采用曲面挡板，增加了贴壁风与挡板的接触面积，喷口冷却效果增强，同时曲面设计可以减少贴壁风与挡板接触时的动量损失。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是图1中c-c面的剖视图。

图3是图2中d处放大图。

图中：前墙燃烧器区域贴壁风装置1、后墙燃烧器区域贴壁风装置2、左墙燃烧器区域贴壁风装置3、右墙燃烧器区域贴壁风装置4、前墙水冷壁5、后墙水冷壁6、左墙水冷壁7、右墙水冷壁8、燃尽风区域9、燃烧器区域10、右墙燃尽风区域贴壁风装置11、后墙燃尽风区域贴壁风装置12、炉膛13、曲面挡板41、贴壁风风箱42、调节执行器43、锥形堵头44、调节连杆45、风道46、调节风门47、母管48、a壁面气氛监测仪49、b壁面气氛监测仪50、水冷壁管81、水冷壁鳍片82。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，一种防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统，包括前墙燃烧器区域贴壁风装置1、后墙燃烧器区域贴壁风装置2、左墙燃烧器区域贴壁风装置3和右墙燃烧器区域贴壁风装置4；前墙燃烧器区域贴壁风装置1、后墙燃烧器区域贴壁风装置2、左墙燃烧器区域贴壁风装置3和右墙燃烧器区域贴壁风装置4分别位于前墙水冷壁5、后墙水冷壁6、左墙水冷壁7和右墙水冷壁8上，且前墙燃烧器区域贴壁风装置1、后墙燃烧器区域贴壁风装置2、左墙燃烧器区域贴壁风装置3和右墙燃烧器区域贴壁风装置4均位于燃烧器区域10内。

右墙燃烧器区域贴壁风装置4包括曲面挡板41、贴壁风风箱42、调节执行器43、锥形堵头44、调节连杆45、风道46、调节风门47、母管48、a壁面气氛监测仪49和b壁面气氛监测仪50；贴壁风风箱42固定在右墙水冷壁8上，曲面挡板41固定在相邻的两个水冷壁管81之间，且该相邻的两个水冷壁管81之间的相应位置无水冷壁鳍片82，曲面挡板41设置在贴壁风风箱42覆盖的区域内；风道46进口与母管48连通，风道46出口与贴壁风风箱42连通，调节风门47位于风道46进口处，调节连杆45位于风道46的出口处，且调节连杆45的一端与调节执行器43连接，调节连杆45上固定有锥形堵头44，锥形堵头44位于风道46内，且锥形堵头44随着调节连杆45进行左右移动，用于对风道46内两侧的风量进行调节；a壁面气氛监测仪49和b壁面气氛监测仪50分别位于风道46的两侧，且a壁面气氛监测仪49和b壁面气氛监测仪50均通过取样管与水冷壁鳍片82连接，用于抽取炉膛13内右墙水冷壁8处的烟气进行成分分析。

前墙燃烧器区域贴壁风装置1、后墙燃烧器区域贴壁风装置2、左墙燃烧器区域贴壁风装置3和右墙燃烧器区域贴壁风装置4的结构均相同。

本实施例中，还包括右墙燃尽风区域贴壁风装置11和后墙燃尽风区域贴壁风装置12，右墙燃尽风区域贴壁风装置11和后墙燃尽风区域贴壁风装置12分别位于右墙水冷壁8和后墙水冷壁6上，且右墙燃尽风区域贴壁风装置11和后墙燃尽风区域贴壁风装置12均位于燃尽风区域9内，右墙燃尽风区域贴壁风装置11和后墙燃尽风区域贴壁风装置12均与右墙燃烧器区域贴壁风装置4的结构相同。

曲面挡板41为向炉膛13内凸起的矩形曲面结构，其材质为耐高温合金钢；曲面挡板41沿水冷壁管81的轴向长度为0.8m~1.5m，且曲面挡板41焊接于相邻两个水冷壁管81之间，该相邻两个水冷壁管81以及曲面挡板41之间共同形成贴壁风进入通道。

贴壁风风箱42为四棱台结构，用于保证各贴壁风进入通道内风速一致。

调节执行器43、调节风门47、a壁面气氛监测仪49和b壁面气氛监测仪50均与计算机连接，通过各壁面气流情况，调控调节风门47的开度以及锥形堵头44的左右位置。

母管48为一次风母管或二次风母管。

上述的防止四角切圆燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统的工作方法如下：

步骤一：母管48输送一次风或二次风，通过风道46进入贴壁风风箱42；

步骤二：贴壁风通过多个贴壁风进入通道垂直进入，与曲面挡板41撞击后改变方向，沿水冷壁管81轴向朝上下两个方向流动；

步骤三：计算机根据a壁面气氛监测仪49和b壁面气氛监测仪50的检测结果，判断两侧壁面的风速情况，通过调节风门47的开度调节风速大小，通过调节执行器43改变锥形堵头44的左右位置实现壁面两侧风量的不同。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。