反高温热腐蚀危害监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种反高温热腐蚀危害监控装置。

背景技术：

电力生产是国民经济发展的强大动力，而火力发电则占据了电力生产的重要部分，锅炉做为火力发电厂三大主机之一，其安全性、稳定性及环保性对电力生产影响极大，电站锅炉的“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）受热面金属管排，由于受积灰、磨损、高温腐蚀等引发的炉管泄漏事故也是电力生产中的主要安全问题和安全隐患之一，其中高温热腐蚀腐蚀则是引发受热面失效的重要原因之一，据调查，我国100MW以上机组燃煤锅炉，由于热腐蚀使锅炉受热面管壁变薄，导致锅炉四管泄露事故造成的停机抢修时间约占整个机组非计划停用时间的40%左右，占锅炉本身非计划停用时间的70%以上，锅炉“四管”泄露事故也是长期困扰火电厂“安全、经济、稳发”的一个重要问题，其产生事故的原因除管材、焊接质量及管壁运行超温外，主要是由于高温腐蚀和磨损引起的，特别是锅炉水冷壁，由于面积大，管

排数量多、在出现燃料中硫份或氯化盐含量较高时，就会出现较为严重的高温热腐蚀现象，同时在国家环保排放的标准政策控制下，绝大多数电站锅炉都已进行了低氮燃烧器的技术改造，锅炉在进行低氮缺氧分级燃烧的同时，往往会进一步导致锅炉水冷壁区域由于缺氧而使得CO、 H2S等主要还原性气体升高，继而再次加快、加剧锅炉受热面的腐蚀程度和速度，对电力生产及国民经济带来极大地安全隐患和经济损失！

因此通过高温腐蚀的产生机理和类型，分析高温腐蚀的原因，寻找预防和解决锅炉水冷壁高温腐蚀情况的对策是一项刻不容缓的任务。

当前国内部分燃煤锅炉电厂仅在省煤器出口（烟气温度350℃左右）的烟道位置安装两点CO在线检测装置，通过测量监视烟气中CO气体的浓度值，检测判断锅炉燃烧整体还原性氛围，间接检测炉膛及水冷壁区域还原性气体浓度。该检测方式仅具有对被检测对象的局部性和间接性，不具备区域检测的针对性、全面性和直接性。而直接在锅炉水冷壁区域安装烟气检测测点进行烟气检测，存在的问题是烟气测样装置的耐高温性、测点安装位置的狭隘性和测点选择的代表性等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种反高温热腐蚀危害监控装置，根据高温腐蚀产生机理，通过对水冷壁面还原性气体浓度的实时测量并结合对锅炉系列燃烧优化调整和增设反腐蚀装置措施后，形成的一套自动调节系统装置，从而切实有效的削弱电站燃煤锅炉受热面区域的还原性氛围，最大限度的消除或减缓高温热腐蚀所带来的系列危害。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种反高温热腐蚀危害监控装置，锅炉1侧墙上分别设置成矩阵的采样孔2，所述的采样孔2内插入热风管Ⅰ3，所述的采样孔2内连接烟气采样管10，所述的烟气采样管10通过现场电磁阀箱连接烟气检测柜，所述的烟气检测柜将检测数据传输至DCS机柜，所述的DCS机柜还接收现场电磁阀箱的信号并对采样点进行选线控制，所述的DCS机柜对贴壁风调节门15，所述的DCS机柜与操作员站双向传输信号；

与所述的锅炉1侧壁成直角的锅炉前墙5上设置成矩阵的煤粉燃烧器4的层间靠侧墙位置设置贴壁风喷口6，所述的贴壁风喷口6通过调节阀与热二次风风系统连接；

所述的贴壁风喷口6与煤粉燃烧器4间隔设置。

所述的反高温热腐蚀危害监控装置，喷头包括风管Ⅰ7，所述的风管Ⅰ7上设置进风电磁阀8，所述的风管Ⅰ7插入集风管Ⅰ9，所述的集风管Ⅰ9上设置烟气采样管10，所述的烟气采样管10上设置采样电磁阀11，

所述的集风管Ⅰ9通过钻孔不锈钢板12连接圆盘形喷头13，所述的钻孔不锈钢板12穿过水冷壁管14间鳍片以焊接方式连接。

所述的反高温热腐蚀危害监控装置，所述的贴壁风喷口6内的风管Ⅱ19上设置挡板门21，所述的风管Ⅱ14连通风室16，所述的风室16与铸件喷头Ⅱ18之间通过炉墙水冷壁开孔弯管密封盒17连接，

所述的铸件喷头Ⅱ18为长方形，所述的铸件喷头Ⅱ18上开有圆形出风口20。

所述的反高温热腐蚀危害监控装置，所述的现场电磁阀箱内装入烟气采样电磁阀与热风电磁阀，所述的烟气采样电磁阀与热风电磁阀之间互为闭锁，所述的现场电磁阀箱与现场PLC双向传输时序控制信号，所述的现场PLC与DCS控制站之间双向通讯传输信号，所述的DCS控制站还接收测点烟气分析数据的模拟量输入信号，所述的DCS控制站与操作员站双向通讯传输信号，所述的DCS控制站将模拟量输出给贴壁风门调节阀。

有益效果：

1.本实用新型的直接在锅炉热腐蚀易发区域安装测点、实现有针对性的区域烟气在线检测。

2.本实用新型的热风喷头及采样探头采用一体化新型技术设计，解决了采样探头高温烧损问题，二次热风既做为采样探头在炉内的冷却介质，同时喷入的二次热风也做为形成水冷壁面氧化膜保护介质，起到保护采样探头高温烧损和在水冷壁区域形成氧保护膜双向作用。

3.本实用新型采用PLC进行烟气中腐蚀性气体的巡回检测，使被监测的部位、被检测介质参数具有极强的针对性、直接性、适时性、全面性，使检测数据对锅炉燃烧运行调整更具有指导性。

4.本实用新型采样探头同时做为热风喷头，可同时实现增加水冷壁面氧浓度，形成氧保护膜的反腐蚀双重作用。

4.本实用新型烟气通过优选的在线检测系统（CEMS）对各采样测点的氧量、H2S、HCI、及CO气体浓度进行巡回检测，同时将数据传输到DCS系统，供运行人员观察判断。

附图说明：

附图1是本实用新型的烟气采样检测控制系统图。

附图2是本实用新型的喷头示意图。

附图3是本实用新型的喷头A-A示意图。

附图4是本实用新型的贴壁风喷口示意图。

附图5是本实用新型的贴壁风喷口B-B示意图。

附图6是本实用新型的炉膛及燃烧器平面俯视图。

附图7是本实用新型的炉膛及燃烧器立面图。

附图8是附图1的内部流程示意图。

具体实施方式：

实施例1

一种反高温热腐蚀危害监控装置，其组成包括：锅炉1侧墙上分别设置成矩阵的采样孔2，所述的采样孔2内插入热风管Ⅰ3，所述的采样孔2内连接烟气采样管10，所述的烟气采样管10通过现场电磁阀箱连接烟气检测柜，所述的烟气检测柜将检测数据传输至DCS机柜，所述的DCS机柜还接收现场电磁阀箱的信号并对采样点进行选线控制，所述的DCS机柜对贴壁风调节门15，所述的DCS机柜与操作员站双向传输信号；

与所述的锅炉1侧壁成直角的锅炉前墙5上设置成矩阵的煤粉燃烧器4的层间靠侧墙位置设置贴壁风喷口6，所述的贴壁风喷口6通过调节阀与热二次风风系统连接；

二次风系统是电站燃煤锅炉的一个典型系统，专业人员都知道，就如：汽水系统、制粉系统、除灰渣系统，是锅炉系统中的一个子系统。

所述的贴壁风喷口6与煤粉燃烧器4间隔设置。

实施例2

实施例1所述的反高温热腐蚀危害监控装置，喷头包括风管Ⅰ7，所述的风管Ⅰ7上设置进风电磁阀8，所述的风管Ⅰ7插入集风管Ⅰ9，所述的集风管Ⅰ9上设置烟气采样管10，所述的烟气采样管10上设置采样电磁阀11，

所述的集风管Ⅰ9通过钻孔不锈钢板12连接圆盘形喷头Ⅰ13，所述的钻孔不锈钢板12穿过水冷壁管14间鳍片以焊接方式连接。

所述的圆盘形喷头13上设置喷头出风孔21。

实施例3

实施例1所述的反高温热腐蚀危害监控装置，所述的贴壁风喷口6内的风管Ⅱ19上设置挡板门21，所述的风管Ⅱ14连通风室16，所述的风室16与铸件喷头Ⅱ18之间通过炉墙水冷壁开孔弯管密封盒17连接，

所述的铸件喷头Ⅱ18为长方形，所述的铸件喷头Ⅱ18上开有圆形出风口20。

实施例4

实施例1所述的反高温热腐蚀危害监控装置，所述的现场电磁阀箱内装入测点烟气采样电磁阀与热风电磁阀，所述的烟气采样电磁阀与热风电磁阀之间互为闭锁，所述的现场电磁阀箱与现场PLC双向传输时序控制信号，所述的现场PLC与DCS控制站之间双向通讯传输信号，所述的DCS控制站还接收测点烟气分析数据的模拟量输入，所述的DCS控制站与操作员站双向通讯传输信号，所述的DCS控制站将模拟量输出给贴壁风门调节阀。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。