一种电站锅炉新型贴壁风布置方法与流程

本发明属于电站锅炉技术领域，具体涉及一种电站四角切圆锅炉新型贴壁风布置方法。

背景技术：

随着环保要求的提高，nox的排放量必须保持较低水平，大型锅炉大多采用了低氮燃烧技术以控制nox的生成。低氮燃烧方法可以分为空气分级燃烧、燃料分级燃烧、浓淡偏差燃烧、烟气再循环等。其中空气分级燃烧技术目前国内应用较多，实践证明空气分级燃烧技术对于燃煤电厂而言是一种较为经济合理的nox控制方式。

空气分级燃烧技术的基本原理是将燃料燃烧所需要的空气量分为两级送入，在第一级燃烧区内保持过量空气系数在0.8左右，使得燃料处于贫氧富燃的气氛，从而降低了燃料的燃烧速度和燃烧区的温度，抑制了热力型nox的生成。并且，燃料在燃烧时生成大量的co，与燃料中的氮分解生成的hn、hcn、cn、nh3、nh2等相互复合生成n2，或将己生成的nox分解还原，从而控制了燃料型nox的生成量。剩余的空气被送入至二级燃烧区，使得燃料燃尽。在二次燃烧区，虽然氧浓度较高，但炉内的火焰温度己经降低，因而nox的生成量不大。

低氮燃烧技术虽然能够明显的降低nox的排放，但是也导致了燃烧器区域比过去的小容量锅炉更易生成还原性气氛，因而在大型锅炉上水冷壁高温腐蚀的问题日益普遍。

为此，研究者们提出了几种解决水冷壁高温腐蚀问题的方法，其中，贴壁风技术以其简单可靠的优点在工程实际中受到广泛应用。加装贴壁风可以提高水冷壁高温腐蚀区域的局部含氧量，从根本上破坏发生腐蚀反应所必需的还原性气氛。

但是，现有技术中大部分是针对前后墙对冲锅炉加装贴壁风，其对于四角切圆锅炉不适用。对四角切圆锅炉加装贴壁风的技术的研究较少，效果不明显。因此，需要开发一种电站四角切圆锅炉新型贴壁风布置方法。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种四角切圆锅炉新型贴壁风布置方法，目的在于，提高贴壁风射流动量，增强贴壁风射流的穿透力，提升对水冷壁近壁区域的补氧效果，从而有效地消除低氮燃烧技术下锅炉水冷壁的高温腐蚀。随着水冷壁近壁区域还原性气氛减弱，还能有效防止水冷壁结渣的发生。

为了实现上述目的，本发明提供了一种四角切圆锅炉新型贴壁风布置方法，其用于电站四角切圆锅炉中贴壁风布置，其从风压比二次风箱高的一次风箱中引出设定量的一次风作为贴壁风，并保证炉膛总风量不变，以此方式增加提高贴壁风射流动量，增强贴壁风射流的穿透力。

以上发明构思中，贴壁风动量的增加使得贴壁风射流穿透力增强，能够有效地削弱水冷壁近壁区域的还原性气氛，缓解部分水冷壁的高温腐蚀。随着贴壁风动量的增加，水冷壁近壁区域氧化性气氛增强，可以大大缓解水冷壁结渣的发生。

本发明构思中，不同于现有的从二次风箱中引出贴壁风的方法，新型四角切圆锅炉贴壁风布置方法从风压相对较高的一次风箱中引出部分一次风作为贴壁风，并保证炉膛总风量不变。由于一次风风压比二次风风压高，从一次风箱中引出贴壁风后，贴壁风能够获得较高的速度。相对于现有贴壁风布置方法，相同贴壁风风率下，新型贴壁风布置方法可以较大幅度提升贴壁风动量，增强贴壁风射流的穿透力，有效地削弱水冷壁近壁区域的还原性气氛，缓解部分区域水冷壁的高温腐蚀。随着水冷壁近壁区域还原性气氛减弱，还能有效防止水冷壁结渣的发生。

本发明与现有方法相比，其有益技术效果体现在：

(1)从一次风箱中引出贴壁风后，贴壁风动量进一步提升。贴壁风沿平行于水冷壁方向流动的距离变远，能够更加有效地消除水冷壁近壁区域的还原性气氛，防止高温腐蚀的发生。

(2)贴壁风动量的提升使得水冷壁近壁区域的氧化性气氛增强，可以大大缓解水冷壁结渣的发生。

附图说明

图1为现有技术中贴壁风原理图。

图2为本发明中新型贴壁风原理图。

图3为二次风喷口和贴壁风喷口布置的位置示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

其中，1为一次风机，2为二次风机，3为空气预热器，4为燃尽风喷口，5为二次风喷口，6为贴壁风喷口，7为一次风喷口，8为二次风箱，9为一次风箱，10为水冷壁，11为轴承，12为连杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为了更渗入了解本发明的构思，下面先介绍下做出本明构思前，在实际工程实践中，遇到的技术问题：长期的研究发现，对于四角切圆锅炉，通常在二次风燃烧器喷口两侧加装射流方向平行于水冷壁的贴壁风，贴壁风从二次风箱引出。二次风的风压有限，所以贴壁风速度的大小被限制在一定的范围内。锅炉运行时，主气流在炉膛内剧烈旋转，射流方向与主气流旋转方向相反的贴壁风在壁面阻力和上游主气流冲击的双重作用下，对水冷壁壁面附近的补氧效果并不明显；此外，与主气流方向一致的贴壁风射流也会受到壁面阻力的作用，对水冷壁壁面附近的补氧效果受到一定的限制。由于二次风的风压的限制，很难继续通过提升贴壁风速度以及增强贴壁风射流穿透力来有效地提升贴壁风削弱高温腐蚀的效果。因此，现有四角切圆锅炉贴壁风对水冷壁近壁区域还原性气氛消除不明显。

在以上的背景技术下，作出了本发明申请。为了更详细的说明本发明的改进之处，下面对比现有技术中贴壁风原理图和本发明中新型贴壁风原理图，以进一步详细说明。

图1为现有技术中贴壁风原理图，图2为本发明中新型贴壁风原理图，其中，1为一次风机，2为二次风机，3为空气预热器，4为燃尽风喷口，5为二次风喷口，6为贴壁风喷口，7为一次风喷口，8为二次风箱，9为一次风箱。

对比两图可知：图1中方法中贴壁风从二次风箱8引出，二次风通过二次风喷口5喷出。二次风由二次风机2产生，经空气预热器3预热，输入至二次风喷口5和贴壁风喷口6喷出。通常二次风箱风压较低，贴壁风速度被限制在一定的范围内。当贴壁风动量不能对水冷壁近壁区域还原性气氛的消除产生较为明显的效果时，想通过提高贴壁风速度的方法来提升贴壁风动量，其提升空间非常小，产生的效果不明显。

图2为新型贴壁风布置方法，该方法从一次风箱9中引出部分一次风作为贴壁风，一次风由一次风机1产生，经空气预热器3预热，输入至一次风喷口7和贴壁风喷口6喷出。一次风通过一次风喷口7和贴壁风喷口6喷出。由于一次风箱风压较大，贴壁风速度能够得到较大的提升。相对于现有贴壁风布置方法，相同贴壁风风率下，新型贴壁风布置方法可以较大幅度提升贴壁风动量，使贴壁风沿平行于水冷壁方向的流动距离变远，贴壁风气流覆盖的水冷壁面积变大，从而有效地消除水冷壁近壁区域的还原性气氛。随着水冷壁近壁区域氧化性气氛的增强，水冷壁的高温腐蚀能够被有效缓解，同时，还能大大降低水冷壁结渣的发生。

图3为二次风喷口和贴壁风喷口布置的位置示意图，由图可知，连杆12和轴承11均连接至二次喷风口5。二次风室通过喷嘴轴承与风箱风道两侧的大角钢相连，喷嘴可绕轴摆动。喷嘴通过内连杆与摆动装置连接，实现喷嘴上下摆动。贴壁风喷风口具有平行于水冷壁10壁面的喷口，这样的设计能够保证贴壁风沿平行于水冷壁方向流动。

本发明看似简单，实则巧妙的利用了一次风，仅仅是一个看似简单的改进，却给实际工程实践带来了显著的效果，解决了四角切圆锅炉的高温腐蚀问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。