一种防止前后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀的空气导向装置的制作方法

本实用新型涉及一种空气导向装置，尤其是一种用于前后墙对冲燃烧锅炉以防止侧墙水冷壁高温腐蚀的空气导向装置。

背景技术：

目前，前后墙对冲燃烧锅炉通常采用空气分级燃烧技术来控制氮氧化物（NO_X）的排放量，所谓空气分级就是将锅炉燃烧所需的空气量在炉膛高度方向上分成两级或多级先后送入炉膛内，即：首先在布置有燃烧器的炉膛高度区域送入第一级空气，该部分空气量小于锅炉完全燃烧所需的理论空气量，由于送入该区域的空气量小于锅炉完全燃烧所需的空气量，所以在该区域能够较好地抑制NO_X的产生，之后再在燃烧器区域的上方通过燃尽风装置将之前没有从燃烧器区域处送入的剩余空气量送入到炉膛内；由于炉膛内燃烧器区域处的初始NOX产生量已经得了较好地控制，所以当把锅炉完全燃烧所需的燃尽风送入到炉膛内后，NO_X的总生成量也能得到良好地控制，比不采用空气分级燃烧技术可降低30%-50%的NO_X排放量。

但是，由于送入燃烧器区域的空气量小于锅炉完全燃烧所需的空气量，将会导致锅炉燃烧器区域的缺氧燃烧，燃烧器区域缺氧燃烧将会生成H₂S、CO等还原性气体，这些还原性气体会夹杂在炉膛高温烟气中并向炉膛左右侧墙流动，造成对侧墙水冷壁的冲刷和侧墙水冷壁的高温腐蚀，尤其是左右侧墙中部区域处的高温腐蚀表现得最为严重，进而导致水冷壁管变薄而发生爆管泄漏事件，严重影响锅炉运行的安全性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防止前后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀的空气导向装置，该空气导向装置能有效防止前后墙对冲燃烧锅炉的高温腐蚀，从而保证锅炉的安全运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防止前后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀的空气导向装置，所述锅炉炉膛的左右两侧墙中部对称设置有与布置于锅炉炉膛前后墙上的各燃烧器层和燃尽风层一一对应布置的空气导向装置，所述的空气导向装置能使进入炉膛内的空气在左右两侧墙中部及其两边形成一层空气保护膜。

进一步的，所述的空气导向装置包括形状均为矩形的第一进风管和第一导向板，且所述第一进风管的截面大小小于第一导向板的大小；第一进风管的尾部与风箱相连通，第一进风管的前端伸入炉膛内部并与炉膛侧墙固定连接；第一进风管前端的左右侧面和顶面上分别开有一个矩形空气导向缺口；第一进风管前端底面以及其顶面的两个转角均与所述的第一导向板固定连接。

进一步的，所述的矩形空气导向缺口靠近侧墙内壁。

进一步的，所述的第一导向板上设有数个均布的第一小孔，且第一小孔的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%。

进一步的，所述矩形空气导向缺口的中部还通过一个与第一进风管一体成型的连接件与第一导向板固定连接。

进一步的，所述的第一进风管通过焊接与炉膛侧墙固定连接；所述的连接件、第一进风管前端底面以及其顶面的两个转角均通过焊接与第一导向板固定连接。

进一步的，所述的空气导向装置包括形状均为圆形的第二进风管和第二导向板，且所述第二进风管的半径小于第二导向板的半径；第二进风管的尾部与风箱相连通，第二进风管的前端伸入炉膛内部并与炉膛侧墙固定连接；沿着第二进风管的周向于第二进风管的前端间隔均匀地设有数个弧形空气导向缺口，且所述的弧形空气导向缺口在第二进风管前端周向上的分布为：相对于炉膛左右侧墙呈上下竖直分布和左右水平分布；第二进风管的前端与所述的第二导向板固定连接。

进一步的，所述的弧形空气导向缺口靠近侧墙内壁。

进一步的，所述的第二导向板上设有数个均布的第二小孔，且第二小孔的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%。

进一步的，所述的第二进风管通过焊接与炉膛侧墙固定连接；第二进风管的前端通过焊接与第二导向板固定连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的防止前后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀的空气导向装置可以使空气在进入炉膛时紧贴左右侧墙向竖直向上方向运动以及向左右水平方向运动，从而在炉膛燃烧高度区域内侧墙水冷壁发生高温腐蚀最为严重的侧墙中部以及侧墙两边形成一层空气保护膜，进而使带有H₂S、CO等还原性气体的高温烟气不能与侧墙水冷壁直接接触，达到有效防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀的目的，并且该层空气保护膜还利于防止或减轻锅炉的结焦。同时，由于进入炉膛内的空气中含有氧气，所以该部分空气还可以与H₂S、CO等还原性气体发生化学反应从而降低高温烟气中的还原性气体量，降低高温烟气的还原性，进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀。另外，通过在导向板上设置数个均布的小孔，且小孔的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%，既可以使流动至进风管前端的空气经所述的小孔向炉膛中部运动，从而给向侧墙运动的高温烟气一个逆向阻力，使含有还原性气体的高温烟气不容易运动至侧墙区域，进而达到进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀的目的，还不会影响炉膛内的燃烧火焰。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图。

图2是实施例1中的空气导向装置安装于炉膛侧墙上的结构示意图。

图3是图2的剖视图。

图4是实施例2的结构示意图。

图5是实施例2中的空气导向装置安装于炉膛侧墙上的结构示意图。

图6是图5的剖视图。

图中标记为：1-侧墙，2-第一进风管，3-第一导向板，4-矩形空气导向缺口，5-第一小孔，6-连接件，7-第二进风管，8-第二导向板，9-弧形空气导向缺口，10-第二小孔,11-燃烧器层，12-燃尽风层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的防止前后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀的空气导向装置，包括对称设置于前后墙对冲燃烧锅炉炉膛左右两侧墙中部的且与布置于锅炉炉膛前后墙上的各燃烧器层11和燃尽风层12一一对应布置的空气导向装置，所述的空气导向装置能使进入炉膛内的空气在左右两侧墙中部及其两边形成一层空气保护膜。

实施例1

如图1、2、3所示，所述的空气导向装置包括形状均为矩形的第一进风管2和第一导向板3，所述第一进风管2的截面大小小于第一导向板3的大小；第一进风管2的尾部与锅炉风箱（图中未示出）相连通，第一进风管2的前端伸入炉膛内部并通过焊接与炉膛侧墙1固定连接；第一进风管2前端的左右侧面和顶面上分别开有一个矩形空气导向缺口4，所述的矩形空气导向缺口4靠近侧墙1内壁；第一进风管2前端的底面与所述第一导向板3的底部齐平，且二者通过焊接固定连接；第一进风管2前端顶面上的两个转角均通过焊接与所述的第一导向板3固定连接。

作为上述技术方案的一种优选，在所述的第一导向板3上设有数个均布的第一小孔5，且第一小孔5的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%。

作为上述技术方案的另一种优选，在所述矩形空气导向缺口4的中部还通过一个与第一进风管2一体成型的连接件6与第一导向板3固定连接，且所述的连接件6通过焊接与第一导向板3固定连接。

实施例1通过在第一进风管前端的左右侧面和顶面上分别设置一个矩形空气导向缺口，并使矩形空气导向缺口靠近侧墙内壁，当空气进入第一进风管并流动至第一进风管前端的矩形空气导向缺口时，空气会在第一进风管前端左右侧面和顶面上的导向缺口的导向作用下紧贴侧墙水冷壁向竖直向上方向和左右水平方向扩散，从而在侧墙中部表面和侧墙两边形成一层空气保护膜，由于所述的空气导向装置与布置于炉膛前后墙上的各燃烧器层和燃尽风层一一对应设置，即一层燃烧器对应一组空气导向装置，一层燃尽风对应一组空气导向装置，所以会在炉膛燃烧高度区域内侧墙水冷壁发生高温腐蚀最为严重的侧墙中部和侧墙两边形成一层空气保护膜，从而使带有H₂S、CO等还原性气体的高温烟气不能与侧墙水冷壁直接接触，从而有效地防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀，并且该层空气保护膜还利于防止或减轻锅炉的结焦；同时，由于进入炉膛内的这部分空气中含有氧气，所以该部分空气还可以与H₂S、CO等还原性气体发生化学反应从而降低高温烟气中的还原性气体量，降低高温烟气的还原性，进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀；另外，通过在第一导向板上设置数个均布的第一小孔，且第一小孔的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占燃烧器所需总空气量的5-30%，既可以使流动至第一进风管前端的空气经所述的小孔向炉膛中部运动，从而给向侧墙运动的高温烟气一个逆向阻力，使含有还原性气体的高温烟气不容易运动至侧墙区域，进而达到进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀的目的，还不会影响炉膛内的燃烧火焰。

实施例2

如图4、5、6所示，所述的空气导向装置包括形状均为圆形的第二进风管7和第二导向板8，所述第二进风管7的半径小于第二导向板8的半径；第二进风管7的尾部与锅炉风箱（图中未示出）相连通，第二进风管7的前端伸入炉膛内部并通过焊接与炉膛侧墙1固定连接；沿着第二进风管7的周向于第二进风管7的前端间隔均匀地设有数个弧形空气导向缺口9，且所述的弧形空气导向缺口9在第二进风管7前端周向上的分布为：相对于炉膛左右侧墙1呈上下竖直分布和左右水平分布；所述的弧形空气导向缺口9靠近侧墙1内壁；第二进风管7的前端通过焊接与所述的第二导向板8固定连接。

作为上述技术方案的一种优选，在所述的第二导向板8上设有数个均布的第二小孔10，且第二小孔10的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%。

实施例2通过在第二进风管前端设置数个沿第二进风管周向间隔均匀布置且相对于左右侧墙呈上下竖直分布和左右水平分布的弧形空气导向缺口，并使弧形空气导向缺口靠近侧墙内壁，当空气进入第二进风管并流动至第二进风管前端的弧形空气导向缺口时，空气会在第二进风管前端的弧形导向缺口的导向作用下紧贴侧墙水冷壁向竖直向上方向和左右水平方向扩散，从而在侧墙中部表面和侧墙两边形成一层空气保护膜，由于所述的空气导向装置与布置于炉膛前后墙上的各主燃烧器层一一对应设置，即一层燃烧器对应一组空气导向装置，所以会在炉膛燃烧高度区域内侧墙水冷壁发生高温腐蚀最为严重的侧墙中部和侧墙两边形成一层空气保护膜，从而使带有H₂S、CO等还原性气体的高温烟气不能与侧墙水冷壁直接接触，从而有效地防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀，并且该层空气保护膜还利于防止或减轻锅炉的结焦；同时，由于进入炉膛内的这部分空气中含有氧气，所以该部分空气还可以与H₂S、CO等还原性气体发生化学反应从而降低高温烟气中的还原性气体量，降低高温烟气的还原性，进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀；另外，通过在第二导向板上设置数个均布的第二小孔，且第二小孔的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%，既可以使流动至第二进风管前端的空气经所述的小孔向炉膛中部运动，从而给向侧墙运动的高温烟气一个逆向阻力，使含有还原性气体的高温烟气不容易运动至侧墙区域，进而达到进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀的目的，还不会影响炉膛内的燃烧火焰。

综上所述，本实用新型的防止前后墙对冲燃烧锅炉高温腐蚀的空气导向装置可以使空气在进入炉膛时紧贴左右侧墙向竖直向上方向运动以及向左右水平方向运动，从而在炉膛燃烧高度区域内侧墙水冷壁发生高温腐蚀最为严重的侧墙中部以及侧墙两边形成一层空气保护膜，进而使带有H₂S、CO等还原性气体的高温烟气不能与侧墙水冷壁直接接触，达到有效防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀的目的，并且该层空气保护膜还利于防止或减轻锅炉的结焦。同时，由于进入炉膛内的空气中含有氧气，所以该部分空气还可以与H₂S、CO等还原性气体发生化学反应从而降低高温烟气中的还原性气体量，降低高温烟气的还原性，进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀。另外，通过在导向板上设置数个均布的小孔，且小孔的数量和大小设计为经其进入炉膛内的空气量占本装置所需总空气量的5-30%，既可以使流动至进风管前端的空气经所述的小孔向炉膛中部运动，从而给向侧墙运动的高温烟气一个逆向阻力，使含有还原性气体的高温烟气不容易运动至侧墙区域，进而达到进一步防止侧墙水冷壁发生高温腐蚀的目的，还不会影响炉膛内的燃烧火焰。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。