一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置的制作方法

本实用新型涉及一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置。

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。

研究发现，由于前后墙对冲燃烧锅炉的燃烧器和燃尽风喷口均布置在炉膛的前、后墙上，在两侧墙上均未布置任何空气补给装置，因此侧墙中间区域附近氧浓度极低，呈现出明显的还原性气氛，造成该区域内水冷壁高温腐蚀严重。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，但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，如专利CN200520020312.5；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，如专利CN200810044352.1；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，急需一种系统简单、易于实施且不影响炉内燃烧稳定性和锅炉效率的防止侧墙水冷壁高温腐蚀的装置及方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置，在靠近侧墙区域采用水平浓淡分离新型燃烧器，淡一次风和直流二次风具有良好的刚性，可以有效改变侧墙水冷壁附近还原性气氛，从根本上克服贴壁风的缺点。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置，其特征在于，包括前墙水冷壁、后墙水冷壁、左墙水冷壁、右墙水冷壁、下层燃烧器、中层燃烧器、上层燃烧器、下层燃尽风口和上层燃尽风口；所述前墙水冷壁、后墙水冷壁、左墙水冷壁和右墙水冷壁构成对冲炉膛，所述下层燃烧器、中层燃烧器、上层燃烧器、下层燃尽风口和上层燃尽风口均对称布置于前墙水冷壁和后墙水冷壁上，且下层燃烧器、中层燃烧器和上层燃烧器布置在前墙水冷壁和后墙水冷壁的下部，下层燃尽风口和上层燃尽风口布置在前墙水冷壁和后墙水冷壁的上部；所述下层燃烧器、中层燃烧器和上层燃烧器均包括新型燃烧器和旋流燃烧器，且新型燃烧器位于端部、旋流燃烧器位于中部。

进一步而言，所述下层燃烧器、中层燃烧器和上层燃烧器均含有6组或8组燃烧器，其中每层燃烧器两端各布置1组新型燃烧器、中部布置4组或6组旋流燃烧器。

进一步而言，所述新型燃烧器包括一次风管道和二次风管道，且一次风管道和二次风管道相接触；所述一次风管道的截面为圆环形，所述二次风管道的横截面为半圆环形，二次风管道设置有二次风进口且中部形成二次风通道，所述二次风通道位于一次风管道的外部，二次风通道与左墙水冷壁或右墙水冷壁相邻。

进一步而言，所述一次风管道设置有一次风进口和调节挡板，所述调节挡板位于一次风管道内部，可以调节角度，多个调节挡板形成百叶窗形式，将一次风管道分成浓一次风通道和淡一次风通道，用于实现一次风和煤粉混合气体的水平浓淡分离。

进一步而言，所述旋流燃烧器为HT-NR3型旋流燃烧器、CF/SF型旋流燃烧器或DS型旋流燃烧器。可根据机组大小，每层旋流燃烧器布置4组或6组。

进一步而言，所述炉膛内包括左侧富氧区、右侧富氧区和富燃料区3个区域，所述左侧富氧区与左墙水冷壁靠近、右侧富氧区与右墙水冷壁靠近、富燃料区位于炉膛中部区域。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）本实用新型采用新型燃烧器，通过水平浓淡分离和半圆环直流二次风，大大改善了侧墙水冷壁附近还原性气氛，有效解决了高温腐蚀问题，并且从根本上解决了贴壁风应用带来的弊端。

2）本实用新型采用旋流燃烧器和新型直流燃烧器复合布置方式，不但能实现低氮燃烧，而且解决了对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的难题。

3）本实用新型结构简单，易于实施，对目前大容量机组无需较大技改，且不影响炉内燃烧稳定性和锅炉效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例中单层燃烧器的布置示意图。

图3是图1中的A-A面剖视结构示意图。

图中：前墙水冷壁1、后墙水冷壁2、左墙水冷壁3、右墙水冷壁4、新型燃烧器5、旋流燃烧器6、下层燃烧器7、中层燃烧器8、上层燃烧器9、下层燃尽风口10、上层燃尽风口11、左侧富氧区12、右侧富氧区13、富燃料区14、一次风管道15、二次风管道16、一次风进口51、调节挡板52、二次风进口53、浓一次风通道54、淡一次风通道55、二次风通道56。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，本实施例中的防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置，包括前墙水冷壁1、后墙水冷壁2、左墙水冷壁3、右墙水冷壁4、下层燃烧器7、中层燃烧器8、上层燃烧器9、下层燃尽风口10和上层燃尽风口11；前墙水冷壁1、后墙水冷壁2、左墙水冷壁3和右墙水冷壁4构成对冲炉膛，下层燃烧器7、中层燃烧器8、上层燃烧器9、下层燃尽风口10和上层燃尽风口11均对称布置于前墙水冷壁1和后墙水冷壁2上，且下层燃烧器7、中层燃烧器8和上层燃烧器9布置在前墙水冷壁1和后墙水冷壁2的下部，下层燃尽风口10和上层燃尽风口11布置在前墙水冷壁1和后墙水冷壁2的上部；下层燃烧器7、中层燃烧器8和上层燃烧器9均包括新型燃烧器5和旋流燃烧器6，且新型燃烧器5位于端部、旋流燃烧器6位于中部。

下层燃烧器7、中层燃烧器8和上层燃烧器9均含有6组或8组燃烧器，其中每层燃烧器两端各布置1组新型燃烧器5、中部布置4组或6组旋流燃烧器6。

新型燃烧器5包括一次风管道15和二次风管道16，且一次风管道15和二次风管道16相接触；一次风管道15的截面为圆环形，二次风管道16的横截面为半圆环形，二次风管道16设置有二次风进口53且中部形成二次风通道56，二次风通道56位于一次风管道15的外部，二次风通道56与左墙水冷壁3或右墙水冷壁4相邻。

一次风管道15设置有一次风进口51和调节挡板52，调节挡板52位于一次风管道15内部，可以调节角度，多个调节挡板52形成百叶窗形式，将一次风管道15分成浓一次风通道54和淡一次风通道55，用于实现一次风和煤粉混合气体的水平浓淡分离。

旋流燃烧器6为HT-NR3型旋流燃烧器、CF/SF型旋流燃烧器或DS型旋流燃烧器。可根据机组大小，每层旋流燃烧器6布置4组或6组。

防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的装置的工作方法如下：

步骤一：一次风和煤粉混合气体由一次风进口51进入一次风管道15，在多个调节挡板52的作用下实现水平浓淡分离，分别通过浓一次风通道54和淡一次风通道55喷入炉膛燃烧；

步骤二：直流二次风由二次风进口53进入二次风通道56，并直接喷入炉膛助燃；

步骤三：一次风和二次风还通过炉膛中部布置的旋流燃烧器6进入炉膛燃烧；

步骤四：与新型燃烧器5相邻布置的旋流燃烧器6喷出的旋流气体可以卷吸浓一次风通道54喷出的气体形成富燃料区14，淡一次风通道55喷出的淡一次风和二次风通道56喷出的直流二次风靠近左墙水冷壁3或右墙水冷壁4形成左侧富氧区12或右侧富氧区13，改善侧墙水冷壁的还原性气氛。

进一步而言，二次风通道56内部流动的为直流二次风，刚性强，射程较远，可以到达侧墙中间区域。

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