一种对冲燃烧锅炉可调式等压自吹扫二次风箱的制作方法

本发明涉及大型电站锅炉，特别涉及一种对冲燃烧锅炉可调式等压自吹扫二次风箱。

背景技术：

1、国内外大型电站锅炉部分采用前、后墙对冲燃烧方式，前、后墙主燃烧器一般各布置三层，每层若干只燃烧器(只数根据锅炉容量确定)，燃尽风燃烧器一般各布置3～4层，每层燃尽风燃烧器只数多与主燃烧器相同。每层主燃烧器和燃尽风燃烧器各设计一个二次风箱，二次风箱为长方体型，二次风(含燃尽风)从两侧进入二次风箱，二次风箱两侧进口各设计有二次总风门，用于调节各层二次风(含燃尽风)风量和风压。燃烧器沿锅炉宽度方向均匀布置在二次风箱中，与二次风箱前后壁垂直，喷口伸入炉膛，外与一次风管连接。燃烧器二次风进口开在二次风箱中的燃烧器筒体上，并在燃烧器筒体上设有二次小风门，用于调节各燃烧器各二次风量。

2、2019年08月09日中华人民共和国国家知识产权局公布了“一种用于对冲燃烧锅炉的新型二次风系统及其工作方法”发明专利申请(申请公布号为cn110107911a)。为解决二次风箱积灰问题，有一种专利技术，在二次风箱积灰部位安装压缩空气喷嘴吹扫，有一定效果。

3、现有技术存在的问题：

4、二次风箱设计为两端对冲进气，沿锅炉宽度方向，二次风箱内进口部位风速高，风压低，到中部两侧气流对撞，再加前面燃烧器已抽取了部分二次风，而通流面积不变，二次风流速大大降低，气流动能大部分转化为压力势能，风压升高。因此沿炉膛宽度方向，二次风箱内风压分布规律为两侧进口风压最低，中间风压最高，从进口到中间逐渐升高，导致两侧布置的燃烧器大风箱压差较小，中间布置的燃烧器大风箱压差较大，各燃烧器同样的二次风门开度，二次风量差别较大，两侧燃烧器二次风量小，中间燃烧器二次风量大，设计上虽然可通过调整各燃烧器二次小风门开度调平各燃烧器二次风量，但中间部位燃烧器二次风门开度过小，调节性能变差，运行人员不敢调整过小，因此二次风难于调平，导致炉膛宽度方向二次风量分配严重不均，产生如下后果：

5、炉膛宽度方向两侧燃烧器风量小，导致炉膛两侧严重缺氧燃烧，还原性气氛严重，且由于二次风量小，二次风动量和刚性不足，难于隔离燃烧器一次风气流，煤粉颗粒容易冲刷侧墙水冷壁，导致两侧墙水冷壁高温腐蚀、结焦严重(目前对冲燃烧锅炉普遍存在侧墙水冷壁高温腐蚀和结焦问题，这是主要原因)，引起水冷壁爆管，大面积更换水冷壁，影响机组发电，大量增加工作量和费用。

6、炉膛宽度方向两侧燃烧器风量小、中间燃烧器风量大，锅炉氧量沿炉膛宽度方向分布不均，导致炉膛出口两侧c0偏高，化学不完全燃烧损失增加(某锅炉空气预热器前烟道两侧c0高达8000ppm～10000ppm，影响锅炉效率约0.83个百分点)，由于两侧炉膛缺氧燃烧，也导致灰渣可燃物上升。

7、炉膛宽度方向两侧燃烧器风量小、中间燃烧器风量大，则炉膛出口中间烟气流量偏大，两侧偏小，易导致炉膛出口受热面金属壁温不均，受热面金属壁温超温，影响受热面运行安全。为控制壁温，有时需增加过热器、再热器减温水量，甚至影响主再热汽温，从而影响运行经济性。

8、原设计二次风箱只有1～2个风压测点，无法分别监视各燃烧器二次风压，各燃烧器二次小风门调整也缺乏依据。

9、二次风箱底部存在积灰问题，原设计运行中无清灰措施，目前虽有吹灰专利技术，但需增加压缩空气吹扫及控制系统。

10、现有技术“一种用于对冲燃烧锅炉的新型二次风系统及其工作方法”技术方案原设计二次风箱外部要增加二次风层管道、二次风支管、扩口等设备，会给现场布置带来较大困难。另外二次风仍从二次风层管道两端进风，二次风层管道中风压仍会中间高、两侧低，尽管设计有分支管，但仍难改变各燃烧器进口风压不均衡问题。另外风压无调节、监视手段，变工况无法调节。

技术实现思路

1、本发明的目的为：为克服上述现有技术不足，本发明提供“一种对冲燃烧锅炉可调式等压自吹扫二次风箱”，可解决现二次风箱存在的沿炉膛宽度方向风压、风量分布不均问题，避免因此产生的侧墙水冷壁高温腐蚀结焦、烟气co升高、灰渣可燃物升高、受热面金属壁温超温、过再热减温水量增加、主再热汽温达不到额定值等问题。并实现二次风箱底部积灰自吹扫。

2、本发明的技术方案：

3、一种对冲燃烧锅炉可调式等压自吹扫二次风箱，包括二次风箱外壳，二次风箱外壳内部设置有沿其宽度方向布置的若干燃烧器，二次风箱外壳两端设置对冲进气口，包括可转动的设置在二次风箱外壳内部，用于调节二次风箱内部风压的风压调节装置，还包括设置在各燃烧器风室区域的风压测量装置，所述的风压调节装置可沿二次风箱外壳高度方向开合；所述的风压调节装置数量与燃烧器相同，每个风压调节装置一一对应的设置在每个燃烧器后方。

4、优选的，所述的风压调节装置包括双曲线挡板和传动装置，所述的双曲线挡板通过铰链可转动的安装在二次风箱外壳内顶壁，且每个双曲线挡板一一对应的设置在每个燃烧器后方。

5、优选的，所述的双曲线挡板与二次风箱外壳的内侧壁、内顶壁之间均有一间隙d，双曲线挡板开度最小时，下边缘与二次风箱外壳内底壁有一距离e，双曲线挡板下边缘后有高度为f的翻边。

6、优选的，所述的双曲线挡板与前方的燃烧器水平最大直径边缘距离100mm。

7、优选的，所述的二次风箱外壳外顶壁设置有一圈加强槽钢，铰链穿过二次风箱外壳顶壁与加强槽钢连接。

8、优选的，所述的传动装置包括圆弧形的传动齿条，以及传动齿轮组件、传动变速组件、传动齿轮轴轴承和传动齿轮轴套座，所述的传动齿条一端连接双曲线挡板的凸面，另一端悬空，传动齿轮组件包括了与传动齿条啮合的传动齿轮，还包括将传动齿轮固定在二次风箱外壳内部的齿轮轴，所述的齿轮轴一端设有传动齿轮轴套座，并与传动齿轮轴套座间隙配合，另一端穿过二次风箱外壳与设置在二次风箱外壳外部的传动齿轮轴轴承连接，传动变速组件与传动齿轮组件的齿轮轴啮合，通过传动变速组件驱动传动齿轮组件的齿轮轴转动，齿轮轴带动与之啮合的传动齿轮转动，传动齿轮的转动使得传动齿条沿二次风箱外壳的长度方向左右移动。

9、优选的，所述的传动变速组件包括变速箱和电动机，电动机与所述变速箱连接，变速箱与齿轮轴通过靠背轮连接，通过电动机带动变速箱，驱动传动齿轮组件的齿轮轴转动。

10、优选的，所述的铰链、传动齿条、传动齿轮组件、传动齿轮轴轴承、传动齿轮轴套座采用不锈钢材料制成。

11、优选的，传动齿条的凹面与双曲线挡板的凸面之间设置有加强杆。

12、优选的，传动齿条处于以铰链转轴中心为圆心，以铰链转轴中心与传动齿条和双曲线挡板连接中心为半径的圆弧上。

13、优选的，传动齿条与传动齿轮组件的传动齿轮啮合面位于传动齿条下部的凸面。

14、优选的，传动齿条的长度与双曲线挡板开合的最大行程相匹配。

15、优选的，二次风箱外壳外部设置轴承支架，传动齿轮轴轴承通过轴承支架11支撑。

16、优选的，所述的齿轮轴与传动齿轮轴套座的配合间隙不大于2mm，且传动齿轮轴套座长度为50mm。

17、优选的，所述的齿轮轴穿过二次风箱外壳的部位进行盘根密封。

18、优选的，每个燃烧器的风室设置的风压测量装置为风压测量传感器，风压测量传感器的风压信号引入dcs系统。

19、优选的，电动机与dcs系统连接，通过dcs系统控制电动机转速，进而调节双曲线挡板开度。

20、优选的，所述的二次风箱外壳内底壁上还铺设有防磨瓦。

21、本发明的有益效果：

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、*本发明与现有二次风箱相比，为二次风箱中各燃烧器区域二次风压平衡提供了有效运行监视、调节手段，通过运行调整，可保证各锅炉负荷工况各燃烧器区域二次风压平衡，避免因风压不平衡导致的侧墙水冷壁严重高温腐蚀结焦、co浓度升高、灰渣可燃物升高、炉膛出口受热面金属超温、过再热减温水量增加、主再热汽温达不到额定值等问题。并实现二次风箱底部积灰自吹扫。

24、*本发明与现有技术“一种用于对冲燃烧锅炉的新型二次风系统及其工作方法”技术方案相比，新增设备不占空间，在均衡各燃烧器二次风压方面具有可视、可调、均衡更彻底的优势。

25、*本发明与现有二次风箱及压缩空气吹扫积灰技术相比，无须增加压缩空气吹扫和控制系统，可实现自吹扫，还可人为进行彻底吹扫，吹扫角度更全面。