双风源贴壁风系统以及包括该双风源贴壁风系统的锅炉技术方案

本实用新型专利技术涉及锅炉安全领域，公开了一种双风源贴壁风系统和锅炉，所述双风源贴壁风系统包括：贴壁风喷口(6)，具有至少两个彼此分隔的通道，至少一个通道用于输送热一次风，至少一个通道用于输送热二次风；热一次风风管和热二次风风管，所述热一次风风管与用于输送热一次风的通道连通，所述热二次风风管与用于输送热二次风的通道连通。所述锅炉包括本实用新型专利技术所述的双风源贴壁风系统，且该双风源贴壁风系统的贴壁风喷口(6)设置于该锅炉的墙壁壁面上。本实用新型专利技术的双风源贴壁风系统能够在保证不影响锅炉炉膛燃烧和减少水冷壁磨损的情况下，达到降低水冷壁高温腐蚀与结焦风险的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锅炉安全领域，具体地，涉及一种双风源贴壁风系统以及包括该双风源贴壁风系统的锅炉。
技术介绍
在实际锅炉运行中，一般是通过监测烟气中的氧量来判断和计算过量空气系数的大小，并以此为依据调控送风量。只要保持烟气中O2稳定，就可使燃料在稳定的过量空气系数下燃烧，即认为燃料可以在设计的过量空气系数情况下实现燃尽。随着国家环保排放标准日益提高，以及电力行业火力发电近零排放的趋势，火力发电厂燃煤锅炉“低氮燃烧+脱硝装置”已经成为标准配置。而低氮燃烧主要以分级燃烧、主燃区缺氧富燃料为控制手段，由此带来燃料不能燃尽的问题，主要表现在锅炉排烟中可燃气体(CO、H2、CH4、H2S)含量增加、飞灰含碳量增加。在可燃气体中，CO的存在一方面可以在炉膛燃烧的最初阶段与NO反应发生如式(1)所示反应，能降低NOx的排放。另一方面，CO作为可燃气体，增加了锅炉化学不完全燃烧损失，降低了锅炉效率；并且CO的存在使炉膛水冷壁产生还原性气氛，增加了高温腐蚀和结渣的风险。目前运行中，已有电厂在锅炉燃烧器两侧设置贴壁风风管，由二次风箱引出一股二次风用来降低水冷壁还原性气氛。但是对水冷壁还原性气氛并没有进行准确的在线监控，对贴壁风风量控制没有可靠、准确的依据。对风源
的选择上，现有技术多采用热二次风或热一次风单独作为贴壁风风源。由于炉膛贴壁风风管设置在每层燃烧器两侧，引入热二次风作为贴壁风，布置在其侧方的旋流燃烧器所喷出的高温气流不断卷吸周围烟气，导致贴壁风气流偏斜，影响贴壁风防高温腐蚀效果。引入热一次风作为贴壁风，由于一次风风压高、流速较快，影响其侧方煤粉燃烧气流，容易引起燃烧不稳定；另外，由于一次风流速过高，一次风中携带烟尘颗粒对受热面的磨损加剧。因此，单独使用热二次风或热一次风作为贴壁风都存在弊端。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种双风源贴壁风系统以及包括该双风源贴壁风系统的锅炉，该双风源贴壁风系统能够在保证不影响锅炉炉膛燃烧和减少水冷壁磨损的情况下，达到降低水冷壁高温腐蚀与结焦风险的目的。为了实现上述目的，第一方面，本技术提供了一种双风源贴壁风系统，该系统包括：贴壁风喷口，具有至少两个彼此分隔的通道，至少一个通道用于输送热一次风，至少一个通道用于输送热二次风；热一次风风管和热二次风风管，所述热一次风风管与用于输送热一次风的通道连通，所述热二次风风管与用于输送热二次风的通道连通。优选地，所述贴壁风喷口通过一个隔板分隔为两个通道，所述热一次风风管与一个通道连通，所述热二次风风管与另一个通道连通。优选地，所述贴壁风喷口通过两个隔板分隔为并行排布的三个通道，且中间的通道与所述热一次风风管连通，两边的通道与所述热二次风风管连通。优选地，所述热一次风风管上设置有热一次风调节阀，所述热二次风风
管上设置有热二次风调节阀。优选地，所述系统还包括控制单元，所述控制单元包括烟气监测装置和DSC装置，所述烟气监测装置用于检测烟气中的还原性气体的浓度，所述DSC装置用于接收和分析由所述烟气监测装置获得的数据，并根据分析结果控制所述热一次风调节阀和所述热二次风调节阀的开度。第二方面，本技术提供了一种锅炉，该锅炉包括本技术所述的双风源贴壁风系统，且该双风源贴壁风系统的贴壁风喷口设置于该锅炉的墙壁壁面上。优选地，该锅炉的两个对立的墙壁壁面上设置有燃烧器喷口，所述贴壁风喷口设置在燃烧器喷口的两侧。优选地，所述燃烧器喷口呈多层设置，所述贴壁风喷口对称设置在每层燃烧器喷口的两侧，且贴壁风喷口的中心比对应层的燃烧器喷口的中心高0.5-1.3米。优选地，所述燃烧器喷口包括位于三个不同高度的上层燃烧器喷口、中层燃烧器喷口和下层燃烧器喷口，且在上层燃烧器喷口的上方还设置有燃尽风喷口。优选地，双风源贴壁风系统包括烟气监测装置，所述烟气监测装置设置在所述燃尽风喷口与所述上层燃烧器喷口之间、和/或所述上层燃烧器喷口与所述中层燃烧器喷口之间、和/或所述中层燃烧器喷口与所述下层燃烧器喷口之间的左右侧墙水冷壁壁面上。本技术的双风源贴壁风系统，为一种防止大型电站煤粉锅炉炉膛受热面高温腐蚀与结焦、基于锅炉炉膛还原性气氛控制的新型贴壁风系统，其综合使用热一次风、热二次风作为贴壁风风源，通过新型的贴壁风喷口以一定的组合方式将热一次风、热二次风同时送入贴壁风风管喷入炉膛，并在侧墙水冷壁区域设置一系列烟气监测装置(如CO浓度监测装置)，实现对炉
内局部区域还原性气体浓度分布的在线实时监测，DCS装置通过逻辑实现对贴壁风各风源风量及压力的自动在线控制，并在贴壁风自动配合下，自动调节还原性气体浓度，保证可还原性气体浓度偏离危险区，同时能防止贴壁风对燃烧产生不利影响和水冷壁冲刷，能够在保证不影响锅炉炉膛燃烧和减少水冷壁磨损的情况下，达到降低水冷壁高温腐蚀与结焦风险的目的。本技术的双风源贴壁风系统，能够实时在线监测侧墙水冷壁壁面还原性气体CO的浓度分布情况，在侧墙水冷壁壁面还原性气氛达到危险浓度之前，通过控制贴壁风直接对最容易发生高温腐蚀与结焦的侧墙水冷壁壁面补充二次风，减少CO浓度，实现降低高温腐蚀和结焦的可能性，甚至避免高温腐蚀与结焦的发生。这对于锅炉燃烧非设计煤种，尤其对于目前采用低氮燃烧大型电厂锅炉来说有着重要的现实意义，可以大大降低锅炉高温腐蚀与结焦的可能性，提高锅炉运行的安全性、稳定性并延长锅炉受热面使用寿命。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本技术的双风源贴壁风系统的结构示意图。图2是本技术的一种优选实施方式中图1中的贴壁风喷口沿I-I方向的剖视图。图3是本技术的另一种优选实施方式中图1中的贴壁风喷口沿I-I方向的剖视图。图4是本技术的锅炉的结构示意图。附图标记说明1为燃尽风喷口；2为上层燃烧器喷口；3为中层燃烧器喷口；4为下层燃烧器喷口；5为烟气监测装置；6为贴壁风喷口；7为DCS装置；8为热一次风调节阀；9为热二次风调节阀。具体实施方式以下结合图1-4对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。第一方面，如图1-4所示，本技术公开了一种双风源贴壁风系统，该系统包括：贴壁风喷口6，具有至少两个彼此分隔的通道，至少一个通道用于输送热一次风，至少一个通道用于输送热二次风；热一次风风管和热二次风风管，所述热一次风风管与用于输送热一次风的通道连通，所述热二次风风管与用于输送热二次风的通道连通。本技术的双风源贴壁风系统中，优选情况下，如图2所示，贴壁风喷口6通过一个隔板分隔为两个通道，所述热一次风风管与一个通道连通，所述热二次风风管与另一个通道连通。在实际运行过程中，与热一次风风管连通的通道可以设置于靠近侧墙水冷壁侧，与热二次风风管连通的通道可以设置于靠近锅炉的燃烧器喷口侧；或者与热二次风风管连通的通道可以设置于靠近侧墙水冷壁侧，与热一次风风管连通的通道可以设置于靠近锅炉的燃烧器喷口侧。为了更好地降低锅炉发生高温腐蚀与结焦的可能性，优选情况下，与热二次风风管连通的通道设置于靠近侧墙水冷壁侧，与热一次风风管连通的通道设置于靠近燃烧器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双风源贴壁风系统，其特征在于，该系统包括：贴壁风喷口(6)，具有至少两个彼此分隔的通道，至少一个通道用于输送热一次风，至少一个通道用于输送热二次风；热一次风风管和热二次风风管，所述热一次风风管与用于输送热一次风的通道连通，所述热二次风风管与用于输送热二次风的通道连通。

【技术特征摘要】
1.一种双风源贴壁风系统，其特征在于，该系统包括：贴壁风喷口(6)，具有至少两个彼此分隔的通道，至少一个通道用于输送热一次风，至少一个通道用于输送热二次风；热一次风风管和热二次风风管，所述热一次风风管与用于输送热一次风的通道连通，所述热二次风风管与用于输送热二次风的通道连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述贴壁风喷口(6)通过一个隔板分隔为两个通道，所述热一次风风管与一个通道连通，所述热二次风风管与另一个通道连通。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述贴壁风喷口(6)通过两个隔板分隔为并行排布的三个通道，且中间的通道与所述热一次风风管连通，两边的通道与所述热二次风风管连通。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述热一次风风管上设置有热一次风调节阀(8)，所述热二次风风管上设置有热二次风调节阀(9)。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制单元，所述控制单元包括烟气监测装置(5)和DSC装置(7)，所述烟气监测装置(5)用于检测烟气中的还原性气体的浓度，所述DSC装置(7)用于接收和分析由所述烟气监测装置(5)获得的数据，并根据分析结果控制所述热一次风调节阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭为，吕智嘉，林邦春，刘晔，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华福建能源有限责任公司，神华福州罗源湾港电有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11