一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置制造方法及图纸

一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，包括风道、调节风门、贴壁风风箱、贴壁风单元喷口、烟气成分在线监测仪以及测速装置，贴壁风风向平行水冷壁管轴向，沿程阻力小，风速衰减慢；贴壁风喷口在燃烧器区域只需布置一层，系统结构简单；喷口布置灵活，喷口冷却条件好，运行总风量小，稳定性好，适宜推广于防止电站锅炉水冷壁的高温腐蚀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电站锅炉
，涉及一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置。
技术介绍
近年来，随着现代社会的飞速发展，电力工业的需求不断增加，各种锅炉的容量及 炉膛容积热负荷也不断增大，燃烧器区域水冷壁的高温腐蚀已成为燃煤电站锅炉普遍存在 的问题，也是影响电力安全生产的主要问题之一。 燃烧器区域水冷壁的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，主要与水冷壁附近的 温度、烟气成分、煤质特性及煤粒子的运动有关。由于炉内燃烧不均匀，水冷壁附近局部温 度会很高，使水冷壁壁面温度提高，在高温下水冷壁金属管材容易老化，抗磨损和腐蚀的性 能降低。另一方面，在煤粉的燃烧过程中，煤中的矿物质成分不断地挥发出来，其中有一部 分形成S02、NaOH、HCl、H2S等腐蚀性较强的物质，当水冷壁附近存在一定量的CO时，烟气气 氛呈还原性，还原性气氛导致灰熔点的下降及灰沉积过程加快，从而加速受热面的腐蚀。据 统计，我国约80%以上燃用贫煤机组锅炉存在着不同程度的高温腐蚀，超临界超超临界锅 炉由于其炉膛热负荷高、水冷壁壁面温度高、炉内燃烧不均匀性高，也将存在着巨大的高温 腐蚀隐患。燃烧器区域水冷壁发生高温腐蚀后，水冷壁壁厚减薄，强度降低，容易造成泄露 和爆管，影响锅炉机组安全运行。 目前，国内防止高温腐蚀的主要措施是采用耐腐蚀高合金钢、渗铝管及在管外敷 设防腐材料等表面防腐处理，从而降低腐蚀速度，提高水冷壁的抗腐蚀能力。但这些方法都 属于消极防护，同时费用较高，渗铝管比普通碳钢管贵一倍，不符合我国国情。贴壁风是一 种解决水冷壁高温腐蚀行之有效的方法，它在水冷壁表面形成一个空气膜，该气氛为氧化 性气氛，破坏了形成高温腐蚀所必须具备的还原性气氛，从而防止了高温腐蚀；贴壁风来源 于二次风，相对于炉膛内的高温烟气来说属于冷风，因此它能够降低水冷壁附近的温度，也 有利于防止高温腐蚀；由于贴壁风量占总风量的比例比较一般小于5%，因此不会对炉膛 内的煤粉着火和稳定燃烧造成不良影响。再者，贴壁风技术简单，投资小，只要设计合理的 喷口位置、喷口大小和风速，就能够有效的解决水冷壁的高温腐蚀，安全可靠，适于推广。然 而，传统的贴壁风方法存在着以下问题 1.燃烧器区域每层燃烧器都必须配贴壁风装置，投资较大，系统复杂，容易出现问 题。 2.贴壁风风向平行于水冷壁平面，但是与水冷壁轴线相垂直，风速衰减比较快，要 解决水冷壁高温腐蚀就必须用较大的风速，因此投入的贴壁风总风量比较大，容易影响炉 膛的正常燃烧状况以及锅炉的燃烧效率。 3.贴壁风喷口的冷却条件比较差。贴壁风喷口处于燃烧器区域，热负荷很高，专利技术 人通过计算发现贴壁风在喷口内的流场比较均匀，空气与金属壁面的传热系数很小，很容 易出现喷口烧坏的现象。 由于以上原因，使得贴壁风方法在实际锅炉中的应用受到了限制，然而贴壁风作 为一种能够从根本上解决水冷壁高温腐蚀的方法，应该成为解决水冷壁高温腐蚀的主要方 法。因此有必要专利技术一种投资小，结构简单，喷口冷却条件好，运行总风量小的贴壁风装置 来促进贴壁风方法的推广应用，从而较好的解决水冷壁高温腐蚀，提高我国电力生产的安 全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于防止电站锅炉水冷壁 高温腐蚀的贴壁风装置，具有投资小，结构简单，喷口冷却条件好，运行总风量小，运行稳定 性好等特点。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的 —种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，包括风道4，风道4的一端与二次风母管2相连通，另一端与贴壁风风箱5相连通，膜式水冷壁6 —边与贴壁风风箱5相连，另一边与贴壁风单元喷口 8相连，所述贴壁风单元喷口 8包括挡板8-l、鳍片8-2、狭缝8-3和涡流板8-4，鳍片8-2 —端与水冷壁管6-2相连接，另一端与挡板8_1相连接，涡流板8-4与挡板8-1相连接，挡板8-l、鳍片8-2和涡流板8-4均为波纹板。 在贴壁风单元喷口 8的上下两侧的膜式水冷壁6上安装有烟气成分在线监测仪9。 所述风道4上安装有调节风门3 。 所述风道4的内部安装有测速装置10。 贴壁风单元喷口 8的材料为耐热高合金钢1Cr25Ni20Si2。 贴壁风单元喷口 8布置在锅炉燃烧器区域。 贴壁风单元喷口 8产生的贴壁风风向平行于水冷壁管6-2的轴向。 所述膜式水冷壁6包括水冷壁鳍片6-1和水冷壁管6-2，水冷壁鳍片6-1布置在相邻的两个水冷壁管6-2之间，将水冷壁鳍片6-1取下可形成狭缝8-3。 采用本专利技术的余热锅炉，具有以下有益效果 1.贴壁风单元喷口 8的材料为耐热高合金钢1Cr25Ni20Si2，可耐1100度高温。 2.贴壁风风向平行于水冷壁管轴向，贴壁风沿程阻力小，风速衰减慢，克服了传统 装置风向垂直于水冷壁管轴线，风速衰减快的缺点。 3.贴壁风单元喷口 8布置在燃烧器区域，能够同时向上下两边喷出贴壁风，因此 只需布置一层，克服了传统装置在每层燃烧器都必须布置的缺点，投资小，系统结构简单。 贴壁风单元喷口 8由两个水冷壁管加一个喷口组成，布置比较灵活，可以在燃烧器区域任 何高温腐蚀高发区进行布置；其在炉膛内的标高位置可以根据实际情况来定，尽量避开炉 膛内热负荷最高的区域，减小喷口被烧坏的可能性。 4.根据运行经验及理论分析，对于四角切圆煤粉炉来说，燃烧器区域的高温腐蚀 一般发生在燃烧器射流下游的水冷壁上，为了节约喷口费用和减少贴壁风的用量，本专利技术 只在燃烧器射流下游布置贴壁风。因此本专利技术的贴壁风装置可以在锅炉投运之前安装，用 来预防高温腐蚀，也可以在锅炉发生高温腐蚀之后安装。 5.贴壁风单元喷口 8不仅受到贴壁风的冷却，而且还能通过鳍片8-2与水冷壁管 6-2进行换热；贴壁风单元喷口 8中加装涡流板8-4，使贴壁风在喷口中产生涡流，加大了空气的对流换热系数；涡流板8-4又相当于挡板的翅片，加大了挡板8-1与空气的换热面积； 挡板8-l、鳍片8-2及涡流板8-4都可以做成波纹板，破坏了空气在金属壁面的边界层，增加 了对流换热系数，又进一步增强了空气的冷却能力。经过一系列改进之后，极大地增强了喷 口的冷却能力，而且冷却喷口所需要的最小风速也将大大降低，在不发生高温腐蚀的时候 能够节约贴壁风。 6.贴壁风单元喷口 8巧妙的利用了水冷壁管6-2与水冷壁鳍片6_1之间的空间， 使得贴壁风挡板8-1与水冷壁鳍片6-1之间的距离大大降低，从而降低了挡板8-1外表面 的温度，减小了喷口被烧坏的可能性。 7.贴壁风装置带有调节风门3、测速装置10和烟气成分在线监测仪9，能够根据水 冷壁附近烟气还原性气氛的严重程度来调节贴壁风的风速，测速装置10可以保证贴壁风 总量不超过锅炉入炉总风量的5%。附图说明 图1是本专利技术的结构示意图。 图2是图1的A-A剖视图。 图3是贴壁风单元喷口 8的俯视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述 参见图1、2、3，一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，包括一风道 4、贴壁风风箱5、贴壁风单元喷口 8、烟气成分在线监测仪9以及测速装置10 ;所述的风道 4的一端通过调节风门3与二次风母管2相连通，另一端与贴壁风风箱5相连；所述的贴 壁风单元喷口 8包括挡板8-1 、鳍片8-2、狭缝8-3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风装置，包括风道４，其特征在于：风道４的一端与二次风母管２相连通，另一端与贴壁风风箱５相连通，膜式水冷壁６一边与贴壁风风箱５相连，另一边与贴壁风单元喷口８相连，所述贴壁风单元喷口８包括挡板８－１、鳍片８－２、狭缝８－３和涡流板８－４，鳍片８－２一端与水冷壁管６－２相连接，另一端与挡板８－１相连接，涡流板８－４与挡板８－１相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钦新，张知翔，徐良洪，王云刚，金用强，边宝，
申请(专利权)人：西安交通大学，上海锅炉厂有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]