[发明专利]一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型锅炉的对冲燃烧技术，特别涉及一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的方法。

背景技术

前后墙对冲燃烧方式由于燃烧器布置方便，被广泛应用于600MW以上的超临界、超超临界锅炉。随着国家对NOx排放量要求的不断提高，低氮旋流燃烧器和空气分级技术在锅炉上得到了广泛应用，虽然能有效抑制和降低NOx生成，但随之产生了锅炉水冷壁高温腐蚀的问题，其中以前后墙对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀尤为明显。其主要原因为：1.应用了低氮燃烧器和空气分级的超临界锅炉，主燃区缺氧燃烧，形成的还原性气氛，有利于腐蚀性气体H2S的生成；2.当前的大型超临界、超超临界前后墙对冲燃烧锅炉炉膛宽度较大，热态运行时炉膛中心温度较高，抽拔力较大，同一层燃烧器不同燃烧器的二次风均来自于二次风静压风箱，在炉膛中心抽拔力的作用下侧墙附近的燃烧器二次风量相对较小，进一步加剧了侧墙水冷壁附近的还原性气氛；3.靠近侧墙的燃烧器二次风量不足，前后墙一次风在对冲后会冲刷侧墙，未完全燃烧的煤粉在侧墙水冷壁上沉积，造成侧墙水冷壁表面的硫腐蚀。

高温腐蚀对锅炉的安全稳定运行造成了极大的隐患，造成电厂每年的维护费用大幅增加。为了解决上述问题，目前常用的缓解侧墙水冷壁高温腐蚀的方法主要有：1.对水冷壁进行表面喷涂防腐处理，但费用较高，防护周期较短，不能从根本上避免水冷壁高温腐蚀的发生；2.设置边界风或侧燃尽风，即从二次风中抽取5％～10％左右的风量，从炉膛底部两侧墙或设置在靠近侧墙的燃尽风喷口送入炉膛，但各大电厂实际运行情况表明，该方法不能完全解决侧墙高温腐蚀的问题，同时这一部分二次风不参与燃烧，影响锅炉燃烧效率；3.侧墙水冷壁开孔漏风或设置贴壁风，即在侧墙高温腐蚀区域膜式水冷壁开孔或设置贴壁风。

例如授权公告号CN 1308615C的专利文献公开了一种防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置，它包括炉体和燃烧器，所述炉体由前墙、后墙、侧墙组成，两侧墙是由水冷壁管和鳍片紧密连接组成的水冷壁，在前墙和后墙上装有燃烧器，两侧墙通过贴壁风风箱、连接贴壁风风箱与二次风道之间的风管，与二次风道连通，并且将两侧墙上的鳍片取下形成缝隙。但是从各大电厂运行经验表明，侧墙水冷壁直接开孔根本无法在水冷壁壁面形成风膜，对水冷壁的保护效果有限，贴壁风风帽在高温炉膛内极易损坏、堵塞甚至结渣，同时无论是开孔漏风还是贴壁风均不参与燃烧，影响锅炉燃烧效率。

从上可以看出，近20年来，在前后墙对冲燃烧的炉型中，虽然有各种防止侧墙水冷壁高温腐蚀措施，但腐蚀问题仍没有获得有效地解决。因此，需要一种在不影响锅炉燃烧效率的情况下，避免侧墙水冷壁的高温腐蚀的解决办法。

发明内容

本发明提供了一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的方法，无需投资成本改造设备、易于实施，可以有效防止侧墙水冷壁的高温腐蚀，且不影响锅炉燃烧效率。

一种防止对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的方法，所述对冲燃烧锅炉包括炉体和燃烧器，所述炉体由前墙、后墙以及两侧墙水冷壁组成，在前墙和后墙上各装有若干层燃烧器，每层设有至少三个燃烧器，各层燃烧器中，靠近侧墙水冷壁的燃烧器和中部的燃烧器的一次风管道分别连接独立控制的供风管，在锅炉热态运行时，各燃烧器通过对应的供风管进行一次风送风，控制供风管的送风速度使靠近侧墙水冷壁的燃烧器一次风速小于中部的燃烧器一次风速。

使用本发明方法进行送风，由于靠近侧墙水冷壁的燃烧器一次风速较小，可以减弱前后墙一次风对冲对侧墙水冷壁的冲刷作用，避免未完全燃烧的煤粉在侧墙水冷壁上沉积，防止侧墙水冷壁表面的硫腐蚀；

并且由于靠近侧墙的燃烧器的一次风速降低后，一次风对煤粉的携带能力减弱，而同一层燃烧器不同燃烧器的二次风均来自于二次风静压风箱，在炉膛中心抽拔力的作用下靠近侧墙的燃烧器二次风量相对较小，从而使靠近侧墙的燃烧器的一次风速及煤粉浓度与该燃烧器较小的二次风速对应，达到提高该燃烧器的总风煤比(一次风、二次风总风量与煤粉量之比)的效果，改善侧墙附近的还原性气氛，从而保证侧墙水冷壁处于氧化性气氛中，避免水冷壁高温腐蚀。

为了在不影响锅炉的燃烧效率的同时，减轻前后墙对冲燃烧对侧墙水冷壁的冲刷作用，靠近侧墙的燃烧器一次风速不宜降低过多，优选的，靠近侧墙的燃烧器一次风速比位于中部的燃烧器低5％～10％。上述操作方法针对600MW以上的超临界、超超临界锅炉效果明显，这类对冲燃烧式锅炉在前、后墙各设有阵列布置的3层燃烧器，每层布置有6～8个。