[发明专利]一种防止锅炉后墙水冷壁结渣及腐蚀的一次风对冲装置

说明书

一种防止锅炉后墙水冷壁结渣及腐蚀的一次风对冲装置，包括分层布置在锅炉后墙上的一次风对冲喷口，一次风对冲喷口与分层布置在锅炉前墙的旋流燃烧器一一相对布置；一次风对冲喷口与旋流燃烧器的一次风管位于同一条中心轴线；一次风对冲喷口通过带阀门的管路与对冲风母管相连。本发明一方面可以防止后墙水冷壁受煤粉冲刷，解决结渣、高温腐蚀问题，并且前墙旋流燃烧器一次风速、二次风旋流强度可以结合机组负荷、燃煤煤质灵活调节，不必兼顾考虑后墙水冷壁贴壁气氛；另一方面在进入炉膛风量一定情况下，一部分空气通过后墙的一次风对冲喷口进入炉膛，能够起到空气分级燃烧效果，降低燃烧产生的NOx。

技术领域

本发明属于锅炉领域，具体涉及一种防止锅炉后墙水冷壁结渣及腐蚀的一次风对冲装置。

背景技术

高温腐蚀是较多燃煤电站锅炉水冷壁存在的主要问题，严重影响锅炉安全稳定运行。锅炉水冷壁高温腐蚀问题主要与燃煤硫含量较高、水冷壁附近存在还原性气氛、烟气及煤粉气流的冲刷等因素有关。燃煤硫分在炉内缺氧条件下，燃烧产生一定含量的H₂S，H₂S可直接与水冷壁中纯金属发生反应生成FeS。H₂S还可与水冷壁表面的Fe₃O₄氧化层中所复合的FeO(Fe₃O₄＝Fe₂O₃·FeO)反应生成FeS。当沾灰层温度较高时，FeS会再次与介质中的氧作用，生成Fe₃O₄，腐蚀进一步进行。采用不同燃烧方式的燃煤电站锅炉，由于其燃烧器布置位置及组织燃烧火焰形状的不同，导致锅炉炉膛四周水冷壁的贴壁气氛分布不同，因而水冷壁发生高温腐蚀的区域不同。对于切圆燃烧锅炉，高温腐蚀区域主要位于燃烧器射流方向下游的半面墙上；对于前后墙对冲燃烧锅炉，高温腐蚀区域主要位于两侧墙水冷壁中间区域；对于W火焰燃烧锅炉，高温腐蚀区域主要位于前后墙的冷灰斗上下区域，拱下两侧墙中间部位区域。

与上述主流燃烧方式不同，早期国内一些350MW机组煤粉锅炉为前墙布置燃烧器，锅炉炉膛前墙分四层布置16只蜗壳旋流分散火焰低NOx双调风燃烧器，燃烧设计煤种为烟煤，燃煤含硫量为1％左右。在运行中发现锅炉后墙水冷壁标高21m～27m位置(与前墙燃烧器所处标高相同)存在高温腐蚀问题，每次检修需对后墙水冷壁腐蚀减薄超标的水冷壁管进行更换。由于锅炉后墙未布置燃烧器，故当前墙燃烧器一次风速偏高或二次风配风不合理时，容易造成煤粉冲刷后墙水冷壁，导致后墙水冷壁结渣、后墙水冷壁贴壁处还原性气氛较强，进而发生高温腐蚀。为解决后墙水冷壁高温腐蚀问题，以往尝试调整前墙燃烧器喷口一次风速和燃烧器二次风旋流强度，然而当降低喷口一次风速后，前墙燃烧器喷口出现烧损、结渣等问题；减少二次风旋流强度后，后期混合增强，有利于改善后墙水冷壁高温腐蚀问题，但燃烧器稳燃性能较弱，当燃用挥发分较低煤质时容易发生燃烧不稳甚至锅炉灭火，而且二次风旋流强度大幅减弱后，燃烧器喷口气流刚性增强，煤粉气流容易冲至后墙水冷壁；当增强二次风旋流强度后，燃烧后期混合较弱，缺氧燃烧严重，后墙水冷壁贴壁气氛为强还原性气氛，后墙水冷壁高温腐蚀加剧。综上，前墙燃烧器一次风速、二次风旋流强度的调整虽然能够改善侧墙水冷壁高温腐蚀问题，但却存在燃烧器喷口结渣烧损、燃烧稳定性差等问题，且燃煤煤质变化后需重新摸索配风方式，故从运行调整角度较难解决水冷壁高温腐蚀问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中燃煤电站锅炉后墙水冷壁高温腐蚀难以解决的问题，提供一种防止锅炉后墙水冷壁结渣及腐蚀的一次风对冲装置，效果稳定可靠。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种防止锅炉后墙水冷壁结渣及腐蚀的一次风对冲装置，包括分层布置在锅炉后墙上的一次风对冲喷口，一次风对冲喷口与分层布置在锅炉前墙的旋流燃烧器一一相对布置；一次风对冲喷口与旋流燃烧器的一次风管位于同一条中心轴线；一次风对冲喷口通过带阀门的管路与对冲风母管相连。