一种墙式燃烧煤粉锅炉的防腐蚀、防磨损、防结渣装置的制作方法

[0001]
本发明用于煤粉锅炉燃烧系统，具体涉及一种墙式燃烧煤粉锅炉的防腐蚀、防磨损、防结渣装置。


背景技术：

[0002]
目前锅炉采用的低nox燃烧技术以sofa技术为主体，即每只燃烧器进行缺氧燃烧，整个燃烧器区域处于还原性氛围。对墙式燃烧方式煤粉锅炉而言，这将明显加重两侧墙的水冷壁高温腐蚀程度；当燃煤的结渣趋势较强时，也会加重两侧墙的结渣程度。
[0003]
1000mw墙式燃烧方式煤粉锅炉，其燃烧器对冲布置在前后墙，每面墙有3层燃烧器，每层有8只燃烧器。其中最外侧的燃烧器紧邻两侧墙，燃烧器喷口处煤粉燃烧产生的气固两相流沿两侧墙向炉膛中心行进，前、后墙相对的两只燃烧器产生的气固两相流在炉膛中心相遇，然后沿炉膛向上运动。由气流的运动轨迹可见，冲刷水冷壁的燃烧颗粒、煤灰颗粒及高温烟气来自于紧邻两侧墙的燃烧器。亦即，两侧墙水冷壁的高温腐蚀与结渣现象受紧邻两侧墙的燃烧器的影响最大。
[0004]
在采用sofa技术后，紧邻两侧墙的燃烧器喷口处的气固两相流燃烧过程属于缺氧燃烧，从而使两侧墙水冷壁处于还原性气氛，易发生高温腐蚀或结渣现象。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供一种墙式燃烧煤粉锅炉的防腐蚀、防磨损、防结渣装置。
[0006]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0007]
一种墙式燃烧煤粉锅炉的防腐蚀、防磨损、防结渣装置，包括浓淡分离装置，浓淡分离装置设置在与紧邻两侧墙的燃烧器相连的煤粉管道上，浓淡分离装置的出口分为两路，一路为淡相煤粉管道，另一路为浓相煤粉管道，淡相煤粉管道和浓相煤粉管道均与紧邻两侧墙的燃烧器相连。
[0008]
本发明进一步的改进在于，浓淡分离装置的入口与磨煤机出口相连。
[0009]
本发明进一步的改进在于，浓淡分离装置为固定式或可调式浓淡分离装置。
[0010]
本发明进一步的改进在于，墙式燃烧煤粉锅炉为1000mw墙式燃烧锅炉，1000mw墙式燃烧锅炉内设置有多层燃烧器。
[0011]
本发明进一步的改进在于，每层紧邻两侧墙的燃烧器包括第一燃烧器、第八燃烧器、第二燃烧器和第七燃烧器。
[0012]
本发明进一步的改进在于，淡相煤粉管道与第一燃烧器和第八燃烧器相连。
[0013]
本发明进一步的改进在于，浓相煤粉管道与第二燃烧器和第七燃烧器相连。
[0014]
本发明进一步的改进在于，每层紧邻两侧墙的燃烧器的煤粉量小于该层燃烧器的平均煤粉量。
[0015]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在与紧邻两侧墙的燃烧器相连的煤粉管道上设置浓淡分离装置，浓淡分离装置的出口分为两路，一路为淡相煤粉管道，
另一路为浓相煤粉管道，淡相煤粉管道和浓相煤粉管道均与紧邻两侧墙的燃烧器相连；淡相煤粉管道内的煤粉为富氧燃烧，nox生成量增加；浓相煤粉管道内的煤粉为深度缺氧燃烧，nox生成量减少，但前者增加量要少于后者的减少量，因此nox排放总量减少。本发明无外加风源，不降低炉膛风箱压力，不增加锅炉运行氧量，因此对炉内燃烧过程不产生影响。
[0016]
进一步的，本发明中浓淡分离装置设置为可调式浓淡分离装置时，紧邻两侧墙的燃烧器的煤粉量可调，且随时可恢复到原有的煤粉量，无任何工程改动风险。本发明的系统非常简单，只需对煤粉管道进行改进，无需像贴壁风技术那样在水冷壁上开孔，施工简单，非常适宜现役锅炉改造与新建锅炉。
附图说明
[0017]
图1为本发明的实施例1的系统示意图；
[0018]
图2为本发明的实施例2的系统示意图。
[0019]
图中，1为浓淡分离装置，2为淡相煤粉管道，3为浓相煤粉管道，4为第一燃烧器，5为第二燃烧器，6为第三燃烧器，7为第四燃烧器，8为第五燃烧器，9为第六燃烧器，10为第七燃烧器，11为第八燃烧器，12为锅炉炉膛。
具体实施方式
[0020]
下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0021]
参见图1和图2，本发明包括浓淡分离装置，浓淡分离装置设置在与紧邻两侧墙的燃烧器相连的煤粉管道上。浓淡分离装置的出口分为两路，每路均与一个燃烧器相连。浓淡分离装置的入口与磨煤机出口相连。浓淡分离装置为固定式或可调式浓淡分离装置。
[0022]
具体的，本发明在每层燃烧器中在与紧邻两侧墙的两边上的燃烧器对应的煤粉管道一分为二之前的管道上，设置了浓淡分离装置，将其出口的两只煤粉管道分离为淡相煤粉管道与浓相煤粉管道，淡相煤粉气流通过淡相煤粉管道与每层燃烧器中紧邻两侧墙的两边上的燃烧器相连接。通过浓淡分离装置对煤粉进行浓淡分离，使进入每层燃烧器中紧邻两侧墙的燃烧器的煤粉量减少，在维持燃烧器进风量不变的情况下使两边上燃烧器的煤粉气流进行富氧燃烧。
[0023]
1000mw墙式燃烧锅炉的锅炉炉膛12内每层有8只燃烧器，分别为第一燃烧器4、第二燃烧器5、第三燃烧器6、第四燃烧器7、第五燃烧器8、第六燃烧器9、第七燃烧器10与第八燃烧器11。每台磨煤机分离器出口的煤粉管道为4根，这4根煤粉管道各自分出2根支管变成8根煤粉管道。这8根煤粉管道与8只燃烧器一一对应，提供每只燃烧器的粉量。理论上，每只燃烧器的粉量是相同的，实际上，由于煤粉分配的不均匀性，各燃烧器的实际粉量存在差异。如果紧邻两侧墙的燃烧器的给粉量大于平均煤粉量，水冷壁的高温腐蚀与结渣程度则相对较重；如果紧邻两侧墙的燃烧器的给粉量小于平均煤粉量，水冷壁的高温腐蚀与结渣程度则相对较轻。但无论上述何种情况，在采用sofa技术的情况下，紧邻两侧墙的燃烧器的煤粉气流燃烧过程都处于缺氧燃烧状况。
[0024]
具体的，本发明采用以下技术方案：(1)在磨煤机出口的4根煤粉管道中，选择与最外侧燃烧器对应的那根煤粉管道，在管道内增设浓淡分离装置，其分出2根支管，其中一根为淡相煤粉管道2，一根为浓相煤粉管道3。(2)浓淡分离装置可以是固定式的，从而紧邻两
侧墙的两边的燃烧器的给粉量可根据实际需要调整，在实现该燃烧器煤粉气流富氧燃烧的同时，使其几乎不影响炉内整体燃烧过程。或者浓淡分离装置也可以是可调式的。设计时使紧邻两侧墙的两边的燃烧器给粉量与锅炉实际相符，在实现该燃烧器煤粉气流富氧燃烧的同时，可很好地解决浓淡分离装置的煤粉泄露问题。浓淡分离的程度选择，以最外侧燃烧器进风量不变，保证煤粉在炉内进行富氧燃烧为依据。(3)淡相煤粉管道2与最外侧燃烧器连接，浓相煤粉管道3与其原来对应的燃烧器连接。
[0025]
在上述方式下，使进入每层燃烧器的紧邻两侧墙的燃烧器的煤粉量小于该层燃烧器的平均煤粉量，且其程度能够使紧邻两侧墙的燃烧器的煤粉气流进行富氧燃烧，从而使燃烧颗粒或煤灰颗粒冲刷水冷壁的概率大大降低，使紧邻两侧墙处的火焰温度降低，使水冷壁近壁面为氧化性气氛，达到有效减轻水冷壁高温腐蚀与结渣程度的目的。
[0026]
以下是具体实施例。
[0027]
实施例1
[0028]
参见图1，为1层燃烧器中紧邻两侧墙的燃烧器的对应煤粉管道的改进示意图，该实施例中采用的浓淡分离装置1为固定式浓淡分离装置，其它层燃烧器煤粉的改进与该层完全相同。在投运时，通过固定式浓淡分离装置1的分离作用，将其出口的煤粉管道分成淡相煤粉管道2与浓相煤粉管道3，淡相煤粉管道2与紧邻两侧墙的第一燃烧器4和第八燃烧器11相连接，使其煤粉量小于该层煤粉量的平均值，浓相煤粉管道3与第二燃烧器5和第七燃烧器10相连接，从而在原燃烧器进风量不变的条件下，使燃烧器第一燃烧器4和第八燃烧器11的煤粉气流的在炉内的燃烧过程处于富氧燃烧状况。
[0029]
实施例2
[0030]
参见图2，本实施例为1层燃烧器中紧邻两侧墙的燃烧器的对应煤粉管道的改进示意图，本实施例中浓淡分离装置1为可调式浓淡分离装置，其它层燃烧器煤粉的改进与该层完全相同。在投运时，通过可调式浓淡分离装置的分离作用，将其出口的煤粉管道分成淡相煤粉管道2与浓相煤粉管道3，且其粉量可调节。淡相煤粉管道2与紧邻两侧墙的第一燃烧器4和第八燃烧器11相连接，使其煤粉量小于该层煤粉量的平均值，浓相煤粉管道3与第二燃烧器5和第七燃烧器10相连接，从而在原进风量不变的条件下，使第一燃烧器4和第八燃烧器11的煤粉气流在炉内的燃烧过程处于富氧燃烧状况。
[0031]
sofa技术对水冷壁高温腐蚀与结渣的影响主要是通过紧邻两侧墙的燃烧器的缺氧燃烧来实现。因此，如果改变紧邻两侧墙的燃烧器煤粉分配方式，使其给粉量减少，小于该层燃烧器的平均给粉量，在原有给风量不变的情况下，该燃烧器的煤粉气流的燃烧过程将处于富氧燃烧状态，可以很好地改善水冷壁近壁处的壁面气氛，降低水冷壁近壁处的火焰温度。同时，由于该燃烧器给粉量减少，其产生的燃烧颗粒、煤灰颗粒及高温烟气对水冷壁的冲刷作用被削弱，这样就消除了低nox燃烧技术原理上存在的缺陷，大大减轻了水冷壁的高温腐蚀、磨损与结渣程度，对提高燃煤锅炉运行的安全性具有重要意义。
[0032]
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
[0033]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

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