專利名稱:一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，包括壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)和貼壁風(fēng)系統(tǒng)，壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)包括設(shè)置在鍋爐的水冷壁鰭片上的不同位置的采樣點，閥組將不同位置采樣點的煙氣采集后依次送入煙氣分析儀，煙氣分析儀將監(jiān)測數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)進行分析處理，然后DCS控制貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器，增壓風(fēng)機變頻器控制變頻增壓風(fēng)機，變頻增壓風(fēng)機從二次風(fēng)箱中引出熱二次風(fēng)，該熱二次風(fēng)依次通過變頻增壓風(fēng)機和風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置后從每層燃燒器與鍋爐側(cè)墻之間位置吹向水冷壁，從而在水冷壁壁面附近形成一層氣膜，氣膜使水冷壁壁面附近的煙氣成分維持在設(shè)定數(shù)值范圍內(nèi)，從而減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁壁面高溫腐蝕。
【專利說明】-種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及電力、煤炭等【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷 壁高溫腐蝕的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力工業(yè)是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要保障，隨著經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大，超臨界和超超 臨界機組的應(yīng)用日益增多，電站鍋爐向大容量高參數(shù)發(fā)展，鍋爐水冷壁溫度相應(yīng)提高，水 冷壁管高溫腐蝕現(xiàn)象更加嚴重，由此引起的鍋爐水冷壁爆管等事故的可能性顯著增加，給 電廠和電網(wǎng)的安全運行構(gòu)成了嚴重的威脅。在近期投產(chǎn)的大容量的超臨界、超超臨界鍋爐 中相當一部分采用旋流對沖燃燒方式。隨著運行時間的不斷積累，一部分鍋爐已經(jīng)開始出 現(xiàn)高溫腐蝕的跡象，有的已經(jīng)發(fā)生較為嚴重的受熱面腐蝕。華電山東分公司某電廠1000MW 機組超超臨界鍋爐、國電山東分公司某電廠600MW超臨界鍋爐都不同程度的出現(xiàn)了高溫腐 蝕的情況。因此，研究旋流對沖燃燒鍋爐的高溫腐蝕特性與防治技術(shù)對保障發(fā)電機組安全 穩(wěn)定運行有重要的意義。
[0003] 對沖燃燒鍋爐高溫腐蝕機理：
[0004] 鍋爐水冷壁向火側(cè)腐蝕有時稱為"還原氣氛腐蝕"，水冷壁向火側(cè)的腐蝕不可能發(fā) 生在充分燃燒區(qū)的氧化性氣氛中，而是發(fā)生在不完全燃燒區(qū)的還原氣氛中，此時未經(jīng)燃燒 的炭粒飛向爐管表面時，同時釋放出揮發(fā)硫和氯化物，對金屬產(chǎn)生硫化物作用，加速腐蝕。 當持續(xù)燃燒不良或脈動火焰沖擊爐墻時，形成高溫和燃料過剩的腐蝕環(huán)境，在此環(huán)境中有 利于產(chǎn)生鋼和磯的硫酸鹽，其烙點只有427°C。水冷壁溫度越高，各種腐蝕物越容易形成， 有資料表明，在300?500°C范圍內(nèi)，管壁外表溫度每升高50°C，煙氣側(cè)的腐蝕程度將增加 1倍。
[0005] 引起硫化物型高溫腐蝕主要是由煤中的黃鐵礦硫造成的，其腐蝕過程如下：
[0006] (1)黃鐵礦粉末隨未燃盡煤粉到達水冷壁附近，受熱分解放出自由原子硫及硫化 亞鐵，反應(yīng)式如下：
[0007] I^eSg--化5+8
[000引當管子附近有一定濃度的&S和s02時，也可能生成自由的原子硫，反應(yīng)式如下：
[0009] 2H2S+SO2--- 2H20+3S
[0010] (2)在還原性氣氛中，單獨的原子硫在管壁溫度達到623K時，發(fā)生硫化作用，反應(yīng) 式如下：
[0011] 化+S--^化S
[001引 做還可透過疏松的Pe203直接與較致密的磁性氧化鐵層Fe 304巧6203斗eO)中 復(fù)合的化0作用，反應(yīng)式如下：
[0013] FeO+HaS--^化 5+&0
[0014] (4)硫化亞鐵FeS緩慢氧化而生成黑色的磁性氧化鐵，反應(yīng)式如下：
[0015] 3FeS巧〇2--Fg3〇4+3S〇2
[0016] 一般說來，影響高溫腐蝕的因素可歸納為四點：1)煤質(zhì)中含有較多的S元素；2) 水冷壁溫度較高；3)燃燒系統(tǒng)設(shè)計不當；4)壁面附近存在還原性煙氣成分。對發(fā)電企業(yè)來 說，前=項在實際情況下很難改變，唯一可W做工作即采取措施改變第四項。 實用新型內(nèi)容
[0017] 本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷 壁高溫腐蝕的裝置，具體包括壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)，貼壁風(fēng)系統(tǒng)，反饋控制系統(tǒng)。其中， 貼壁風(fēng)系統(tǒng)即在二次風(fēng)大風(fēng)箱中引出部分熱二次風(fēng)，經(jīng)過管道及變頻增壓風(fēng)機后從每層燃 燒器與側(cè)墻之間位置吹向水冷壁，該股氣流可在水冷壁壁面附近形成一層氣膜，有效破壞 了產(chǎn)生高溫腐蝕的條件；壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)即實時監(jiān)測側(cè)墻水冷壁附近區(qū)域的煙氣成 分，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過WIFI時時傳送到DCS系統(tǒng)，為調(diào)整貼壁風(fēng)量提供數(shù)據(jù)支持；而反饋控 制系統(tǒng)則根據(jù)壁面氣氛的檢測結(jié)果實時調(diào)整變頻增壓風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，W有效控制貼壁風(fēng)量的 大小，使壁面附近的煙氣成分（氧量、CO等）維持在較安全的數(shù)值，如此可W有效減緩旋流 對沖燃燒鍋爐水冷壁壁面高溫腐蝕，保證發(fā)電機組及相關(guān)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。為了使控 制程序結(jié)構(gòu)清晰且高效準確，本實用新型將壁面氣氛的CO測量值作為調(diào)整的唯一基礎(chǔ)變 量。
[001引為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0019] 一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，包括壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng) 和貼壁風(fēng)系統(tǒng)，所述壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)包括設(shè)置在鍋爐的水冷壁罐片上的不同位置的 采樣點，所述貼壁風(fēng)系統(tǒng)包括變頻增壓風(fēng)機和風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，所述不同位置的采樣點通過 各自的過濾器與閥組連接，閥組將不同位置采樣點的煙氣采集后依次送入煙氣分析儀，所 述煙氣分析儀將監(jiān)測數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理后，向貼壁風(fēng)增 壓風(fēng)機變頻器發(fā)出指令，所述貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器與貼壁風(fēng)系統(tǒng)的變頻增壓風(fēng)機連接， 變頻增壓風(fēng)機從二次風(fēng)箱中引出熱二次風(fēng)，該熱二次風(fēng)依次通過變頻增壓風(fēng)機和風(fēng)量調(diào)節(jié) 裝置的調(diào)節(jié)后從鍋爐的每層燃燒器與鍋爐側(cè)墻之間位置吹向水冷壁，從而在水冷壁壁面附 近形成一層氣膜，所述氣膜使水冷壁壁面附近的煙氣成分維持在設(shè)定數(shù)值范圍內(nèi)，從而減 緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁壁面高溫腐蝕。
[0020] 所述燃燒器設(shè)置在鍋爐本體的兩個對立面上，均勻分層布置，所述鍋爐的側(cè)墻是 指鍋爐本體的兩個未設(shè)置燃燒器的對立面。
[0021] 所述變頻增壓風(fēng)機與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置連接，所述變頻增壓風(fēng)機通過貼壁風(fēng)管道與二 次風(fēng)箱連接，所述電動擋板設(shè)置在貼壁風(fēng)管道內(nèi)，變頻增壓風(fēng)機與電動擋板之間的貼壁風(fēng) 管道還與壓縮空氣管道連接，所述壓縮空氣管道與壓縮空氣連接，所述壓縮空氣管道中設(shè) 置有電動閥口。
[0022] 所述電動閥口用于控制壓縮空氣進入貼壁風(fēng)管道的風(fēng)量。
[0023] 所述煙氣分析儀將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過WIFI將監(jiān)測數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)。
[0024] 所述壓縮空氣用于引入冷風(fēng)降低進入變頻增壓風(fēng)機的二次風(fēng)溫，防止二次風(fēng)溫過 高而毀壞變頻增壓風(fēng)機。
[0025] 在二次風(fēng)箱與變頻增壓風(fēng)機之間設(shè)有貼壁風(fēng)管道，所述貼壁風(fēng)管道的一端設(shè)有貼 壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口，貼壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口為扁平（尺寸500mm*160mm)，能夠左右調(diào)節(jié)，角度 定為向側(cè)墻方向傾斜30度，W使熱風(fēng)能夠較容易達到側(cè)墻表面，起到有效減緩高溫腐蝕的 目的。
[0026] 變頻增壓風(fēng)機與貼壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口之間設(shè)有膨脹節(jié)。膨脹節(jié)就是在管道熱脹冷 縮時起緩沖作用，防止管道變形或被破壞。
[0027] 貼壁風(fēng)管道就是將貼壁風(fēng)從二次風(fēng)大風(fēng)箱引向爐內(nèi)的通道。
[002引貼壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口與水冷壁平齊，防止高溫?zé)龤А?br> [0029] 貼壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口設(shè)置在每層旋流燃燒器與側(cè)墻之間，水平高度與燃燒器相 同，位置距離側(cè)墻1. 2m。
[0030] 閥組設(shè)置在過濾器與煙氣分析儀之間，所述閥組的一端設(shè)有若干個煙氣入口，所 述閥組的另一端設(shè)有一個煙氣出口，所述煙氣入口與各自的過濾器連接，若干個煙氣入口 通過各自對應(yīng)的煙氣管道與抽氣累連接，所述抽氣累與煙氣出口連接，每個煙氣管道上均 設(shè)有電磁閥，所述電磁閥的開閉均由計算機控制系統(tǒng)來控制。
[0031] 閥組內(nèi)置抽氣累、計算機控制系統(tǒng)及若干個電磁閥。
[0032] 電磁閥設(shè)置在閥組內(nèi)，每個采樣點的煙氣管道上均設(shè)置一電磁閥，由計算機控制， 保證各采樣點的煙氣樣本依次順序輸送到煙氣分析儀。
[0033] 所述采樣點設(shè)置在鍋爐的水冷壁罐片上，分上、中、下=層。
[0034] 所述采樣點所在的水冷罐片均設(shè)有開孔，所述開孔內(nèi)均焊接有不誘鋼管。
[0035] 水冷壁罐片上取樣點開孔尺寸為0 6. 5mm，分3層布置，開孔后焊接長度為350mm 的06不誘鋼管。
[0036] 本實用新型設(shè)計一種閥組，閥組內(nèi)置一抽氣累及若干個電磁閥，閥組采用計算機 程序控制電磁閥的開啟關(guān)閉，使不同取樣點的煙氣在抽氣累的動力下，依次經(jīng)過過濾裝置 及取樣軟管進入煙氣分析儀，分析儀將煙氣成分數(shù)據(jù)一一得出并通過WIFI傳入機組DCS 系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)分析數(shù)據(jù)計算所需風(fēng)量大小并將處理結(jié)果反饋到貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻 器，增壓風(fēng)機選擇合適的轉(zhuǎn)速W提供相應(yīng)的貼壁風(fēng)量，如此反復(fù)可在一定機組負荷下使水 冷壁面的煙氣成分及增壓風(fēng)機轉(zhuǎn)速之間達到相對的平衡，該種平衡可使壁面煙氣成分（氧 量、C0)在貼壁風(fēng)的作用下保持一定的安全許可范圍，消除了產(chǎn)生高溫腐蝕的必要條件，有 效減緩高溫腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
[0037] 本實用新型的有益效果：
[003引 1貼壁風(fēng)即在二次風(fēng)箱中引出部分二次風(fēng)，經(jīng)過管道及增壓風(fēng)機后從每層燃燒器 與鍋爐側(cè)墻之間位置吹向水冷壁，如此貼壁風(fēng)會在水冷壁附近形成一層氣膜，阻擋煤粉氣 流沖刷水冷壁，改善腐蝕嚴重區(qū)域水冷壁貼壁煙氣的還原性氣氛，有效地抑制了水冷壁管 的腐蝕。
[0039] 2其中，貼壁風(fēng)系統(tǒng)引入壓縮空氣的目的是降低進入增壓風(fēng)機的風(fēng)溫，防止其因風(fēng) 溫過高而燒毀。
[0040] 3壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)即實時監(jiān)測側(cè)墻水冷壁附近區(qū)域的煙氣成分，為調(diào)整貼 壁風(fēng)量提供數(shù)據(jù)支持。
[0041] 4取樣點附近煙氣依靠抽氣累提供動力，依次經(jīng)過過濾裝置及取樣軟管進入煙氣 分析儀，分析儀將煙氣成分數(shù)據(jù)一一得出并通過WIFI傳入機組DCS系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)分 析數(shù)據(jù)計算所需風(fēng)量大小并將處理結(jié)果反饋到貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器，增壓風(fēng)機選擇合適 的轉(zhuǎn)速w提供相應(yīng)的貼壁風(fēng)量，如此反復(fù)可在一定機組負荷下使水冷壁面的煙氣成分及增 壓風(fēng)機轉(zhuǎn)速之間達到相對的平衡，該種平衡可使壁面煙氣成分（氧量、C0)在貼壁風(fēng)的作用 下保持一定的安全許可范圍，消除了產(chǎn)生高溫腐蝕的必要條件，有效減緩高溫腐蝕現(xiàn)象的 發(fā)生。
[0042] 本實用新型采用的是變頻增壓風(fēng)機，該風(fēng)機可根據(jù)爐內(nèi)的煙氣測試結(jié)果選擇合適 的轉(zhuǎn)速，有利于節(jié)能。

【附圖說明】

[0043] 圖1為貼壁風(fēng)系統(tǒng)圖；
[0044] 圖2為壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)圖；
[0045] 圖3基礎(chǔ)工況及有、無反饋貼壁風(fēng)工況下各層側(cè)墻取樣點CO分布圖；
[0046] 圖4基礎(chǔ)工況及有、無反饋貼壁風(fēng)工況下各層側(cè)墻取樣點〇2分布圖；
[0047] 圖5恥濃度隨著CO濃度變化規(guī)律圖；
[0048] 圖6閥組內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0049] 其中，1鍋爐本體，2旋流對沖燃燒器，3貼壁風(fēng)管道，4風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，5變頻增壓風(fēng) 機，6電動閥口，7壓縮空氣，8電動擋板，9二次風(fēng)箱，10取樣點，11過濾器，12閥組，13煙氣 分析儀，14DCS系統(tǒng)，15貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器，16煙氣入口，17煙氣管道，18電磁閥，19計 算機控制系統(tǒng)，20抽氣累，21煙氣出口。

【具體實施方式】
[0化0] 下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0化1] 某1000MW機組檢修時發(fā)現(xiàn)兩側(cè)墻水冷壁標高18. 8米至45米范圍存在較嚴重的 高溫腐蝕現(xiàn)象，經(jīng)測厚檢查共有109根水冷壁管減薄超標。檢修中將所有的超標管段更換 (規(guī)格；。38. 1X7. 5 ;材質(zhì)；SA-213T。。經(jīng)分析，水冷壁垢中含有大量化3〇4和少量的化0 及化2化，腐蝕產(chǎn)物中的含硫量較高。
[0化2] 如圖1所示，圖1為貼壁風(fēng)系統(tǒng)，鍋爐本體1包括四個面，其中兩個對立面上設(shè)置 有旋流對沖燃燒器2,設(shè)置有旋流對沖燃燒器2的對立面上分別設(shè)有貼壁風(fēng)管道3,所述貼 壁風(fēng)管道3與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置4連接，所述風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置4與變頻增壓風(fēng)機5連接，所述變頻 增壓風(fēng)機5分別與電動閥口 6和電動擋板8連接，所述電動閥口 6與壓縮空氣7連接，所述 電動擋板8與二次風(fēng)箱9連接。
[0化3] 電動閥口設(shè)置在壓縮空氣管道中，用W控制壓縮空氣進入貼壁風(fēng)管道的風(fēng)量。
[0化4] 所述電動擋板設(shè)置在貼壁風(fēng)管道上，在變頻增壓風(fēng)機與二次風(fēng)箱之間位置。
[0化5] 如圖2所示，鍋爐本體1的未設(shè)置有旋流對沖燃燒器2的兩個對立面上分別設(shè)有 取樣點10,所述取樣點10與過濾器11連接，所述過濾器11通過閥組12與煙氣分析儀13 連接，所述DCS系統(tǒng)14與貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器15連接，所述貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器15 與變頻增壓風(fēng)機5連接。
[0化6] 為保證發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行，必須采取措施降低水冷壁高溫腐蝕對機組的不 良影響。
[0化7] 本實用新型將壁面附近的CO測量值作為調(diào)整的唯一基礎(chǔ)變量，具體原因為：
[0化引 1)高溫腐蝕與還原性氣氛之間存在著極為密切的關(guān)系。CO含量高的區(qū)域&S含 量高，該地方腐蝕的程度就大。試驗表明，當水冷壁附近因煤粉濃度過高，空氣量不夠而出 現(xiàn)還原性氣氛時，&S的含量隨著C0含量幾乎呈線性增加，具體數(shù)據(jù)如下圖5所示。對于燃 用部分高硫分煤，&S濃度可達0. 04-0. 06%。
[0化9] 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。
[0060] 文獻吳廣君.實驗室模擬鍋爐水冷壁高溫腐蝕的熱分析動力學(xué)研究巧].浙江大 學(xué)碩 ±學(xué)位論文，2005.在 0. 03% &S+2% 02+97. 97% 馬、0. 05% &S+2% 〇2+97,95% 馬、 0. 07% &S+2% 02+97. 93%馬S工況下，根據(jù)Arrhenius方程可求得活化能分別為E1 = 1978.6J/mol,E2 = 1114. 2J/mol,E3 = 780. 4J/mol〇
[0061] 根據(jù)試驗結(jié)果建立的濃度（％ )與活化能的關(guān)系模型為
[0062] E = 3833.5C 設(shè)25S
[006引 E表示活化能的值（J/moU，C表示&S的濃度（％ )。
[0064] 從分析的結(jié)果可W看出，隨著腐蝕氣體濃度的增加活化能減少，表示腐蝕氣體濃 度越高，腐蝕越容易發(fā)生，符合金屬腐蝕的規(guī)律。
[00化]2)采用C0為唯一調(diào)整變量可使操作程序簡化，控制系統(tǒng)精確度高。
[0066] 貼壁風(fēng)即在二次風(fēng)箱中引出部分熱二次風(fēng)，經(jīng)過管道及增壓風(fēng)機后從每層燃燒器 與鍋爐側(cè)墻之間位置吹向水冷壁，如此貼壁風(fēng)會在水冷壁附近形成一層氣膜，阻擋煤粉氣 流沖刷水冷壁，改善腐蝕嚴重區(qū)域水冷壁貼壁煙氣的還原性氣氛，有效地抑制了水冷壁管 的腐蝕。
[0067] 試驗驗證
[0068] 為驗證該方法對水冷壁面煙氣成分的作用效果，選取某臺1000麗機組進行試驗 測試。該機組鍋爐為超超臨界參數(shù)變壓運行直流爐、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排 渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、對沖燃燒方式，鍋爐采用半露天、n型布置。采用前后墻對沖燃 燒方式，48只低N0X旋流燃燒器各分3層布置在前后墻上，在主燃燒器上部設(shè)有燃炫風(fēng)和側(cè) 燃炫風(fēng)。試驗主要獲取各層燃燒器附近的煙氣成分數(shù)據(jù)，每層燃燒器左右側(cè)墻各開5個取 樣點，標高與各層燃燒器相同。試驗時，機組負荷穩(wěn)定為1050MW。試驗前機組應(yīng)具備條件如 下：
[0069] 1.確認鍋爐各主、輔機能正常運轉(zhuǎn)并滿足試驗要求；
[0070] 2.確認鍋爐機組的煙、風(fēng)及汽水系統(tǒng)無泄漏；
[0071] 3.確認鍋爐機組所有在開始試驗前均保持正常運行時的清潔度，試驗前進行全面 吹灰；
[0072] 4.確認試驗前機組系統(tǒng)已經(jīng)與其他非試驗系統(tǒng)隔離；
[0073] 5.檢查運行儀表，包括重新檢查儀器的校驗證書，確認所有試驗用記錄儀表在最 近的六個月內(nèi)安裝完畢并進行校驗；
[0074] 6.試驗期間，爐膛負壓表和氧量表等表計能投入并指示正確；
[0075] 7.鍋爐燃用煤種基本穩(wěn)定；
[0076] 8.試驗期間盡量保持鍋爐各參數(shù)的穩(wěn)定，負荷波動±3 % ECR，汽溫波動小于 +5-10°C，主汽壓波動小于±2% ;
[0077] 9.調(diào)整到試驗工況，不進行制粉系統(tǒng)切換，不進行風(fēng)壓、風(fēng)量的調(diào)整；
[007引 10.試驗期間鍋爐不投油助燃，不吹灰、不排污，不進行影響鍋爐穩(wěn)定的調(diào)整。
[0079] 圖3、圖4即為基礎(chǔ)工況、貼壁風(fēng)無反饋工況及貼壁風(fēng)反饋工況下各層側(cè)墻取樣點 CO及〇2分布圖。其中，貼壁風(fēng)無反饋工況為增壓風(fēng)機不投運，依靠送風(fēng)機的動力輸出將熱 二次風(fēng)送入爐內(nèi)的工況；貼壁風(fēng)反饋工況為增壓風(fēng)機投運，在送風(fēng)機與增壓風(fēng)機兩者共同 作用下將熱二次風(fēng)送入爐內(nèi)的工況，該工況增壓風(fēng)機轉(zhuǎn)速隨水冷壁壁面煙氣成分的變化而 實時調(diào)整。圖中折線自下而上分別表示基礎(chǔ)工況、貼壁風(fēng)無反饋工況、貼壁風(fēng)反饋工況；A、 B、C表示鍋爐左側(cè)墻自下而上S排取樣點測試結(jié)果的平均值，D、E、F表示鍋爐右側(cè)墻自上 而下=排取樣點測試結(jié)果的平均值。圖中可W看出，隨著貼壁風(fēng)的開啟（貼壁風(fēng)無反饋工 況），各層側(cè)墻取樣點CO含量明顯下降，相對應(yīng)各層化含量也有較明顯的上升，煙氣成分發(fā) 生的較大變化。而隨著增壓風(fēng)機的開啟，可W根據(jù)壁面煙氣成分數(shù)據(jù)實時調(diào)整增壓風(fēng)機的 轉(zhuǎn)速，壁面CO、〇2含量在無反饋工況的基礎(chǔ)上又有了很大程度的改善。其中，CO體積含量 變化尤其明顯，與其它兩工況對比該工況的CO體積含量降低到1500ppm W下，壁面煙氣的 還原性氣氛大大改善，有效破環(huán)了產(chǎn)生高溫腐蝕的條件。試驗結(jié)果表明，該方法能夠有效減 緩旋流對沖燃燒水冷壁的高溫腐蝕，對于保證發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行起到了積極作用。
[0080] 如圖6所示，閥組12設(shè)置在過濾器11與煙氣分析儀13之間，所述閥組12的一端 設(shè)有若干個煙氣入口 16,所述閥組12的另一端設(shè)有一個煙氣出口 21，所述煙氣入口 16與 各自的過濾器11連接，若干個煙氣入口 16通過各自對應(yīng)的煙氣管道17與抽氣累20連接， 所述抽氣累20與煙氣出口 21連接，每個煙氣管道17上均設(shè)有電磁閥18,所述電磁閥18的 開閉均由計算機控制系統(tǒng)19來控制。閥組12采用計算機控制系統(tǒng)來控制電磁閥18的開 啟關(guān)閉（在同一時間只有一個電磁閥開啟，其余電磁閥關(guān)閉），使不同取樣點的煙氣在抽氣 累的動力下，從閥組煙氣入口 16到煙氣出口 21，繼而進入煙氣分析儀。
[0081] 上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范 圍W內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征是，包括壁面氣氛實時 監(jiān)測系統(tǒng)和貼壁風(fēng)系統(tǒng)，所述壁面氣氛實時監(jiān)測系統(tǒng)包括設(shè)置在鍋爐的水冷壁罐片上的不 同位置的采樣點，所述貼壁風(fēng)系統(tǒng)包括變頻增壓風(fēng)機和風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，所述不同位置的采 樣點通過各自的過濾器與閥組連接，閥組將不同位置采樣點的煙氣采集后依次送入煙氣分 析儀，所述煙氣分析儀將監(jiān)測數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理后，向 貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器發(fā)出指令，所述貼壁風(fēng)增壓風(fēng)機變頻器與貼壁風(fēng)系統(tǒng)的變頻增壓風(fēng) 機連接，變頻增壓風(fēng)機從二次風(fēng)箱中引出熱二次風(fēng)，該熱二次風(fēng)依次通過變頻增壓風(fēng)機和 風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)后從鍋爐的每層燃燒器與鍋爐側(cè)墻之間位置吹向水冷壁，從而在水冷 壁壁面附近形成一層氣膜，所述氣膜使水冷壁壁面附近的煙氣成分維持在設(shè)定數(shù)值范圍 內(nèi)，從而減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁壁面高溫腐蝕。2. 如權(quán)利要求1所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是， 所述變頻增壓風(fēng)機與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置連接，所述變頻增壓風(fēng)機通過貼壁風(fēng)管道與二次風(fēng) 箱連接，電動擋板設(shè)置在貼壁風(fēng)管道內(nèi)，變頻增壓風(fēng)機與電動擋板之間的貼壁風(fēng)管道還與 壓縮空氣管道連接，所述壓縮空氣管道與壓縮空氣連接，所述壓縮空氣管道中設(shè)置有電動 閥口；所述電動閥口用于控制壓縮空氣進入貼壁風(fēng)管道的風(fēng)量；所述煙氣分析儀將監(jiān)測數(shù) 據(jù)通過WIFI將監(jiān)測數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)。3. 如權(quán)利要求2所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是，所述壓縮空氣用于引入冷風(fēng)降低進入變頻增壓風(fēng)機的二次風(fēng)溫，防止二次風(fēng)溫過高而 毀壞變頻增壓風(fēng)機。4. 如權(quán)利要求1所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是，在二次風(fēng)箱與變頻增壓風(fēng)機之間設(shè)有貼壁風(fēng)管道，所述貼壁風(fēng)管道的一端設(shè)有貼壁風(fēng) 管道爐內(nèi)噴口，貼壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口為扁平，能夠左右調(diào)節(jié)，角度定為向側(cè)墻方向傾斜30 度，W使熱風(fēng)能夠較容易達到側(cè)墻表面，起到減緩高溫腐蝕的目的。5. 如權(quán)利要求4所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是，變頻增壓風(fēng)機與貼壁風(fēng)管道爐內(nèi)噴口之間設(shè)有膨脹節(jié)。6. 如權(quán)利要求1所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是，閥組設(shè)置在過濾器與煙氣分析儀之間，所述閥組的一端設(shè)有若干個煙氣入口，所述閥組 的另一端設(shè)有一個煙氣出口，所述煙氣入口與各自的過濾器連接，若干個煙氣入口通過各 自對應(yīng)的煙氣管道與抽氣累連接，所述抽氣累與煙氣出口連接，每個煙氣管道上均設(shè)有電 磁閥，所述電磁閥的開閉均由計算機控制系統(tǒng)來控制。7. 如權(quán)利要求1所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是，所述采樣點設(shè)置在鍋爐的水冷壁罐片上，分上、中、下=層。8. 如權(quán)利要求1所述的一種減緩旋流對沖燃燒鍋爐水冷壁高溫腐蝕的裝置，其特征 是，所述采樣點所在的水冷罐片均設(shè)有開孔，所述開孔內(nèi)均焊接有不誘鋼管。
【文檔編號】F23C7-00GK204285447SQ201420709508
【發(fā)明者】姜波, 王家新, 劉福國, 劉科 [申請人]國家電網(wǎng)公司, 山東電力研究院