一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法技术

本发明专利技术提供一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，包括以下步骤：S1、采取现场测试与数值模拟相结合的方式，分析造成对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的根本原因；S2、采取数值模拟技术，结合大风箱与层二次风箱的结构和流场分布特性，开展风箱流场分布对侧墙高温腐蚀的影响特性，完成风箱导流装置及侧墙燃烧器聚风装置的设计及安装；S3、采取数值模拟技术，完成侧墙贴壁风的设计，在燃烧器区域和燃尽风区域侧墙高度方向上布置侧墙贴壁风，位置和数量依据数值模拟结果确定；S4、综合风箱流场与贴壁风优化技术，在机组上实施，通过改造后的冷热态调试，结合改造前后的测试数据对比验证对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的综合治理的效果。蚀的综合治理的效果。蚀的综合治理的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法


[0001]本专利技术涉及冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀
，尤其涉及一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法。

技术介绍

[0002]随着机组运行参数的逐步提高以及超净排放的实施，炉内水冷壁高温腐蚀的问题愈发凸显，水冷壁爆管事故频发。尤其是对前后墙对冲燃煤锅炉而言，其二次风道具有特殊结构及布置，由于为左右对称布置，故选取了单侧，如附图1所示，这种布置气流先流经两侧燃烧器2(燃尽风7)、流速高，再在中间燃烧器2(燃尽风7)会合、流速低，这将造成燃烧器2(燃尽风7)风箱内部中间燃烧器2(燃尽风7)静压高、两侧燃烧器2(燃尽风7)静压低；且二次风气流经过几个弯头后进入二次总风道1，再经过弯头进入层风道3，气流的流场亦非常紊乱，加上从层风道进入燃烧器2风箱有一个明显的斜坡4，导致气流在靠近两侧燃烧器2存在着漩涡和回流。以上两个因素相叠加，导致侧墙燃烧器2处于缺氧状态，热态运行下，容易导致侧墙处于强还原性气氛下，H2S浓度高，易造成侧墙发生高温腐蚀。
[0003]针对对冲燃煤锅炉侧墙易发生高温腐蚀，一种前后墙对冲燃烧锅炉的贴壁风系统(公告号：CN103438437B)公布了一种布置在前后墙边缘处，风源引自一次风机，且贴壁风喷口处挡板角度灵活可调的贴壁风系统，该贴壁风系统能够保证贴壁风的穿透深度，防止冲刷磨损水冷壁，从而有效防治水冷壁结焦和高温腐蚀的问题。但该系统的实际应用有很大的局限性，尤其是针对已有炉型的改造，对于已有风源引自二次风的贴壁风，由于风源改引自一次风，需从空预器出口一次热风道引一股气流至贴壁风口，同时考虑一次风机是否存在裕量，改造成本较大；若无贴壁风，还需要进行前后墙贴壁风口的改造，改造成本大。
[0004]针对对冲燃煤锅炉侧墙易发生高温腐蚀，防止水冷壁高温腐蚀的锅炉装置和方法(公告号：CN103225805B)提出了将高氮旋流燃烧器安装在前墙、后墙靠近左侧墙和右侧墙的区域，低氮旋流燃烧器安装在前墙、后墙远离左侧墙和右侧墙的中部区域，通过对两种旋流燃烧器的合理布置，解决侧墙水冷壁高温腐蚀问题，但该方式改动量较大，费用较高，同时需考虑高氮旋流燃烧器和低氮旋流燃烧器的匹配问题。一种用于电站锅炉水冷壁高温腐蚀的防控系统及方法(公布号：CN113339784A)提出了新型燃烧器的改造，该新型燃烧器布置在靠近两侧墙，可上下、左右灵活摆动，同时通过一次风箱安装的百叶窗式挡板实现靠侧墙的新型燃烧器一次风量大、远离侧墙传统燃烧器一次风量小，进而缓解侧墙水冷壁高温腐蚀，该技术使用了上下左右可灵活调节的装置，在热态中的调节难度较大，可能会出现卡死的情况，可操作性不强；另一次风仅占总风量比例的20％左右，与二次风量相比，不是造成侧墙高温腐蚀的根本原因，仅增加新型燃烧器的一次风量不够，需要考虑增加新型燃烧器的二次风量。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，以克服现
有技术中存在的不足。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，包括以下步骤：
[0007]S1、采取现场测试与数值模拟相结合的方式，分析造成对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的根本原因；
[0008]S2、采取数值模拟技术，结合大风箱与层二次风箱的结构和流场分布特性，开展风箱流场分布对侧墙高温腐蚀的影响特性，完成风箱导流装置及侧墙燃烧器聚风装置的设计及安装；
[0009]S3、采取数值模拟技术，完成侧墙贴壁风的设计，在燃烧器区域和燃尽风区域侧墙高度方向上布置侧墙贴壁风，位置和数量依据数值模拟结果确定
[0010]S4、综合风箱流场与贴壁风优化技术，在机组上实施，通过改造后的冷热态调试，结合改造前后的测试数据对比验证对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的综合治理的效果。
[0011]作为本专利技术的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法的改进，在步骤S1中，结合现场测试与数值模拟分析布置气流流经两侧燃烧器、再在中间燃烧器会合的流速状态，根据伯努利方程，分析造成燃烧器风箱内部中间燃烧器和两侧燃烧器的静压大小；且分析二次风气流经过若干弯头后进入二次总风道，再经过弯头进入层风道的气流的流场情况，分析气流从层风道进入燃烧器风箱经过斜坡导致气流在靠近两侧燃烧器的流场情况。
[0012]作为本专利技术的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法的改进，在步骤S1中，在前后墙已安装贴壁风系统中进行冷态烟花示踪试验，分析最大的贴壁风量下，贴壁风系统保护侧墙水冷壁的区域面积和贴壁风系统保护的盲区，检查贴壁风口挂有焦块堵住喷口的情况，总结造成对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的根本原因。
[0013]作为本专利技术的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法的改进，在步骤S2中，在弯头处加装导流装置和均流格栅，其中，导流装置在弯头的高度方向上分布若干块，导流装置位置和角度需经数值模拟后确定；均流格栅在高度方向上将风道划分成若干段，宽度方向上将风道划分成若干段。
[0014]作为本专利技术的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法的改进，在步骤S2中，在靠墙侧燃烧器的外二次风道进风口处设置渐缩型聚风装置一，其结构为渐缩型结构，其中面积大的一侧正对来流方向即为进风口，面积小的一侧为出风口，确保来流通过该装置聚集至燃烧器外二次风道内，起到增加燃烧器外二次风量的目的；在靠墙侧燃烧器的内二次风道的进风口处设置风向转向装置，将进风口对准来流方向，方便来流顺利流入燃烧器内二次风道，起到增加燃烧器内二次风量的目的；在靠墙侧的弯头进口的第一、二只燃尽风外二次风道的入口处设置环形聚风装置二，其结构为环形结构，布置再燃尽风外二次风道的圆周上，其中面积大的一次正对来流方向即为进风口，面积小的一侧为出风口，确保来流通过该装置聚集至燃尽风外二次风道内，起到增加燃尽风外二次风量的目的；在靠墙侧的弯头进口的第一、二只燃尽风内二次风道的入口处设置渐缩型聚风装置三，其结构为渐缩型结构，其中面积大的一侧正对来流方向即为进风口，面积小的一侧为出风口，确保来流通过该装置聚集至燃尽风内二次风道内，起到增加燃尽风外二次风量的目的，详细的进出口面积需通过数值模拟确定。
[0015]作为本专利技术的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法的改进，在步骤S3中，对于已有贴壁风设计的系统，结合步骤S1，通过数值模拟和试验结果找到贴壁风系统保护侧墙水冷壁的区域面积和贴壁风系统保护的盲区，在该区域设计侧墙贴壁风，对贴壁风的数量进行数值模拟设计，形成新的贴壁风系统，实现贴壁风的全侧墙覆盖；对于没有贴壁风设计的系统，对侧墙贴壁风的高度、方位和数量进行数值模拟设计并确定，确保贴壁风系统的全侧墙覆盖。
[0016]作为本专利技术的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法的改进，在步骤S4中，对风箱流场与贴壁风优化技术单独或者综合实施效果的评估，评估单独应用风箱流场优化之后侧墙水冷壁CO浓度和H2S浓度情况；评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采取现场测试与数值模拟相结合的方式，分析造成对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的根本原因；S2、采取数值模拟技术，结合大风箱与层二次风箱的结构和流场分布特性，开展风箱流场分布对侧墙高温腐蚀的影响特性，完成风箱导流装置及侧墙燃烧器聚风装置的设计及安装；S3、采取数值模拟技术，完成侧墙贴壁风的设计，在燃烧器区域和燃尽风区域侧墙高度方向上布置侧墙贴壁风，位置和数量依据数值模拟结果确定；S4、综合风箱流场与贴壁风优化技术，在机组上实施，通过改造后的冷热态调试，结合改造前后的测试数据对比验证对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的综合治理的效果。2.根据权利要求1所述的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，其特征在于，在步骤S1中，结合现场测试与数值模拟分析布置气流流经两侧燃烧器、再在中间燃烧器会合的流速状态，根据伯努利方程，分析造成燃烧器风箱内部中间燃烧器和两侧燃烧器的静压大小；且分析二次风气流经过若干弯头后进入二次总风道，再经过弯头进入层风道的气流的流场情况，分析气流从层风道进入燃烧器风箱经过斜坡导致气流在靠近两侧燃烧器的流场情况。3.根据权利要求1所述的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，其特征在于，在步骤S1中，在前后墙已安装贴壁风系统中进行冷态烟花示踪试验，分析最大的贴壁风量下，贴壁风系统保护侧墙水冷壁的区域面积和贴壁风系统保护的盲区，检查贴壁风口挂有焦块堵住喷口的情况，总结造成对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀的根本原因。4.根据权利要求1所述的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，其特征在于，在步骤S2中，在弯头处加装导流装置和均流格栅，其中，导流装置在弯头的高度方向上分布若干块，导流装置位置和角度需经数值模拟后确定；均流格栅在高度方向上将风道划分成若干段，宽度方向上将风道划分成若干段。5.根据权利要求1所述的一种对冲燃煤锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀综合治理方法，其特征在于，在步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小华，赵鹏，梅振锋，彭小敏，陈敏，陈宝康，姚啸林，俞胜捷，薛晓垒，刘瑞鹏，姚胜，王祝成，丁奕文，朱晋永，梁昊，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：