对冲燃烧锅炉、控制方法及侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统与流程

    技术2025-07-26  14


    本申请属于一种还原性气氛改善方法,具体涉及一种对冲燃烧锅炉、控制方法及侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统。


    背景技术:

    1、在前后墙对冲燃烧系统中,燃烧器布置在锅炉的前墙和后墙,导致侧墙水冷壁高温腐蚀严重。高温腐蚀会导致水冷壁发生减薄,金属强度降低,在交变热应力作用下腐蚀产物还会加速横向裂纹的扩展,使水冷壁爆管风险大大增加,造成机组非计划停机,严重威胁机组的安全稳定运行。

    2、目前,缓解水冷壁高温腐蚀的措施主要有水冷壁防腐喷涂和贴壁风技术。其中,水冷壁防腐喷涂属于被动防护,只能检修期间进行,费用高,喷涂质量不佳容易发生脱落,防护水冷壁的作用大大降低;贴壁风技术受到送入风量动量不足,风压偏低等因素影响,实际应用效果并不理想,而且贴壁风对锅炉效率有一定影响。


    技术实现思路

    1、本申请针对目前缓解水冷壁高温腐蚀的措施,存在防护水冷壁作用低,费用高,效率不理想的技术问题,提供一种对冲燃烧锅炉、控制方法及侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统。

    2、为了实现上述目的,本申请采用以下技术方案予以实现:

    3、第一方面,本申请提出一种对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,包括控制器,以及分别与控制器相连的若干水冷壁贴壁气氛测量装置和若干煤粉浓度调节装置;

    4、所述控制器还用于连接位于前墙和后墙的若干燃烧器;

    5、若干水冷壁贴壁气氛测量装置分别对称设置于左墙和右墙上,用于测量侧墙水冷壁贴壁气氛;

    6、若干煤粉浓度调节装置的入口用于连接一次粉管的母管,出口用于连接一次粉管的两根支管;其中,一次粉管的两根支管中煤粉浓度不同;

    7、所述控制器,用于获取水冷壁贴壁气氛测量装置检测的侧墙水冷壁贴壁气氛,并根据所述侧墙水冷壁贴壁气氛,控制一次粉管的两根支管中煤粉浓度,并调节燃烧器内的二次风量和旋流强度,使侧墙水冷壁处的还原性贴壁气氛满足预设要求。

    8、进一步地,所述煤粉浓度调节装置采用百叶窗式惯性分离的浓淡分离方式,用于调节一次粉管的两根支管内的煤粉浓度。

    9、进一步地,若干水冷壁贴壁气氛测量装置在左墙和右墙上布置2-3层,且采用激光法或电化学方法的测量方式。

    10、进一步地,所述侧墙水冷壁贴壁气氛包括o2、h2s和co的浓度。

    11、第二方面,本申请提出一种对冲燃烧锅炉,包括前墙、后墙、左墙、右墙、一次粉管和燃烧器;还包括上述对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统。

    12、进一步地,所述一次粉管的入口连接磨煤机出口。

    13、进一步地,所述磨煤机为中速磨煤机或双进双出钢球磨煤机。

    14、进一步地,所述燃烧器为旋流燃烧器。

    15、第三方面,本申请提出一种对冲燃烧锅炉的控制方法,包括:

    16、若侧墙水冷壁贴壁气氛中,o2浓度大于等于第一预设值且co浓度小于第二预设值,不进行调节;

    17、若侧墙水冷壁贴壁气氛中,o2浓度大于等于第三预设值且h2s浓度大于等于第四预设值,通过控制器控制煤粉浓度调节装置,使靠近侧墙水冷壁的燃烧器中煤粉浓度降低,远离侧墙水冷壁的燃烧器中煤粉浓度升高,并增大燃烧器内的二次风量,降低靠近侧墙水冷壁的燃烧器中旋流强度,增大远离侧墙水冷壁的燃烧器中旋流强度。

    18、进一步地,所述第一预设值为1%,第二预设值为0.1%,第三预设值为0.1%,第四预设值为0.01%。

    19、与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:

    20、本申请提出一种对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,通过水冷壁贴壁气氛测量装置采集侧墙水冷壁贴壁气氛,煤粉浓度调节装置调整一次粉管两根支管的煤粉浓度,控制器获取水冷壁贴壁气氛测量装置检测的侧墙水冷壁贴壁气氛后,根据侧墙水冷壁贴壁气氛,控制一次粉管的两根支管中煤粉浓度,并调节燃烧器内的二次风量和旋流强度,使侧墙水冷壁处的还原性贴壁气氛满足预设要求。采用不均等煤粉浓度分配方式,通过煤粉浓度调节,将一次粉管一分为二,可以降低靠近侧墙水冷壁燃烧器煤粉浓度,增大远离侧墙水冷壁燃烧器煤粉浓度,增大靠近侧墙水冷壁燃烧器二次风量,改善侧墙水冷壁还原性贴壁气氛,解决侧墙水冷壁高温腐蚀问题,防护效果明显,可以通过控制器进行实时调节,效率极高,且成本较低。

    21、本申请还提出了一种对冲燃烧锅炉及其控制方法,具备上述对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统的全部优势。



    技术特征:

    1.一种对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,其特征在于,包括控制器(1),以及分别与控制器(1)相连的若干水冷壁贴壁气氛测量装置(2)和若干煤粉浓度调节装置;

    2.根据权利要求1所述一种对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,其特征在于,所述煤粉浓度调节装置采用百叶窗式惯性分离的浓淡分离方式,用于调节一次粉管(4)的两根支管内的煤粉浓度。

    3.根据权利要求2所述一种对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,其特征在于:若干水冷壁贴壁气氛测量装置(2)在左墙和右墙上布置2-3层,且采用激光法或电化学方法的测量方式。

    4.根据权利要求3所述一种对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,其特征在于:所述侧墙水冷壁贴壁气氛包括o2、h2s和co的浓度。

    5.一种对冲燃烧锅炉,包括前墙、后墙、左墙、右墙、一次粉管(4)和燃烧器(3);其特征在于:还包括权利要求1至4任一所述对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统。

    6.根据权利要求5所述一种对冲燃烧锅炉,其特征在于:所述一次粉管(4)的入口连接磨煤机出口。

    7.根据权利要求6所述一种对冲燃烧锅炉,其特征在于:所述磨煤机为中速磨煤机或双进双出钢球磨煤机。

    8.根据权利要求7所述一种对冲燃烧锅炉,其特征在于:所述燃烧器(3)为旋流燃烧器(3)。

    9.一种对冲燃烧锅炉的控制方法,其特征在于,包括:

    10.根据权利要求9所述一种对冲燃烧锅炉的控制方法,其特征在于,所述第一预设值为1%,第二预设值为0.1%,第三预设值为0.1%,第四预设值为0.01%。


    技术总结
    本申请属于一种还原性气氛改善方法,针对目前缓解水冷壁高温腐蚀的措施,存在防护水冷壁作用低,费用高,效率不理想的技术问题,提供一种对冲燃烧锅炉、控制方法及侧墙水冷壁贴壁气氛改善系统,通过水冷壁贴壁气氛测量装置采集侧墙水冷壁贴壁气氛,煤粉浓度调节装置调整一次粉管两根支管的煤粉浓度,控制器获取水冷壁贴壁气氛测量装置检测的侧墙水冷壁贴壁气氛后,根据侧墙水冷壁贴壁气氛,控制一次粉管的两根支管中煤粉浓度,并调节燃烧器内的二次风量和旋流强度,使侧墙水冷壁处的还原性贴壁气氛满足预设要求。

    技术研发人员:张海龙,史义明,陈铁军,朱元磊,杨光锐,安欣,曹勇,党小建,张开鹏,张宇博,张良平,刘兴,沈植
    受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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