一种锅炉烟道结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102913891A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102913891A(43)申请公布日2013.02.06(21)申请号201210397832.2(22)申请日2012.10.18(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区北京市100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人杨燕梅吕俊复张海吴玉新(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人邸更岩(51)Int.Cl.F22B31/08(2006.01)F23J11/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称一种锅炉烟道结构(57)摘要一种锅炉烟道结构，属于燃烧设备技术领域。本发明包括第一烟道、第二烟道和尾部烟道。水冷壁隔墙将锅炉炉膛出口烟道分隔成U型通道，沿烟气流程依次为第一烟道和第二烟道，中间通过灰斗连通。其中，高温再热器布置在第一烟道中，末级过热器布置在第二烟道中。尾部烟道中布置低温再热器和省煤器等对流受热面。U型通道的底部设有灰斗，既是烟气流动的转向室，又可以用于灰沉积。灰斗的底部设有锁气器，便于定期清除积灰。布置在U型通道中的受热面都采用凝渣式结构，大节距布置方式。采用本发明提供的锅炉烟道结构能够解决锅炉高温对流受热面沾污严重的问题。CN102938ACN102913891A权利要求书1/1页1.一种锅炉烟道结构，其特征在于：所述烟道结构包括第一烟道（1）、第二烟道（2）和尾部烟道（8）；第一烟道（1）与第二烟道（2）之间设有水冷壁隔墙（6），第一烟道和第二烟道通过灰斗（3）连通成一个U型通道，灰斗（3）的底部设有锁气器（4）；在第一烟道（1）中布置高温再热器（5），在第二烟道（2）中布置末级过热器（7）；所述尾部烟道中布置低温再热器和省煤器。2.如权利要求1所述的一种锅炉烟道结构，其特征在于：所述的高温再热器（5）和末级过热器（7）都采用凝渣式结构，大节距布置方式。2CN102913891A说明书1/3页一种锅炉烟道结构技术领域[0001]本发明涉及燃煤锅炉的结构设计，特别是高温对流受热面沾污严重的燃煤锅炉烟道结构设计，属于燃烧设备技术领域。背景技术[0002]高温对流受热面沾污是锅炉运行过程中不可避免的现象，影响受热面换热，降低锅炉出力，引起受热面管壁的金属腐蚀，沾污严重时甚至会发生超温爆管等问题。设计合理的锅炉烟道结构能够帮助解决高温受热面的沾污问题。[0003]准东煤挥发分含量高，灰分少，易着火，易燃尽。但是，准东煤中碱金属含量高，同时硫含量也比较高。碱金属及碱土金属的氯化物、硫酸盐熔点低，高温下可能呈气态或者熔融态。此外，碱金属在燃烧过程中还易于与SiO2、Al2O3等形成低温共熔体，例如SiO2-CaO-Na2O的熔点为720℃，Na3Al（SO4）3熔点为920℃等。在一定的温度区间范围内（烟气温度在750~900℃的高温对流受热面区域），气态的碱金属化合物或者低温共熔物，遇冷黏结在受热面上，烟气中的灰颗粒也逐渐被粘附在对流受热面的表面。这是一种成长性积灰，如不及时清除，将影响锅炉的安全、稳定、高效运行。[0004]准东煤高水分、严重结渣和沾污特性给已建电厂锅炉的安全运行带来了很大困难。从目前已投运锅炉燃烧准东煤的情况看，在炉膛、高温对流受热面、中温对流受热面以及低温对流受热面均发现了比较严重的结焦、沾污现象。准东煤结焦、沾污问题的主要特点是：[0005]（1.）分布区域广泛，沿燃烧（烟气）行程各段受热面均发生了严重的结焦或沾污现象；[0006]（2.）燃用准东煤过程中，不同电厂发生结焦和沾污的受热面位置有所不同；[0007]（3.）燃用准东煤锅炉多数出现结焦迎风生长、发展的特点。[0008]目前，解决准东煤结渣和沾污特性的主要方式是掺烧。电厂经过实践，总结出了一系列的措施，例如：改进配煤方式，燃烧器改造，添加除渣剂，优化调整燃烧等，减缓受热面的积灰沾污，同时提高准东煤的掺烧比。但是这并没有从根本上解决燃烧准东煤的结渣、沾污问题。目前阶段，在锅炉结构设计中还没有有效的办法解决受热面沾污积灰的问题。发明内容[0009]本发明的目的是针对高温对流受热面沾污严重的燃煤锅炉，提出一种新的锅炉烟道结构。[0010]本发明的技术方案如下：[0011]一种锅炉烟道结构，其特征在于所述烟道包括第一烟道、第二烟道和尾部烟道。第一烟道与第二烟道之间为水冷壁隔墙，第一烟道与第二烟道通过灰斗连通成一个U型通道，灰斗的底部设有锁气器；在第一烟道中布置高温再热器，在第二烟道中布置末级过热器，尾部烟道中布置低温再热器和省煤器。3CN102913891A说明书2/3页[0012]上述技术方案中所述的高温再热器和末级过热器都采用凝渣式结