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1、(10)申请公布号 CN 103423730 A(43)申请公布日 2013.12.04CN103423730A*CN103423730A*(21)申请号 201310330153.8(22)申请日 2013.07.31F22B 37/38(2006.01)(71)申请人广东电网公司电力科学研究院地址 510080 广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号(72)发明人李德波(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司 44224代理人王茹 曾旻辉(54) 发明名称前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法(57) 摘要本发明公开了一种前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，包括：在前后对冲旋。
2、流燃烧锅炉内设置四层测点；其中，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风；通过设置的所述四层测点，对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。本发明前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风，可以对前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。将测点设置在距离锅炉前后墙附近的位置，可以准确测量锅炉贴壁的烟气组分浓度，从而能够对前后对冲旋流燃烧锅炉进行针对性的检修和高温腐蚀预防。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产。
3、权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图1页(10)申请公布号 CN 103423730 ACN 103423730 A1/1页21.一种前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，包括以下步骤：在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点；其中，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风；通过设置的所述四层测点，对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。2.根据权利要求1所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，所述在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点的步骤，包括以下步骤：在前后对冲旋流燃烧锅炉内分别设置第一层测点、第二层测点、。
4、第三层测点和第四层测点；其中，所述第一层测点与所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的第一燃烧器处于相同高度，所述第二层测点与第二燃烧器处于相同高度，所述第三层测点与第三燃烧器处于相同高度，所述第四层测点与所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的燃尽风处于相同高度。3.根据权利要求2所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，所述第一层测点、所述第二层测点和所述第三层测点分别包括2个测点，所述第四层测点包括3个测点。4.根据权利要求3所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，所述第一层测点、所述第二层测点、所述第三层测点和所述第四层测点在分别距离锅炉前墙和后墙的小于或等于第一预设距离处均。
5、各设置有一个测点。5.根据权利要求4所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，所述第一预设距离为1米。6.根据权利要求3所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，所述第四层测点中处于中间位置的测点根据拆卸四管泄露监测设备得到。7.根据权利要求1所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，所述对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量的步骤，包括以下步骤：通过烟气分析仪对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。8.根据权利要求1所述的前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，其特征在于，在所述对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量的步。
6、骤中，所述烟气包括硫化氢、氧气和/或一氧化碳。权 利 要 求 书CN 103423730 A1/5页3前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法 技术领域0001 本发明涉及前后对冲旋流燃烧锅炉技术领域，尤其涉及一种前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法。 背景技术0002 根据目前能源政策，动力用煤尽量燃用低品位的劣质煤，因此燃煤质量偏差，含灰量较高。当锅炉运行时，锅炉的各受热面都有不同程度的矿物质沉积现象，导致各受热面产生磨损、腐蚀、积灰和结渣等一系列问题，使得锅炉受热面寿命降低、锅炉管子爆漏现象频繁发生。在高温烟气作用下，粘结在水冷壁或高温过热器上的灰渣会与管壁发生复杂的化学反应，形成高温腐。
7、蚀。发生高温腐蚀时的平均水冷壁管腐蚀量可达1.8-2.6mm/a。如燃用高硫煤时，腐蚀区受火焰的直接冲刷，其腐蚀速度可达5mm/a以上，运行不当时经常发生爆管停炉。因此，沾污、结渣可看作高温腐蚀的前兆。高温腐蚀易造成水冷壁管变薄，从而引起爆管现象。水冷壁泄露爆管是影响锅炉安全运行的主要原因之一，对电网的稳定运行影响很大。特别是随着大容量机组的增多，大型电站锅炉的爆漏带来的损失也越来越大。由于爆管事故的发生，检修时需要大量更换管子，其严重影响锅炉机组的安全稳定运行，使设备检修工作和检修费用大大增加，有时甚至造成设备的严重损坏和人员伤亡。因此，测量在不同的负荷、不同的氧量设定值下侧墙近壁面的烟气组。
8、分浓度，对超临界或者超超临界前后对冲燃煤锅炉的高温腐蚀预防和控制具有重要的工程应用价值。 发明内容0003 针对目前存在的前后对冲旋流燃烧锅炉内烟气沉淀易引发事故，但却无法进行针对性检修和预防的问题，本发明提供了一种前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法。 0004 一种前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，包括以下步骤： 0005 在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点；其中，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风； 0006 通过设置的所述四层测点，对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。 0007 与一般技术相比，本发明前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气。
9、测量方法在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风，可以对前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。将测点设置在距离锅炉前后墙附近的位置，可以准确测量锅炉贴壁的烟气组分浓度，从而能够对前后对冲旋流燃烧锅炉进行针对性的检修和高温腐蚀预防。 附图说明0008 图1为本发明前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法的流程示意图； 0009 图2为测点分布示意图。 说 明 书CN 103423730 A2/5页4具体实施方式0010 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整。
10、的描述。 0011 请参阅图1，为本发明前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法的流程示意图。 0012 本发明前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法，包括以下步骤： 0013 S101在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点；其中，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风； 0014 S102通过设置的所述四层测点，对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。 0015 对于电厂2600MW机组 HG-1900/25.4-YM4型锅炉，为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊。
11、结构、型布置。锅炉为露天布 置。锅炉设计煤种为神府东胜烟煤，校核煤种为山西晋北烟煤。锅炉燃烧器采用30只低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）前后墙布置、对冲燃烧，配有6台HP963中速磨直吹式制粉系统，B-MCR工况下5台运行，一台备用。 0016 锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，在机组电负荷为661.9MW时锅炉的最大连续蒸发量为1900t/h；机组电负荷为600MW(TRL工况)时锅炉的额定蒸发量为1808t/h。表1为锅炉容量及主要参数。 0017 表1锅炉容量及主要参数 0018 说 明 书CN 103423730 A3/5页50019 作为其中一个实施例，所述在前后对。
12、冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点的步骤，包括以下步骤： 0020 在前后对冲旋流燃烧锅炉内分别设置第一层测点、第二层测点、第三层测点和第四层测点；其中，所述第一层测点与所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的第一燃烧器处于相同高度，所述第二层测点与第二燃烧器处于相同高度，所述第三层测点与第三燃烧器处于相同高度，所述第四层测点与所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的燃尽风处于相同高度。 0021 例如，HG-1900/25.4-YM4型锅炉的两侧墙上分别有9点测点，共有四层， 标高为21179mm，26192mm，31204mm和34713mm，分别对应着3层燃烧器和1层燃尽风。每层的测点分别距离前后墙约1m，标高为34。
13、713的燃尽风层中间的测点由拆卸四管泄露监测设备所得。请参阅图2，为测点分布示意图，测点的标高及位置如图2所示。 0022 作为其中一个实施例，所述第一层测点、所述第二层测点和所述第三层测点分别包括2个测点，所述第四层测点包括3个测点。 0023 作为其中一个实施例，所述第一层测点、所述第二层测点、所述第三层测点和所述第四层测点在分别距离锅炉前墙和后墙的小于或等于第一预设距离处均各设置有一个测点。 0024 作为其中一个实施例，所述第一预设距离为1米。 0025 在LNASB燃烧器中，燃烧的空气被分成三股，一次风、二次风和三次风。一次风由一次风机提供，进入磨煤机中携带煤粉，形成一次风粉混合物，。
14、经燃烧器一次风管送入炉膛。在一次风管靠炉膛一侧的端部，设有铸造的煤粉浓缩器，用以在煤粉气流进入炉膛之前对其进行浓缩。浓缩的煤粉气流同二次风、三次风的配合，以保证在靠近燃烧器喉口处维持说 明 书CN 103423730 A4/5页6一个稳定的火焰。 0026 位于炉膛前后水冷壁上的风箱，向每个燃烧器供给二次风和三次风。 0027 二次风和三次风通过燃烧器内同心的环形通道，在燃烧的不同阶段进入炉膛，有助于NOX总量的降低和燃料的燃尽。燃烧器的二次风挡板用以调节每个燃烧器的二次风量和三次风量间的比例。挡板的调整杆穿过燃烧器面板可以在燃烧器外部调整挡板的位置。二次风和三次风由各自的旋流器产生必要的旋转。
15、，通常三次风的旋流器在燃烧器装配期间就被固定在燃烧器出口最前端的位置，以便产生最强烈的旋转。在一些特殊的场合，通过燃烧器面板上的操纵杆来调整三次风旋流器的位置也是可能的。二次风的旋流强度可以通过调节旋流器的轴向位置进行调整。旋流器的调整杆穿过燃烧面板可以从燃烧器外面调整旋流器的位置。除了这三种风之外，每台燃烧器还有一股中心风。向燃烧器中心供给适量的中心风以稳定油火焰，防止油火焰冲刷中心风管和油燃烧器旋流器。同时，一股连续的气流通过中心风管流过油枪，油喷嘴和旋流器以防止油滴和粉煤灰沉积在中心风管。 0028 中心风管内布置有油枪和点火装置，还有一根油火焰检测器的光缆线。在某些特定情况下，中心风管。
16、内仅布置油枪和点火装置，油火焰检测器的光缆线不由此通过。 0029 作为其中一个实施例，所述第四层测点中处于中间位置的测点根据拆卸四管泄露监测设备得到。 0030 作为其中一个实施例，所述对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量的步骤，包括以下步骤： 0031 通过烟气分析仪对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。 0032 作为其中一个实施例，在所述对所述前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量的步骤中，所述烟气包括硫化氢、氧气和/或一氧化碳。 0033 在600MW负荷下，氧量设定值为1.8%时测得的结果，此工况燃烧塔山与印尼混煤，掺混比例为1:1。A、B侧墙上各有9个观火孔。
17、，每个观火孔附近的O2、NO、CO和H2S组分，此工况下的H2S生成量几乎没有，与锅炉没有水冷壁腐蚀的现象较为吻合。侧墙附近的NO含量较高，这也能说明锅炉NO排放高的现象。 0034 在500MW负荷情况下，氧量设定值为1.32.0%，A磨停运时的锅炉各层观火孔的烟气组分测量值。此工况下燃烧的煤种塔山和褐煤的混煤，掺混比例为6：4。A侧墙燃烧器区域的氧气含量为0%；NO也基本是0ppm，除了燃尽风层的中间测点为122ppm；此外CO在侧墙的分布也很高，都在7%以上，壁面附近为还原性气氛，为H2S的存在创造了有利条件；三层燃烧器区域的H2S浓度较高，在137ppm以上，在燃尽风层中间测点的H2S。
18、浓度最低，只有5ppm。根据各组分的分布规律可以看出高CO浓度的还原性气氛是H2S存在的必要条件。炉膛的空气分级燃烧会造成燃烧器区域的还原性气氛存在，当侧墙附近的O2和NO浓度都很低的时候，H2S就不会被氧化而存在，随着气流冲刷壁面，造成水冷壁的高温腐蚀。 0035 在600MW负荷情况下，氧量设定值为2.0%，A磨停运时的锅炉各层观火孔的烟气组分测量值。此工况下燃烧的煤种塔山和褐煤的混煤，掺混比例为6：4。A侧墙和B侧墙上共有18个观火孔，每个观火孔的O2、NO、CO和H2S 组。根据H2S的组分分布，满负荷情况下的H2S在靠近侧墙的分布很少，仅在A侧墙的靠近后墙部位测到H2S，浓度为178。
19、ppm。尽管A、B侧墙的氧气浓度也很低，但是NO浓度较高。NO的存在可能会影响H2S的生成或者是消耗掉H2S。因此NO浓度较高的地方H2S基本不存在。 说 明 书CN 103423730 A5/5页70036 综上，在满负荷和氧量设定值较高时锅炉的侧墙的H2S几乎不存在。而当氧量设定值较低时，侧墙附近的H2S会急剧增加。根据侧墙附近的各组分浓度值情况可知，当氧气和NO浓度很低的时候，H2S浓度较高。 0037 与一般技术相比，本发明前后对冲旋流燃烧锅炉的贴壁烟气测量方法在前后对冲旋流燃烧锅炉内设置四层测点，所述四层测点分别对应所述前后对冲旋流燃烧锅炉的三层燃烧器和一层燃尽风，可以对前后对冲旋流燃烧锅炉内的烟气浓度进行测量。将测点设置在距离锅炉前后墙附近的位置，可以准确测量锅炉贴壁的烟气组分浓度，从而能够对前后对冲旋流燃烧锅炉进行针对性的检修和高温腐蚀预防。 0038 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书CN 103423730 A1/1页8图1图2说 明 书 附 图CN 103423730 A。