一种贴壁风喷嘴的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉安全领域，特别涉及一种贴壁风喷嘴。


背景技术：

2.随着环保要求的持续提高及煤粉锅炉向大容量、高参数的发展，燃煤机组锅炉多采用低氧、低氮燃烧方式，锅炉水冷壁近壁面多呈现为还原性气氛，燃煤中的硫(s)在还原性气氛中会生成腐蚀性很强的气体硫化氢(h2s)，对水冷壁管材产生高温还原性硫腐蚀。水冷壁发生高温腐蚀后，管壁逐渐减薄，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，导致水冷壁发生泄漏、爆管，特别是燃用高硫煤的锅炉及进行低氮燃烧器改造后的锅炉，水冷壁高温腐蚀现象频繁发生，不仅造成锅炉水冷壁泄漏机组非停，而且造成水冷壁管大面积减薄，增加检修、维护工作量，严重影响燃煤锅炉的安全、经济运行。
3.现有的贴壁风喷嘴结构简单，难以在较低贴壁风量下实现对腐蚀区域水冷壁的全覆盖，难以在不改变锅炉送风量、不改变锅炉燃烧方式的前提下实现水冷壁高温腐蚀的治理。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种贴壁风喷嘴，该贴壁风喷嘴能够在水冷壁墙面形成空气膜隔离腐蚀性气体，延缓乃至防止水冷壁高温腐蚀。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种贴壁风喷嘴，包括第一喷嘴部和套设于所述第一喷嘴部周部的第二喷嘴部，所述第一喷嘴部具有中心风道，所述第一喷嘴部与所述第二喷嘴部之间形成第一环形风道；
6.所述第一喷嘴部的出风口处设有第一弧形圆盘，所述第二喷嘴部的出风口处设有第二弧形圆盘，所述第一弧形圆盘和所述第二弧形圆盘均沿所述贴壁风喷嘴的轴向向外翻折。
7.可选地，所述第二喷嘴部的周部还套设第三喷嘴部，所述第二喷嘴部和所述第三喷嘴部之间形成第二环形风道，所述第三喷嘴部的出风口处设有沿轴向向外翻折导流的第三弧形圆盘。
8.可选地，所述第一弧形圆盘相对所述第一喷嘴部的轴线方向以90
°
向外翻折；
9.和/或，所述第二弧形圆盘相对所述第二喷嘴部的轴线方向以90
°
向外翻折；
10.和/或，所述第三弧形圆盘相对所述第三喷嘴部的轴线方向以90
°
向外翻折。
11.可选地，所述第一喷嘴部、所述第二喷嘴部和所述第三喷嘴部的轴线重合。
12.可选地，所述第三弧形圆盘、所述第二弧形圆盘和所述第一弧形圆盘沿朝向出风口方向、以预设轴向间隙依次层叠递进设置。
13.可选地，所述第一喷嘴部和所述第二喷嘴部之间、所述第二喷嘴部与所述第三喷嘴部之间均设置支撑肋板。
14.可选地，所述第一弧形圆盘和所述第二弧形圆盘沿所述贴壁风喷嘴的轴向平齐设
置，所述第二弧形圆盘沿所述贴壁风喷嘴的轴向凸出于所述第三弧形圆盘。
15.可选地，所述支撑肋板沿所述第二喷嘴部的周向均匀设置。
16.可选地，所述第一弧形圆盘的周部、所述第二弧形圆盘的周部和/或所述第三弧形圆盘的周部开设有止裂孔。
17.可选地，所述止裂孔沿所述第一弧形圆盘、所述第二弧形圆盘和所述第三弧形圆盘的周向均匀设置。
18.相对于上述背景技术，本实用新型所提供的贴壁风喷嘴包括相互套设的第一喷嘴部和第二喷嘴部，第一喷嘴部和第二喷嘴部分别对应设置沿贴壁风喷嘴的轴向向外翻折的第一弧形圆盘和第二弧形圆盘，气流从第一喷嘴部的中心风道、第一喷嘴部和第二喷嘴部之间的第一环形风道进入锅炉内，通过第一弧形圆盘和第二弧形圆盘的导流作用改变贴壁风喷嘴的气流方向，增加贴壁气流周向的覆盖面积，减小贴壁风的轴向速度，从而在水冷壁上形成空气膜，能够有效防止该区域内的高温腐蚀、避免喷嘴在附近水冷壁管排上形成无风区域结焦，以及避免贴壁风喷嘴遭受高温粉尘的冲刷而造成磨损。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例所提供的贴壁风喷嘴的出风口处的示意图；
21.图2为图1的a
‑
a剖面图。
22.其中：
[0023]1‑
中心风道、2
‑
第一喷嘴部、21
‑
第一弧形圆盘、3
‑
第一环形风道、4
‑
第二喷嘴部、41
‑
第二弧形圆盘、5
‑
第二环形风道、6
‑
第三喷嘴部、61
‑
第三弧形圆盘、7
‑
止裂孔。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0026]
请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例所提供的贴壁风喷嘴的出风口处的示意图，图2为图1的a
‑
a剖面图。
[0027]
本实用新型所提供的贴壁风喷嘴包括具有中心风道1的第一喷嘴部2和套设在第一喷嘴部2外周的第二喷嘴部4，第一喷嘴部2和第二喷嘴部4之间形成第一环形风道3。为了减少水冷壁的高温腐蚀，本实用新型特别在第一喷嘴部2和第二喷嘴部4的出风口处分别对应设置沿贴壁风喷嘴的轴向向外翻折的第一弧形圆盘21和第二弧形圆盘41，气流从第一喷嘴部2的中心风道1、第一喷嘴部2和第二喷嘴部4之间的第一环形风道3进入锅炉内，通过第
一弧形圆盘21和第二弧形圆盘41的导流作用改变贴壁风喷嘴的气流方向，增加贴壁气流周向的覆盖面积，从而在水冷壁上形成空气膜，能够有效防止该区域内的高温腐蚀、避免喷嘴在附近水冷壁管排上形成无风区域导致结焦，以及避免贴壁风喷嘴遭受高温粉尘的冲刷而造成磨损。
[0028]
贴壁风风源为锅炉自身的热一次风或热二次风，贴壁风量占总风量比为2.2％，避免较大贴壁风量对主燃区低氮缺氧燃烧状态产生不利影响；考虑炉膛尺寸及燃烧器各层标高的影响因素，为提高贴壁风覆盖面积，上述贴壁风喷嘴可分多层、单层多个进行布置，通过数值模拟确定具体需要的数量。解决了现有燃煤锅炉水冷壁的高温腐蚀问题，增强了燃煤机组的安全性和经济性，同时不增加锅炉送风量，不改变锅炉现有的燃烧方式。
[0029]
作为可选地，本实用新型所提供贴壁风喷嘴还包括套设在第二喷嘴部4外周的第三喷嘴部6，第三喷嘴部6和第二喷嘴部4之间形成第二环形风道5。第三喷嘴部6出风口处的一端设有沿贴壁风喷嘴的轴向向外周翻折的第三弧形圆盘61。通过第三弧形圆盘61对第二环形风道5的气流进行导流，进一步增加贴壁风沿贴壁风喷嘴的外周向的覆盖面积，对水冷壁进行保护。
[0030]
具体来说，上述第一弧形圆盘21、第二弧形圆盘41和第三弧形圆盘61均采用大体90
°
向外翻折，从而使第一弧形圆盘21、第二弧形圆盘41和第三弧形圆盘61的主体部分大体与水冷壁面平行，引导气流贴壁形成气膜，隔离h2s等腐蚀性气体，延缓乃至避免水冷壁的高温腐蚀。
[0031]
第一喷嘴部2、第二喷嘴部4和第三喷嘴部6的进风口端对齐设置，三者的轴线重合，从而保证第一环形风道3和第二环形风道5沿圆周方向进风的均匀性。本技术设置为第一喷嘴部2的长度大于第二喷嘴部4的长度大于第三喷嘴部6的长度，也即第三弧形圆盘61、第二弧形圆盘41和第一弧形圆盘21沿贴壁风喷嘴的轴向朝向出风口依次层叠递减设置，使得第三弧形圆盘61、第二弧形圆盘41和第一弧形圆盘21引导气流在水冷壁的近壁面形成多层气膜。显然，还可将第一喷嘴部2和第二喷嘴部4的长度设置为等长，第二喷嘴部4的长度大于第三喷嘴部6的长度，从而使第一弧形圆盘21引导的气流对第二弧形圆盘41进行冷却，防止喷嘴过热烧损。
[0032]
第一喷嘴部2和第二喷嘴部4通过设置在第一喷嘴部2外周和第二喷嘴部4内周之间、沿轴向延伸的多根支撑肋板支撑固定，具体可采用四根支撑肋板，四根支撑肋板沿第二喷嘴部4的内周向以90
°
夹角均匀相间设置。第二喷嘴部4和第三喷嘴部6同样通过设置在第二喷嘴部4外周和第三喷嘴部6内周之间、沿轴向延伸的四条支撑肋板支撑固定。设置在第一喷嘴部2和第二喷嘴部4之间的支撑肋板与设置在第二喷嘴部4和第三喷嘴部6之间的支撑肋板既可以采用沿径向对齐设置，也可错位设置。
[0033]
第一喷嘴部2和第二喷嘴部4、第二喷嘴部4和第三喷嘴部6之间不仅可以通过支撑肋板支撑固定，还可通过沿第二喷嘴部4周向设置的垫块进行支撑固定。垫块设置在第二喷嘴部4的内周与外周，且位于第二喷嘴部4的两端，垫块沿第二喷嘴部4的周向设置的方式可参考支撑肋板的设置。
[0034]
为优化上述实施例，避免第一弧形圆盘21、第二弧形圆盘41的边缘受到非均匀的交变热应力开裂。本实用新型还在第一弧形圆盘21和第二弧形圆盘41的周部开设多个沿周向均匀设置的止裂孔7，借助止裂孔7为第一弧形圆盘21和第二弧形圆盘41提供热变形裕
量。第三弧形圆盘61也可根据需要上述止裂孔7；当然，考虑到第一弧形圆盘21和第二弧形圆盘41引导气流对第三弧形圆盘61的冷却作用，第三弧形圆盘61可以不开设止裂孔7。
[0035]
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本技术所提供的贴壁风喷嘴并不限于相互套设的两组喷嘴部或三组喷嘴部，喷嘴部的数目可以根据需要灵活调整，沿轴向向外翻折的弧形圆盘的数目与喷嘴部对应设置起到导流作用。
[0036]
以上对本实用新型所提供的贴壁风片喷嘴进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。