一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置及防治方法与流程

本发明涉及锅炉防腐蚀，尤其涉及一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置及防治方法。

背景技术：

1、深度调峰的煤电机组长期处在燃烧过程中，高温腐蚀引起的管壁持续减薄、工质侧流量低引起的水冷壁管壁超温以及频繁大幅度升降负荷造成的交变应力等多因素的反复叠加最终导致水冷壁泄露，其中，高温腐蚀主要受煤种、腐蚀及还原性气氛、管壁温度等的影响，烟气中的co浓度越大，高温腐蚀就越严重，水冷壁管受锅炉燃烧壁温波动，共同影响了水冷壁管的安全使用寿命，因此，需要对锅炉水冷壁进行高温腐蚀防治，从而保证锅炉机组的安全运行。

2、目前的锅炉水冷壁在高温运行时，由于频繁调峰氧化皮容易大面积开裂脱落，导致管内堵塞，可能发生爆管现象，而且炉水内带有氧化铁、氧化铜和其他杂质，会在水冷壁的蒸发段沉积，造成结垢情况并且使腐蚀产物增加，内壁的结垢会影响传热性，使管壁温度明显升高，影响壁温监测效果，造成数据偏差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置及防治方法，以解决上述背景技术中提出的目前的锅炉水冷壁在高温运行时，由于频繁调峰氧化皮容易大面积开裂脱落，导致管内堵塞，可能发生爆管现象，而且炉水内带有氧化铁、氧化铜和其他杂质，会在水冷壁的蒸发段沉积，造成结垢情况并且使腐蚀产物增加，内壁的结垢会影响传热性，使管壁温度明显升高，影响壁温监测效果，造成数据偏差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，包括锅炉内胆，所述锅炉内胆的侧面设置有前烟盖，所述前烟盖的表面设置有第一程烟管，所述前烟盖的表面设置有第二程烟管，所述锅炉内胆的顶部设置有进水管道，所述锅炉内胆的侧面设置有下降管，所述下降管的一端设置有集箱，所述集箱的上方设置有水冷壁管，所述锅炉内胆的上方设置有锅炉水体控制机构，所述水冷壁管的侧面设置有超声波水冷壁除垢机构，所述超声波水冷壁除垢机构的一端连接有超声波发生器。

3、优选的，所述锅炉内胆与前烟盖之间为焊接连接，所述第一程烟管和第二程烟管贯穿于锅炉内胆与前烟盖连接。

4、优选的，所述水冷壁管在锅炉内胆与集箱之间等距离分布，所述集箱通过下降管与锅炉内胆之间为连通结构。

5、优选的，所述锅炉水体控制机构包括进料箱、进料盖、密封腔底板、刮片、溶解氧检测仪、探测管和供氧管道，所述锅炉内胆的上方设置有进料箱，所述进料箱的顶部连接有进料盖，所述进料箱的内部设置有密封腔底板，所述密封腔底板的上方设置有刮片，所述锅炉内胆的上方设置有溶解氧检测仪，所述溶解氧检测仪的底部设置有探测管，所述锅炉内胆的顶部设置有供氧管道。

6、优选的，所述进料盖与进料箱构成旋转结构，所述密封腔底板与进料箱之间为卡槽连接。

7、优选的，所述超声波水冷壁除垢机构包括前固定块、后固定块、连接件、光纤、支撑架、换能器、上共振管和下共振管，所述水冷壁管的侧面设置有前固定块，所述水冷壁管的侧面设置有后固定块，所述后固定块的表面设置有连接件，所述连接件的一端连接有光纤，所述后固定块的一端连接有支撑架，所述支撑架的侧面设置有换能器，所述换能器的顶部设置有上共振管，所述换能器的底部设置有下共振管。

8、优选的，所述前固定块与后固定块之间为螺钉连接，所述支撑架穿过水冷壁管延伸至后固定块，所述超声波水冷壁除垢机构通过连接件和光纤与另一超声波水冷壁除垢机构之间为电性连接。

9、优选的，所述换能器与支撑架之间为卡槽连接，所述上共振管和下共振管与换能器之间为螺纹连接。

10、优选的，所述超声波水冷壁除垢机构关于水冷壁管一一对应设置，所述超声波水冷壁除垢机构与超声波发生器之间为电性连接。

11、本发明还提供了一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置的防治方法，如上述所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，包括以下步骤：

12、s1、水冷壁管为耐高温金属材料，同时水冷壁管表面涂覆高温腐蚀抗性涂层，在加热过程中频繁调峰时可以减少金属直接与腐蚀性烟气接触，避免氧化皮容易大面积开裂脱落，减少管内堵塞现象；

13、s2、打开进料盖，密封腔底板隔绝锅炉内胆的水汽，将腐蚀抑制剂加入进料箱，关闭进料盖，向外移动密封腔底板，刮片将腐蚀抑制剂推入锅炉内胆，添加腐蚀抑制剂的水减少金属与水质之间的反应，从而可以降低了腐蚀的程度；

14、s3、探测管对锅炉内胆内部水中的溶解氧含量进行监测，氧气浓度结果显示在溶解氧检测仪，一旦低于标准范围，打开供氧管道阀门增加锅炉内胆内部水中的氧含量，使其处于正常的范围，维护锅炉水质的平衡和稳定，降低水冷壁管腐蚀的可能性；

15、s4、选择合适的清洗剂介质从进料箱加入到锅炉内胆，操作人员对超声波发生器操作进行水垢清理，每组超声波水冷壁除垢机构为对应水冷壁管进行水垢清洗，超声波水冷壁除垢机构通过超声波发生器产生高频的电信号，将电信号传输至每个换能器，换能器传递至上共振管和下共振管，扩大超声波在水冷壁管内的共振范围，上共振管和下共振管将机械振动传递给液体介质，产生高频的声波，声波以压缩和稀疏的形式在液体中传播，声波在液体中传播时，引起了压力变化和声波的共振效应，生成强大的微小气泡，在压力变化的作用下，空化泡迅速形成和破裂，破裂的空化泡释放的液体冲击力和涡流效应可以有效地清除水冷壁管表面附着水垢。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置及防治方法通过水冷壁管、换能器和超声波发生器的设置，水冷壁管为耐高温金属材料，同时水冷壁管表面涂覆高温腐蚀抗性涂层，在加热过程中频繁调峰时可以减少金属直接与腐蚀性烟气接触，避免氧化皮容易大面积开裂脱落，减少管内堵塞现象，超声波水冷壁除垢机构通过超声波发生器产生高频的电信号，将电信号传输至每个换能器，上共振管和下共振管将机械振动传递给液体介质，产生高频的声波，声波以压缩和稀疏的形式在液体中传播，声波在液体中传播时，引起了压力变化和声波的共振效应，生成强大的微小气泡，在压力变化的作用下，空化泡迅速形成和破裂，破裂的空化泡释放的液体冲击力和涡流效应可以有效地清除水冷壁管表面附着水垢，在水循环过程中，液体流动和水力剥离作用可将水垢杂质排出，可以避免影响水冷壁管的传热性，保持水冷壁管温度监测效果，提高系统数据精确度。

技术特征：

1.一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，包括锅炉内胆(1)，其特征在于：所述锅炉内胆(1)的侧面设置有前烟盖(2)，所述前烟盖(2)的表面设置有第一程烟管(3)，所述前烟盖(2)的表面设置有第二程烟管(4)，所述锅炉内胆(1)的顶部设置有进水管道(5)，所述锅炉内胆(1)的侧面设置有下降管(6)，所述下降管(6)的一端设置有集箱(7)，所述集箱(7)的上方设置有水冷壁管(8)，所述锅炉内胆(1)的上方设置有锅炉水体控制机构(9)，所述水冷壁管(8)的侧面设置有超声波水冷壁除垢机构(10)，所述超声波水冷壁除垢机构(10)的一端连接有超声波发生器(11)。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述锅炉内胆(1)与前烟盖(2)之间为焊接连接，所述第一程烟管(3)和第二程烟管(4)贯穿于锅炉内胆(1)与前烟盖(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述水冷壁管(8)在锅炉内胆(1)与集箱(7)之间等距离分布，所述集箱(7)通过下降管(6)与锅炉内胆(1)之间为连通结构。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述锅炉水体控制机构(9)包括进料箱(901)、进料盖(902)、密封腔底板(903)、刮片(904)、溶解氧检测仪(905)、探测管(906)和供氧管道(907)，所述锅炉内胆(1)的上方设置有进料箱(901)，所述进料箱(901)的顶部连接有进料盖(902)，所述进料箱(901)的内部设置有密封腔底板(903)，所述密封腔底板(903)的上方设置有刮片(904)，所述锅炉内胆(1)的上方设置有溶解氧检测仪(905)，所述溶解氧检测仪(905)的底部设置有探测管(906)，所述锅炉内胆(1)的顶部设置有供氧管道(907)。

5.根据权利要求4所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述进料盖(902)与进料箱(901)构成旋转结构，所述密封腔底板(903)与进料箱(901)之间为卡槽连接。

6.根据权利要求1所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述超声波水冷壁除垢机构(10)包括前固定块(1001)、后固定块(1002)、连接件(1003)、光纤(1004)、支撑架(1005)、换能器(1006)、上共振管(1007)和下共振管(1008)，所述水冷壁管(8)的侧面设置有前固定块(1001)，所述水冷壁管(8)的侧面设置有后固定块(1002)，所述后固定块(1002)的表面设置有连接件(1003)，所述连接件(1003)的一端连接有光纤(1004)，所述后固定块(1002)的一端连接有支撑架(1005)，所述支撑架(1005)的侧面设置有换能器(1006)，所述换能器(1006)的顶部设置有上共振管(1007)，所述换能器(1006)的底部设置有下共振管(1008)。

7.根据权利要求6所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述前固定块(1001)与后固定块(1002)之间为螺钉连接，所述支撑架(1005)穿过水冷壁管(8)延伸至后固定块(1002)，所述超声波水冷壁除垢机构(10)通过连接件(1003)和光纤(1004)与另一超声波水冷壁除垢机构(10)之间为电性连接。

8.根据权利要求6所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述换能器(1006)与支撑架(1005)之间为卡槽连接，所述上共振管(1007)和下共振管(1008)与换能器(1006)之间为螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，所述超声波水冷壁除垢机构(10)关于水冷壁管(8)一一对应设置，所述超声波水冷壁除垢机构(10)与超声波发生器(11)之间为电性连接。

10.一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置的防治方法，包括如权利要求1-9任一所述的一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供一种锅炉水冷壁高温腐蚀防治装置及防治方法，包括锅炉内胆，所述锅炉内胆的上方设置有锅炉水体控制机构，所述水冷壁管的侧面设置有超声波水冷壁除垢机构，所述超声波水冷壁除垢机构的一端连接有超声波发生器。本发明通过水冷壁管、换能器和超声波发生器的设置，水冷壁管为耐高温金属材料，水冷壁管表面涂覆高温腐蚀抗性涂层，减少金属直接与腐蚀性烟气接触，避免氧化皮容易大面积开裂脱落，上共振管和下共振管将机械振动传递给液体介质，产生高频的声波，声波以压缩和稀疏的形式在液体中传播，声波在液体中传播时，生成强大的微小气泡，空化破裂的空化泡释放的液体冲击力和涡流效应可以有效地清除水冷壁管表面附着水垢。技术研发人员：刘宣义,申智勇,黄世福,毛晓飞,徐媛媛,柴晓琴,汪飞,董雪峰,汪正海,张铭受保护的技术使用者：国家能源集团科学技术研究院有限公司武汉分公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29