本发明属于火力发电设备领域，涉及一种高温受热面金属壁温调节系统。
背景技术：
火力发电机组分隔屏过热器、高温过热器和末级再热器金属管壁超温爆管是一个普遍存在的难题，时刻威胁着机组安全稳定运行，个别机组因此发生非停事故。
引起高温受热面金属管壁超温的原因较多。第一，受热面金属等级不足；第二，异物堵塞或者氧化皮堆积导致个别管内工质流量偏小，形成超温爆管。第三，煤质影响方面，主要包括煤质偏离设计值或者灰熔点偏低，炉内受热面结焦，火焰中心升高，传热不佳引起超温爆管。第四，燃烧控制方面，主要有一次风粉浓度偏差过大、二次风配风不当、燃烧器安装精准度欠佳等，导致高温过热器和末级再热器区域烟气温度和流速偏差过大进而引起超温。
针对受热面金属管壁超温的问题，一般可以从工质侧及烟气侧两方面来着手考虑。除管屏材料升级外，目前采用的主要手段是进行制粉及燃烧优化调整试验，通过优化锅炉配风方式、减小风粉浓度偏差等措施，降低超温受热面的烟气温度，降低受热面管壁温度。当然，某些情况下，如因燃烧器设计和安装质量问题、烟气残余旋转及锅炉炉膛结焦引起的金属管壁超温问题，并不能通过运行方式的调整给予解决。
此外，还可通过投入减温水以及极端调整烟气挡板，将受热面金属壁温控制在报警限值以下，但大量投入减温水或者频繁调整烟气挡板，均会降低机组运行经济性。例证1：某660mw超超临界燃煤机组锅炉末级再热器58屏1号和8号管壁温始终超出报警值(621℃)，通过关小再热器烟气挡板和间断投入事故减温水，可将管壁温度控制在616℃左右，但再热汽温降低至589℃(设计值为603℃)，导致供电煤耗升高0.83g/kw.h；例证2：某600mw超临界燃煤机组锅炉末级再热器120号管时常超出报警限值(585℃)，因而投入事故减温水约10t/h，虽再热汽温可以达到设计值569℃，但因投入事故减温水导致供电煤耗升高1.03g/kw.h。
需要强调的是，某些机组锅炉实际运行中，烟气挡板调整到极端位置或者减温水调门全开，仍然无法控制受热面金属管壁超温的问题。因此需要设计出一种系统，该系统应兼顾经济性和安全性，通过优化超温受热面区域的烟气温度场分布，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高温受热面金属壁温调节系统，该系统能够有效解决受热面金属管壁超温的问题，且安全性及经济性较高。
为达到上述目的，本发明所述的高温受热面金属壁温调节系统包括引风机、第一阀门、一次风机、空气预热器、第二阀门、吹扫母管、若干第一长伸缩式推进装置及若干第二长伸缩式推进装置；
引风机的出口与第一阀门的入口及外界脱硫塔的入口相连通，一次风机的出口与空气预热器的冷一次风风道入口相连通，空气预热器的冷一次风风道出口与第二阀门的入口相连通，第二阀门的出口与第一阀门的出口之间通过管道并管后与吹扫母管的入口，各第一长伸缩式推进装置的入口及各第二长伸缩式推进装置的入口均与吹扫母管的出口相连通，各第一长伸缩式推进装置的出口穿过锅炉炉膛的侧壁插入于锅炉炉膛内，且各第一长伸缩式推进装置的出口均连通有第一吹扫喷嘴，各第一吹扫喷嘴位于高温过热器与分隔屏过热器之间，各第二长伸缩式推进装置的出口穿过烟道的侧壁插入于烟道内，且各第二长伸缩式推进装置的出口均连通有第二吹扫喷嘴，且各第二吹扫喷嘴位于末级再热器与高温过热器之间。
第一长伸缩式推进装置与吹扫母管之间通过第三阀门相连通，第二长伸缩式推进装置与吹扫母管之间通过第四阀门相连通，第二阀门的出口与第一阀门的出口之间通过管道并管后经第五阀门与吹扫母管的入口相连通。
第一吹扫喷嘴及第二吹扫喷嘴均为360°吹扫喷嘴。
吹扫母管上均设置有压力表、温度表及流量计。
还包括逆止阀，其中，第一阀门的出口与逆止阀的入口相连通，逆止阀的出口与第二阀门的出口通过管道并管。
第一长伸缩式推进装置的数目及第二长伸缩式推进装置的数目均为两个。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的高温受热面金属壁温调节系统在具体操作时，将引风机输出的部分低温烟气与经空气预热器预热后的部分热一次风在吹扫母管中混合，然后经第一吹扫喷嘴及第二吹扫喷嘴喷入到末级再热器和高温过热器相应的超温区域，以降低局部烟气温度，继而控制管壁金属的温度，另外，通过第一长伸缩式推进装置及第二长伸缩式推进装置调节第一吹扫喷嘴及第二吹扫喷嘴的插入深度，进而调节不同位置的高温过热器或末级再热器金属管壁温度。
进一步，通过调节第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、引风机及一次风机的工作状态，以调控吹扫混合气流压力、温度和流量。
进一步，本发明还设置有逆止阀，可以有效的防止热一次风逆流进入引风机出口烟道。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明中第一长伸缩式推进装置81、第一吹扫喷嘴91、第二长伸缩式推进装置82及第二吹扫喷嘴92的分布图。
其中，1为引风机、2为一次风机、3为空气预热器、4为末级再热器、5为高温过热器、6为分隔屏过热器、7为锅炉炉膛、81为第一长伸缩式推进装置、82为第二长伸缩式推进装置、91为第一吹扫喷嘴、92为第二吹扫喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图2，本发明所述的高温受热面金属壁温调节系统包括引风机1、第一阀门、一次风机2、空气预热器3、第二阀门、吹扫母管、若干第一长伸缩式推进装置81及若干第二长伸缩式推进装置82；引风机1的出口与第一阀门的入口及外界脱硫塔的入口相连通，一次风机2的出口与空气预热器3的冷一次风风道入口相连通，空气预热器3的冷一次风风道出口与第二阀门的入口相连通，第二阀门的出口与第一阀门的出口之间通过管道并管后与吹扫母管的入口，各第一长伸缩式推进装置81的入口及各第二长伸缩式推进装置82的入口均与吹扫母管的出口相连通，各第一长伸缩式推进装置81的出口穿过锅炉炉膛7的侧壁插入于锅炉炉膛7内，且各第一长伸缩式推进装置81的出口均连通有第一吹扫喷嘴91，各第一吹扫喷嘴91位于高温过热器5与分隔屏过热器6之间，各第二长伸缩式推进装置82的出口穿过烟道的侧壁插入于烟道内，且各第二长伸缩式推进装置82的出口均连通有第二吹扫喷嘴92，且各第二吹扫喷嘴92位于末级再热器4与高温过热器5之间。
第一长伸缩式推进装置81与吹扫母管之间通过第三阀门相连通，第二长伸缩式推进装置82与吹扫母管之间通过第四阀门相连通，第二阀门的出口与第一阀门的出口之间通过管道并管后经第五阀门与吹扫母管的入口相连通；本发明还包括逆止阀，其中，第一阀门的出口与逆止阀的入口相连通，逆止阀的出口与第二阀门的出口通过管道并管。
第一吹扫喷嘴91及第二吹扫喷嘴92均为360°吹扫喷嘴；吹扫母管上均设置有压力表、温度表及流量计，第一长伸缩式推进装置81的数目及第二长伸缩式推进装置82的数目均为两个。
本发明的具体工作过程为：
引风机1输出的烟气分为两路，其中一路进入到脱硫塔中进行深度脱硫处理，另一路经第一阀门、逆止阀进入到吹扫母管中，一次风机2输出的冷一次风经空气预热器3的冷一次风风道预热后分为两路，其中一路进入到制粉系统磨煤机中，另一路进入到吹扫母管中，吹扫母管输出的混合气流分为两路，其中一路经第三阀门进入到各第一长伸缩式推进装置81中，然后经第一吹扫喷嘴91喷出，另一路经第四阀门进入到各第二长伸缩式推进装置82中，然后经第二吹扫喷嘴92喷出。
通过压力表、温度表及流量计分别检测吹扫母管内的风压力、风温度及风流量，通过调节第一阀门的开度、第二阀门的开度、第五阀门的开度、引风机1的功率及一次风机2的功率使得吹扫母管中混合气体的压力为1.0～10.0kpa，温度为120℃～330℃，流量为5～50t/h，烟气的o2质量百分浓度为4～21％，在实际应用中，可根据金属管壁超温情况，采用第一阀门及第二阀门调节热一次风及低温烟气的掺入量及其压力，采用第五阀门调节吹扫混合气体的总流量，采用第三阀门和第四阀门分别控制末级再热器4和高温过热器5区域的吹扫气体流量，第一吹扫喷嘴91及第二吹扫喷嘴92向金属管壁超温区域射入低温吹扫气体，以降低该区域烟气温度，均匀化末级再热器4和高温过热器5受热面区域的热负荷分配，削弱烟气残余旋转或涡流引起的汽温偏差和管壁超温，在过热蒸汽温度和再热蒸汽温度接近设计值的情况下，将金属管壁温度控制在报警值以下，还可很大程度上降低减温水投入量，预计可降低供电煤耗约0.7g/kw.h。另外，该本发明投入后，可视末级再热器4和高温过热器5受热面清洁度状况，降低蒸汽吹灰系统投入频次，提高机组运行经济性和安全性。
另外，不能否认，本发明中吹扫母管的压力和吹扫喷嘴出口压力均小于蒸汽吹灰压力，完全取蒸汽吹灰系统而代之并不现实，但是本发明对附着于高温受热面受热面上的浮灰也有一定的清除作用，实际应用中可根据主蒸汽温度、再热蒸汽温度及受热面清洁度情况，酌情减少蒸汽吹灰频次，提高机组的运行经济性。
1.一种高温受热面金属壁温调节系统，其特征在于，包括引风机(1)、第一阀门、一次风机(2)、空气预热器(3)、第二阀门、吹扫母管、若干第一长伸缩式推进装置(81)及若干第二长伸缩式推进装置(82)；
引风机(1)的出口与第一阀门的入口及外界脱硫塔的入口相连通，一次风机(2)的出口与空气预热器(3)的冷一次风风道入口相连通，空气预热器(3)的冷一次风风道出口与第二阀门的入口相连通，第二阀门的出口与第一阀门的出口通过管道并管后与吹扫母管的入口，各第一长伸缩式推进装置(81)的入口及各第二长伸缩式推进装置(82)的入口均与吹扫母管的出口相连通，各第一长伸缩式推进装置(81)的出口穿过锅炉炉膛(7)的侧壁插入于锅炉炉膛(7)内，且各第一长伸缩式推进装置(81)的出口均连通有第一吹扫喷嘴(91)，各第一吹扫喷嘴(91)位于高温过热器(5)与分隔屏过热器(6)之间，各第二长伸缩式推进装置(82)的出口穿过烟道的侧壁插入于烟道内，且各第二长伸缩式推进装置(82)的出口均连通有第二吹扫喷嘴(92)，且各第二吹扫喷嘴(92)位于末级再热器(4)与高温过热器(5)之间。
2.根据权利要求1所述的高温受热面金属壁温调节系统，其特征在于，第一长伸缩式推进装置(81)与吹扫母管之间通过第三阀门相连通，第二长伸缩式推进装置(82)与吹扫母管之间通过第四阀门相连通，第二阀门的出口与第一阀门的出口之间通过管道并管后经第五阀门与吹扫母管的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的高温受热面金属壁温调节系统，其特征在于，第一吹扫喷嘴(91)及第二吹扫喷嘴(92)均为360°吹扫喷嘴。
4.根据权利要求1所述的高温受热面金属壁温调节系统，其特征在于，吹扫母管上均设置有压力表、温度表及流量计。
5.根据权利要求1所述的高温受热面金属壁温调节系统，其特征在于，还包括逆止阀，其中，第一阀门的出口与逆止阀的入口相连通，逆止阀的出口与第二阀门的出口通过管道并管。
6.根据权利要求1所述的高温受热面金属壁温调节系统，其特征在于，第一长伸缩式推进装置(81)的数目及第二长伸缩式推进装置(82)的数目均为两个。
技术总结