循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)，涉及循環(huán)流化床鍋爐領(lǐng)域，提供一種能夠減緩水冷壁內(nèi)側(cè)磨損速度的循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)。循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)包括若干管道和若干鰭片，各件管道沿矩形的四邊平行且間隔設(shè)置，鰭片位于相鄰管道之間，鰭片與管道連接形成具有水冷璧前壁、水冷璧后壁和兩件水冷璧側(cè)壁的水冷璧，水冷璧內(nèi)側(cè)底部覆蓋有耐火層，循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)還包括連接件和耐火材料，連接件位于水冷璧內(nèi)側(cè)下部且位于耐火層上方，連接件與鰭片連接，耐火材料打結(jié)于連接件上形成覆蓋水冷璧后壁和兩件水冷璧側(cè)壁U形防磨梁，U形防磨梁形成的面垂直于水冷璧軸線。本實(shí)用新型可設(shè)置于流化床鍋爐爐膛內(nèi)。
【專利說明】循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及循環(huán)流化床鍋爐領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來的一種高效、清潔燃燒技術(shù)，以優(yōu)良的負(fù)荷性能及寬泛的燃料適應(yīng)性，在我國的近十多年中迅速發(fā)展并推廣提高。在電站鍋爐，工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域取得廣泛利用，并向幾十千瓦級(jí)規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展，有利于低熱值煤炭資源利用，灰渣的綜和利用也十分廣闊，在我國能源結(jié)構(gòu)中利用占有相當(dāng)大比重。特別是它的環(huán)保作用十分突出，在抑制大氣污染物排放中，較其它爐性的燃燒方式更優(yōu)。
[0003]流化是由氣流以一定速度穿過布風(fēng)裝置上的床料，使物料顆粒通過與氣流的接觸而轉(zhuǎn)變成內(nèi)視流體的狀態(tài)。流化床內(nèi)別主要取決于床內(nèi)氣流的空截面速度，隨著氣流速度的提高，氣流對(duì)床內(nèi)物料顆粒產(chǎn)生曳力與作用在顆粒上的重力和浮力達(dá)到平衡，床內(nèi)物料則由固定狀態(tài)進(jìn)入鼓泡(沸騰)、節(jié)涌和湍流床狀態(tài)達(dá)到快速流化床狀態(tài)。
[0004]流化床鍋爐燃燒技術(shù)是鼓泡床燃燒基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，循環(huán)燃燒方式與鼓泡床燃燒方式的根本區(qū)別在于固體物料能在流化床內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次循化燃燒。
[0005]現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要包括爐膛、旋風(fēng)分離器、尾部煙道、回料器、冷渣器和汽包。煤的燃燒爐膛內(nèi)燃燒，在循化流化床鍋爐工藝流程中燃燒產(chǎn)生的大量灰粒子所組成的溫度相對(duì)較低890°C的床層內(nèi)，該溫度的選取兼顧提高燃燒效率和脫硫效率。這些固體粒子由通過布風(fēng)裝置的一次風(fēng)產(chǎn)生的煙氣流將其懸浮在爐膛中，二次風(fēng)分層送入爐膛，實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒。
[0006]旋風(fēng)分離器將絕大部分固體粒子從(氣-固)兩相流中分離出來后通過回料器被從新送回爐膛燃燒。這樣形成循環(huán)流化床鍋爐主回路。主回路特征:強(qiáng)烈擾動(dòng)和混合，高固體粒子濃度的內(nèi)循環(huán)及外循環(huán)、高固體/氣體的滑移速度及較長時(shí)間的停留時(shí)間，以上特點(diǎn)為燃燒和傳熱具有了充要條件，由于高固體濃度的較長時(shí)間停留，為管壁面的磨損提供基本的物理?xiàng)l件，爐膛是磨損最嚴(yán)重的部分。
[0007]爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，四周的壁面為水冷壁，水冷壁包括若干管道和若干鰭片，各件管道沿矩形的四邊平行且間隔設(shè)置，鰭片位于相鄰管道之間，鰭片與管道連接形成密閉的結(jié)構(gòu)。水冷壁外側(cè)包有保溫層，內(nèi)側(cè)底部覆蓋有耐火層。水冷壁內(nèi)側(cè)底部因覆蓋有耐火層磨損情況較好，但耐火層以上的水冷壁內(nèi)側(cè)因和流動(dòng)的煤炭和煤炭的灰分直接接觸磨損嚴(yán)重。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種能夠減緩水冷壁內(nèi)側(cè)在耐火層上部的部分磨損速度的循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)。[0009]為解決上述問題采用的技術(shù)方案是:循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)包括若干管道和若干鰭片，各件管道沿矩形的四邊平行且間隔設(shè)置，鰭片位于相鄰管道之間，鰭片與管道連接形成具有水冷璧前壁、水冷璧后壁和兩件水冷璧側(cè)壁的水冷璧，水冷璧內(nèi)側(cè)底部覆蓋有耐火層，循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)還包括連接件和耐火材料，連接件位于水冷璧內(nèi)側(cè)下部且位于耐火層上方，連接件與鰭片連接，耐火材料打結(jié)于連接件上形成覆蓋水冷璧后壁和兩件水冷璧側(cè)壁的U形防磨梁，U形防磨梁形成的面垂直于水冷璧軸線。
[0010]進(jìn)一步的是:u形防磨梁包括膨脹縫。
[0011]進(jìn)一步的是:包括至少三道間隔設(shè)置的U形防磨梁。
[0012]進(jìn)一步的是:連接件垂直于鰭片，連接件橫截面形狀為Z形。
[0013]進(jìn)一步的是:水冷璧內(nèi)側(cè)面噴涂有防磨層。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:根據(jù)檢測(cè)水冷壁壁厚，在耐火層上部部分離耐火層高5m以內(nèi)，管道磨損速率較其他區(qū)域偏大，主要原因是爐膛下部耐火層與水冷壁過渡區(qū)由于截面關(guān)系的變化而形成的局部含塵煙氣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)“漩流”，為了消除這種漩流對(duì)水冷壁造成的強(qiáng)烈刨削作用和控制沿水冷壁面向下運(yùn)動(dòng)的固體顆粒流的速度，減緩在某些凸出物上的撞擊力對(duì)水冷壁造成的撞擊切割磨損。因此，在耐火層終止線開始往上設(shè)置防磨梁，以控制沿水冷壁面向下運(yùn)動(dòng)的固體顆粒的速度，逐級(jí)實(shí)現(xiàn)短距離的軟著陸和改變局部“漩流”方向，從而可以減緩對(duì)水冷壁的磨損。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1是循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0017]圖3是循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0018]圖4爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5循環(huán)流化床鍋爐外觀圖；
[0020]圖中標(biāo)記為:管道1、鰭片2、水冷璧3、U形防磨梁4、連接件5、膨脹縫6、耐火材料
7、水冷璧后壁8、水冷璧側(cè)壁9、水冷璧前壁10。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0022]循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)包括若干管道I和若干鰭片2，各件管道I沿矩形的四邊平行且間隔設(shè)置，鰭片2位于相鄰管道I之間，鰭片2與管道I連接形成具有水冷璧前壁10、水冷璧后壁8和兩件水冷璧側(cè)壁9的水冷璧3，水冷璧3內(nèi)側(cè)底部覆蓋有耐火層，環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)還包括連接件5和耐火材料7，連接件5位于水冷璧3內(nèi)側(cè)下部且位于耐火層上方，連接件5與鰭片2連接，耐火材料7打結(jié)于連接件5上形成覆蓋水冷璧后壁8和兩件水冷璧側(cè)壁9的U形防磨梁4，U形防磨梁4形成的面垂直于水冷璧3軸線。U形防磨梁4推薦設(shè)置在水冷璧3內(nèi)側(cè)面磨損最嚴(yán)重的區(qū)域即離耐火層高5m以內(nèi)。水冷璧前壁10上也可以設(shè)置防磨梁(從而U形防磨梁4變?yōu)榄h(huán)形防磨梁)，但實(shí)踐表明水冷璧前壁10磨損相對(duì)并不嚴(yán)重，為了節(jié)省材料和工期本實(shí)用新型在水冷璧前壁10上不設(shè)置防磨梁。連接件5與鰭片2的連接方式為推薦為焊接，需要注意的是，連接件5應(yīng)只與鰭片2連接，不與管道I連接。
[0023]根據(jù)檢測(cè)水冷壁壁厚，在耐火層上部部分離耐火層高5m以內(nèi)，管道磨損速率較其他區(qū)域偏大，主要原因是爐膛下部耐火層與水冷壁過渡區(qū)由于截面關(guān)系的變化而形成的局部含塵煙氣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)“漩流”，為了消除這種漩流對(duì)水冷壁3造成的強(qiáng)烈刨削作用和控制沿水冷壁3面向下運(yùn)動(dòng)的固體顆粒流的速度，減緩在某些凸出物上的撞擊力對(duì)水冷壁3造成的撞擊切割磨損。因此，在耐火層終止線開始往上設(shè)置環(huán)向防磨梁4，以控制沿水冷壁3面向下運(yùn)動(dòng)的固體顆粒的速度，逐級(jí)實(shí)現(xiàn)短距離的軟著陸和改變局部“漩流”方向，從而可以減緩對(duì)水冷壁3的磨損。
[0024]根據(jù)熱脹冷縮原理，U形防磨梁4受熱會(huì)伸長，如果U形防磨梁4沒有預(yù)留熱漲的空間，則會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，該內(nèi)應(yīng)力可能導(dǎo)致U形防磨梁4損壞。為了避免上述情況發(fā)生，U形防磨梁4包括膨脹縫6，即U形防磨梁4分為若干段，每段間有間隙，U形防磨梁4熱脹后有伸長的空間。
[0025]為了更好的減緩水冷壁內(nèi)側(cè)在耐火層上部的部分磨損速度，循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)包括至少三道間隔設(shè)置的U形防磨梁4。設(shè)置多道U形防磨梁4更加有利于消除塵煙氣漩流對(duì)水冷壁造成的強(qiáng)烈刨削作用和控制沿水冷壁面向下運(yùn)動(dòng)的固體顆粒流的速度，減緩在某些凸出物上的撞擊力對(duì)水冷壁造成的撞擊切割磨損，從而更好的減緩水冷壁內(nèi)側(cè)在耐火層上部的部分磨損速度。
[0026]連接件5可以有多種設(shè)置方式，只要是能夠供耐火材料7附著在上面即可。本實(shí)用新型具體設(shè)置方式為:連接件5垂直于鰭片2，連接件5橫截面形狀為Z形。Z形的連接件5相對(duì)圓形方形的連接件5形狀復(fù)雜，有利于耐火材料7更牢固的附著在上面。
[0027]為了進(jìn)一步減緩水冷壁3內(nèi)側(cè)在耐火層上部的部分磨損速度，水冷璧3內(nèi)側(cè)面噴涂有防磨層。防磨層在一定運(yùn)行周期內(nèi)能夠起到減緩管道I磨損的作用，并且成本低、工期短，各大電廠在受熱面的防磨工作上普遍進(jìn)行了采用，防磨層噴涂推薦采用超音速電弧噴涂防磨技術(shù)，超音速電弧噴涂采用硬度特別高、耐磨損和抗高溫氧化腐蝕性能優(yōu)異的HDS88A金屬陶瓷絲材，其中所含的Ni元素具有良好的延展性，使防磨層與管道I有著幾乎相同的熱膨脹系數(shù)，避免了由于熱應(yīng)力引起的防磨層開裂和剝落，防磨層厚度控制在
0.5-0.8mm,防磨層厚度超過0.8mm,防磨層與管道基層是物理結(jié)合涂層易剝脫。
【權(quán)利要求】
1.循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)，包括若干管道(I)和若干鰭片(2)，各件管道(I)沿矩形的四邊平行且間隔設(shè)置，鰭片(2)位于相鄰管道(I)之間，鰭片(2)與管道(I)連接形成具有水冷璧前壁(10)、水冷璧后壁(8)和兩件水冷璧側(cè)壁(9)的水冷璧(3)，水冷璧(3)內(nèi)側(cè)底部覆蓋有耐火層，其特征在于:包括連接件(5)和耐火材料(J),連接件(5)位于水冷璧(3)內(nèi)側(cè)下部且位于耐火層上方，連接件(5)與鰭片(2)連接，耐火材料(7)打結(jié)于連接件(5)上形成覆蓋水冷璧后壁(8)和兩件水冷璧側(cè)壁(9)的U形防磨梁(4)，U形防磨梁(4)形成的面垂直于水冷璧(3)軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)，其特征在于:U形防磨梁(4)包括膨脹縫(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括至少三道間隔設(shè)置的U形防磨梁(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)，其特征在于:連接件(5)垂直于鰭片(2)，連接件(5)橫截面形狀為Z形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)流化床鍋爐防磨損結(jié)構(gòu)，其特征在于:水冷璧(3)內(nèi)側(cè)面噴涂有防磨層。
【文檔編號(hào)】F23C10/18GK203431845SQ201320455784
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】陳立偉, 孫永康, 肖鐳, 趙志強(qiáng), 高廣新, 王勇, 袁權(quán), 鄧建, 馬斌龍 申請(qǐng)人:四川川煤華榮能源股份有限公司矸石發(fā)電廠