專利名稱：循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種循環流化床鍋爐的垂直水冷壁管防磨損技術，特別是循環流 化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置。
背景技術：
目前，循環流化床鍋爐(CFB鍋爐)技術是一項高效低污染清潔燃煤技術，CFB鍋爐 垂直水冷壁(管排)是鍋爐重要的受熱面，高幾十米，水平矩形截面周長幾十米，是保證CFB 鍋爐全高效運行的重要部件。CFB鍋爐在運行中，爐膛內產生自上而下的大流量的緊貼垂 直水冷壁管排表面及管間鰭片的貼壁灰流，沖刷著垂直水冷壁管排表面及管間鰭片。理論 和實踐證明，自上而下的大流量的貼壁灰流碰到凸起物時會產生渦流而增大磨損，垂直水 冷壁管排表面及管間鰭片存在的凸起物甚至是不足Imm的凸起都會造成嚴重磨損。所以必 須采取有效措施對垂直水冷壁管排表面進行防磨處理。多年來CFB鍋爐實際運行也證實了 這些區域磨損嚴重，水冷壁泄漏頻繁；磨損縮短了 CFB爐連續運行周期，增大了運行維護費 用，降低了機組利用率，還限制了 CFB鍋爐的一些優點的發揮；磨損已成為CFB鍋爐長周期 運行中一個亟待解決的問題；成為影響CFB鍋爐長期安全運行的最大制約因素。為解決這 一問題，人們并采用了一些防止磨損的方法，如噴涂、堆焊、防磨梁及外涂耐磨澆注料等，但 噴涂、堆焊、弧形瓦防磨等只使CFB鍋爐內水冷壁經受1-1. 5年的運行磨損；耐磨澆注料耐 磨持續時間雖然可達到3-5年，但其導熱系數太小不適宜在鍋爐內大面積推廣，均不能徹 底解決CFB鍋爐水冷壁耐磨的問題。實用新型內容本實用新型目的是提供一種循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置，根據爐內 物料流體特點，利用流體力學進行防磨損，實現持久防磨，解決背景技術中存在的上述問題。本實用新型的技術方案是循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置包含鍋爐水 冷壁、防磨風道、平行風噴嘴，鍋爐水冷壁垂直布置，在鍋爐水冷壁內設有防磨風道，防磨風 道靠近鍋爐水冷壁，水平布置，在防磨風道上設有平行風噴嘴。平行風噴嘴的數量是任意的，根據鍋爐的參數確定，若干個平行風噴嘴均勻設置 在防磨風道上，平行風噴嘴的噴吹方向垂直向下。本實用新型的有益效果是本實用新型徹底改變了以往傳統的對水冷壁的防磨觀 念，利用了循環流化床鍋爐獨具的物料流體特性，引入了流體力學原理，可實現循環流化床 鍋爐持久防磨，避免了重復性防磨工作，大大提高了循環流化床鍋爐的持續運轉周期，解決 了循環流化床鍋爐應用與發展的致命問題。
附圖1是循環流化床鍋爐的結構示意圖；附圖2是本實用新型實施例結構示意圖。圖中鍋爐水冷壁1、防磨風道2、平行風噴嘴3、物料4、鍋爐貼壁灰流兩側a、鍋爐 貼壁灰流中部b、鍋爐內側區域C。[0014]具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步說明。在實施例中，循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置包含鍋爐水冷壁1、防磨風 道2、平行風噴嘴3，鍋爐水冷壁垂直布置，在鍋爐水冷壁內設有防磨風道，防磨風道靠近鍋 爐水冷壁，水平布置，在防磨風道上設有平行風噴嘴。平行風噴嘴的數量是任意的，根據鍋 爐的參數確定，若干個平行風噴嘴均勻設置在防磨風道上，平行風噴嘴的噴吹方向垂直向 下。本實用新型的工作原理CFB鍋爐的一次風由等壓風室向上經布風板流動流過物 料床層時，其運行狀態是變化的。流速較低時，物料靜止不動，流體只在顆粒之間的縫隙中 通過。當流速增加到某一速度之后，顆粒不再由布風板所支持，而全部由流體的摩擦力所承 托。此時對于單個顆粒來講，它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸面維持它的空間位置。相 反地，在失去了以前的機械支承后，每個物料顆粒可在床層中自由運動；就整個床層面言， 具有了流體的性質。這種狀態就被稱為流態化。era鍋爐燃燒中在爐膛內產生的大量的高 溫細小固體物料(粒徑約在0. 6-0. 3mm),形成緊貼垂直水冷壁管排表面及管間鰭片自上而 下的貼壁灰流，由稀相區向密相區運動。在CFB鍋爐中，自上而下緊貼垂直水冷壁管排表面 下流的貼壁灰在向下流動中開始階段可看作自由落體運動，速度逐漸增大，后階段反之速 度逐漸減小，到下部的密相區后又被上升氣流帶到爐堂上部。也就是在鍋爐爐膛稀、密交 界處即在澆注料過渡區、噴涂層邊緣處，貼壁灰向下的速度變為零后受爐膛一次流化風空 氣場作用轉向上流動，此處貼壁灰對水冷壁的破壞力最大。本實用新型徹底改變以往傳統 的對水冷壁一味遮、擋方法。如在水冷壁上噴涂、堆焊、弧形瓦、耐火耐磨可塑料均是對水 冷壁的遮擋防護，其方法措施持續時間短、重復性高，新防磨技術改變以往觀念而是利用爐 膛貼壁灰具有的流體性質，在貼壁灰的橫截面厚度和爐膛高度的合理位置加入向下的平行 風。噴嘴深入長度、安裝位置高度及平行風強度與燃料煤性質、顆粒度、鍋爐爐膛結構有關， 實現在貼壁灰自上向下流動的減速階段加入向下的平行風，加速鍋爐貼壁灰流中部流動速 度，即增加了 b區灰流的動能，從而由伯努力方程可知減小了鍋爐貼壁灰中部b區灰流與兩 側a區與c區灰流的壓強，而鍋爐內側c區灰流質量遠大于貼近水冷壁a區灰流質量，結果 貼近水冷壁a區灰流向下流動過程中會離開水冷壁而貼近c區灰流流動，實現水冷壁的防 磨，灰流到達密相區后受一次流化風空氣場作用轉向上流動實現鍋爐物料內循環。
權利要求一種循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置，其特征在于包含鍋爐水冷壁(1)、防磨風道(2)、平行風噴嘴(3)，鍋爐水冷壁垂直布置，在鍋爐水冷壁內設有防磨風道，防磨風道靠近鍋爐水冷壁，水平布置，在防磨風道上設有平行風噴嘴。
2.根據權利要求1所述之循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置，其特征在于所說 的平行風噴嘴的數量是任意的，若干個平行風噴嘴均勻設置在防磨風道上，平行風噴嘴的 噴吹方向垂直向下。
專利摘要本實用新型涉及一種循環流化床鍋爐的垂直水冷壁管防磨損技術，特別是循環流化床鍋爐垂直水冷壁管防磨損裝置。技術方案是包含鍋爐水冷壁(1)、防磨風道(2)、平行風噴嘴(3)，鍋爐水冷壁垂直布置，在鍋爐水冷壁內設有防磨風道，防磨風道靠近鍋爐水冷壁，水平布置，在防磨風道上設有平行風噴嘴；所說的平行風噴嘴的數量是任意的，若干平行風噴嘴均勻設置在防磨風道上，平行風噴嘴的噴吹方向垂直向下。本實用新型的有益效果是本實用新型徹底改變了以往傳統的對水冷壁的防磨觀念，利用了循環流化床鍋爐獨具的物料流體特性，引入了流體力學原理，可實現循環流化床鍋爐持久防磨，避免了重復性防磨工作，大大提高了循環流化床鍋爐的持續運轉周期，解決了循環流化床鍋爐應用與發展的致命問題。
文檔編號F23C10/18GK201628213SQ20102012942
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月12日 優先權日2010年3月12日
發明者付貴祥, 梁波, 馬立洲 申請人:付貴祥