循環流化床鍋爐的制作方法
【專利摘要】一種循環流化床鍋爐，包括，水冷壁管，在水冷壁管上設置有水冷壁防磨臺階，所述防磨臺階為金屬板材，在所述金屬板材的第一側具有與水冷壁管的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側相對的第二側為直線形狀，在水冷壁防磨臺階與水冷壁管的對接處，在所述凹槽與水冷壁管之間留有預定寬度的膨脹間隙，所述水冷壁管1的直徑為Φ，防磨臺階的厚度為h，寬度為d，與水冷壁管接合的凹槽部分的曲率半徑為R。
【專利說明】循環流化床鍋爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種循環流化床鍋爐，具體涉及一種循環流化床鍋爐水冷壁防磨技術，尤其涉及一種循環流化床鍋爐水冷壁防磨臺階。
【背景技術】
[0002]循環流化床鍋爐較好的解決了含硫高、灰分大、雜質多、低熱值等煤種燃燒以及在排氣污染等方面的問題，具有高熱、強摻混合低溫分層燃燒的特點，對燃料的適應性好，并可獲得高效燃燒，實現脫硫和低氮氧化物排放。
[0003]近年來，流化床鍋爐發展很快，爐子越來越大，參數越來越高，但流化床鍋爐由于自身的特點，鍋爐中主要由煤灰、未反應的石灰石、石灰石脫硫反應產物等構成的床料在送入的一次風的作用下處于流化狀態，煤粒、床料以石灰石被煙氣夾帶在爐膛內向上運動，在爐膛的不同高度部分大顆粒將沿著爐膛邊壁下落，這些貼壁高速下落的物料將對鍋爐的水冷壁管形成剪切碰撞，造成水冷壁管的嚴重磨損。其嚴重制約了其安全、長周期的運行，使流化床鍋爐頻繁的出現非計劃停爐檢修，嚴重影響了循環流化床鍋爐的發展。
[0004]為防止水冷壁管的磨損，電廠目前多采用下述幾種防磨方法:1、澆注料防磨:在水冷壁管易磨損部位打上一層耐火澆注料，這種方法雖具有一定的抗磨損功能，但澆注料上方臺階處會形成更大的磨損，同時水冷壁管的受熱大幅下降，影響了鍋爐的負荷。2、加裝防磨瓦:在水冷壁弧面焊接3_厚的防磨瓦，但是在瓦與瓦的錯縫及不平處又會形成新的渦流，加快了磨損。實踐證明，防磨瓦加到哪里，哪個部位就會形成新的磨損，并且水冷壁管與防磨瓦之間的間隙又制約了輻射傳熱。3、噴涂防磨:在水冷壁密相區表面噴上一層1_厚的耐磨層用以防磨，但是噴涂層邊緣和噴涂層脫落起皮處容易發生磨損泄露。4、防磨梁防磨:在爐膛水冷壁管的不同高度澆注三至四層耐火澆注料，形成防磨梁，隔開物料內循環與水冷壁管的直接接觸，用以消除水冷壁管的磨損。由于使用的澆注料，成形的防磨梁寬度大于200mm，厚度大于120mm，嚴重影響了水冷壁管的受熱，使鍋爐負荷下降20_30%，同時四角處的渦流未消除，磨損仍存在。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于:解決現有技術中的缺陷與不足，提供一種新型的循環流化床鍋爐水冷壁防磨技術，具體涉及一種循環流化床鍋爐水冷壁防磨臺階。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種循環流化床鍋爐，包括，水冷壁管，在水冷壁管上設置有水冷壁防磨臺階，所述防磨臺階為金屬板材，在所述金屬板材的第一側具有與水冷壁管的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側相對的第二側為直線形狀，在水冷壁防磨臺階與水冷壁管的對接處，在所述凹槽與水冷壁管之間留有預定寬度的膨脹間隙，所述水冷壁管I的直徑為Φ，防磨臺階的厚度為h，寬度為d，與水冷壁管接合的凹槽部分的曲率半徑為R。
[0007]在本實用新型的一個實施例中，所述防磨臺階上部水冷壁管上形成高度為H的金屬噴涂，并用上述金屬噴涂將水冷壁管與水冷壁防磨臺階的膨脹間隙填充密封。
[0008]在本實用新型的一個實施例中，R大于等于Φ/2，并且小于Φ。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，H為10_20cm。
[0010]在本實用新型的一個實施例中，Φ < d < 5Φ。
[0011]在本實用新型的一個實施例中，所述預定寬度的膨脹間隙為0.5-5mm。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述防磨臺階在水冷壁管上的設置間隔為2-4m。
[0013]在本實用新型的一個實施例中，防磨臺階的厚度為h為4-6_。
[0014]在本實用新型的一個實施例中，所述防磨臺階采用不銹鋼材料制成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1流化床鍋爐燃燒室火焰的氣流走向示意圖
[0016]圖2流化床鍋爐防磨臺階結構示意圖
[0017]圖3流化床鍋爐防磨臺階安裝示意圖
[0018]圖4流化床鍋爐防磨臺階結構示意圖
【具體實施方式】
[0019]為便于理解本發明，本實用新型列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發明，不應視為對本實用新型的具體限制。
[0020]圖中:I為水冷壁管，2為火焰，3為水冷壁防磨臺階，4為金屬噴涂，5為焊接安裝處，6為膨脹間隙
[0021]流化床鍋爐基本原理:
[0022]循環流化床鍋爐的爐膛由四周布置的水冷壁管I和下部的燃燒室以及上部的爐子出口等鍋爐設備組成，流化床鍋爐在燃燒中，爐膛中心火焰及燃燒物是向上的，靠近水冷壁管周圍，由于水冷壁管的吸熱降溫，而形成低壓區，使部分氣流在爐內產生對流并攜帶部分灰粒向水冷壁面碰撞后集中在管與管之間的凹槽內向下流動，由于氣流在水冷壁周圍是向下的，與灰粒的運動方向相同，因此氣流對灰粒的阻力基本為零，凹槽內的灰粒集中后，以自由下落的加速度下行對管子的兩側形成磨損，以30米的高度計算，灰粒下落的速度最高可達到24.3m/s。本申請發明人經潛心研宄發現灰粒下落的速度越高，其對水冷管壁的磨損約嚴重，因此，降低灰粒的下落速度能夠有效地減少和防止水冷壁的磨損。
[0023]將厚度為h的板材制成與水冷壁管I緊密配合的梳形板配件，即如圖2所示的水冷壁防磨臺階3，所述板材的材料可以為不銹鋼。所述防磨臺階的具體結構為:第一側具有與水冷壁管I的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側相對的第二側為任意形狀，其可以根據水冷壁管I的排布方式進行設置，優選為直線形。
[0024]水冷壁防磨臺階3與水冷壁管采用焊接的方式安裝，水平對接，組成臺階。水冷壁防磨臺階3的對接處與水冷管壁留有預定的膨脹間隙6，所述預定的膨脹間隙可以為
0.5-5mm、優選0.5mm，1mm，1.8mm，在臺階上部水冷壁管上形成高度為H的金屬噴涂4，H的取值范圍為10-20cm，并用上述金屬噴涂將水冷壁管I與水冷壁防磨臺階3的膨脹間隙6填充密封，防止漏灰，增強傳熱。在爐膛密相區上部水冷壁管上每個2-4m安裝一層臺階，利用多級阻斷灰量連續下行，達到防磨目的。
[0025]設定水冷壁管I的直徑為Φ，防磨臺階3的厚度為h，寬度為d，與水冷壁管I接合的凹槽部分的曲率半徑為R，金屬噴涂的高度為H。則滿足下述關系式:
[0026]R大于等于Φ/2，并且小于Φ，優選R等于Φ/2，即凹槽部分的曲率半徑與水冷壁管I的曲率半徑相同，這樣這個保證所述防磨臺階3與水冷壁管I緊密配合，以便于將所述防磨臺階3穩固地固定于所述水冷壁管I上。
[0027]h = 2-10mm，優選為4-6mm，最佳為5mm，需要特別說明的是這里并不是要對防磨臺階3的厚度做出特別限定，所述厚度可以根據所述防磨臺階3采用的材質的不同，使用環境的不同根據需要進行選擇。
[0028]Φ < d < 5Φ，所述防磨臺階3的寬度也需要精心選擇，如果寬度d數值過小，則對灰粒的截流、減速能力有限，如果寬度d數值過大，則一方面由于其自身重量過大，另一方面其上容易堆積大量的灰粒導致其對焊接的要求大大增加，另外過大的寬度勢必會占用過大的鍋爐內部的爐膛空間，嚴重影響鍋爐的工作效率。
[0029]金屬噴涂的高度為H可以根據所述防磨臺階3的設置間隔進行選擇，當間隔為2-4m 時，H 為 10_20cm，優選 12cm，15cm，18cm。
[0030]在本說明書中對于“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等的任何引用均意味著結合該實施例描述的特定特征、結構或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。在說明書中各處出現的這類短語不必都指向同一實施例。此外，當結合任何實施例描述特定特征、結構或特性時，都認為結合這些實施例中的其它實施例來實現這樣的特征、結構或特性也是本領域技術人員所能夠想到的。
[0031]應該理解，本領域的技術人員可以想到將落入本實用新型原理的精神和范圍內的多個其它修改和實施例。更具體地，在本公開、附圖和所附權利要求的范圍內的主題組合布置結構的組成部件和/或布置結構方面，各種變化和修改都是可能的。對于本領域的技術人員來說，除了組成部件和/或布置結構方面的變化和修改之外，替代用途也將是顯而易見的。
【權利要求】
1.一種循環流化床鍋爐，包括，水冷壁管，在水冷壁管上設置有水冷壁防磨臺階，所述防磨臺階為金屬板材，在所述金屬板材的第一側具有與水冷壁管的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側相對的第二側為直線形狀，在水冷壁防磨臺階與水冷壁管的對接處，在所述凹槽與水冷壁管之間留有預定寬度的膨脹間隙，所述水冷壁管的直徑為Φ，防磨臺階的厚度為h，寬度為d，與水冷壁管接合的凹槽部分的曲率半徑為R。
2.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐，在所述防磨臺階上部水冷壁管上形成高度為H的金屬噴涂，并用上述金屬噴涂將水冷壁管與水冷壁防磨臺階的膨脹間隙填充密封。
3.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐，R大于等于Φ/2，并且小于Φ。
4.如權利要求2所述的循環流化床鍋爐，H為10-20cm。
5.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐，Φ< d < 5Φ。
6.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐，所述預定寬度的膨脹間隙為0.5-5mm。
7.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐，所述防磨臺階在水冷壁管上的設置間隔為2—4π?ο
8.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐，防磨臺階的厚度為h為4-6mm。
9.如權利要求1-8任意一項所述的循環流化床鍋爐，所述防磨臺階采用不銹鋼材料制成。
【文檔編號】F23C10/18GK204240342SQ201420555259
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月13日 優先權日:2014年9月13日
【發明者】劉瑞鋒 申請人:山西極點科技有限公司