循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
【專利摘要】一種循環(huán)流化床鍋爐，包括，水冷壁管，在水冷壁管上設(shè)置有水冷壁防磨臺(tái)階，所述防磨臺(tái)階為金屬板材，在所述金屬板材的第一側(cè)具有與水冷壁管的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)為直線形狀，在水冷壁防磨臺(tái)階與水冷壁管的對(duì)接處，在所述凹槽與水冷壁管之間留有預(yù)定寬度的膨脹間隙，所述水冷壁管1的直徑為Φ，防磨臺(tái)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(huán)流化床鍋爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，具體涉及一種循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨技術(shù)，尤其涉及一種循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨臺(tái)階。

【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐較好的解決了含硫高、灰分大、雜質(zhì)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(qiáng)摻混合低溫分層燃燒的特點(diǎn)，對(duì)燃料的適應(yīng)性好，并可獲得高效燃燒，實(shí)現(xiàn)脫硫和低氮氧化物排放。
[0003]近年來，流化床鍋爐發(fā)展很快，爐子越來越大，參數(shù)越來越高，但流化床鍋爐由于自身的特點(diǎn)，鍋爐中主要由煤灰、未反應(yīng)的石灰石、石灰石脫硫反應(yīng)產(chǎn)物等構(gòu)成的床料在送入的一次風(fēng)的作用下處于流化狀態(tài)，煤粒、床料以石灰石被煙氣夾帶在爐膛內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，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(duì)鍋爐的水冷壁管形成剪切碰撞，造成水冷壁管的嚴(yán)重磨損。其嚴(yán)重制約了其安全、長周期的運(yùn)行，使流化床鍋爐頻繁的出現(xiàn)非計(jì)劃停爐檢修，嚴(yán)重影響了循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)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(tái)階處會(huì)形成更大的磨損，同時(shí)水冷壁管的受熱大幅下降，影響了鍋爐的負(fù)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(cuò)縫及不平處又會(huì)形成新的渦流，加快了磨損。實(shí)踐證明，防磨瓦加到哪里，哪個(gè)部位就會(huì)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(qū)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(fā)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(nèi)循環(huán)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(yán)重影響了水冷壁管的受熱，使鍋爐負(fù)荷下降20_30%，同時(shí)四角處的渦流未消除，磨損仍存在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于:解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷與不足，提供一種新型的循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨技術(shù)，具體涉及一種循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨臺(tái)階。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種循環(huán)流化床鍋爐，包括，水冷壁管，在水冷壁管上設(shè)置有水冷壁防磨臺(tái)階，所述防磨臺(tái)階為金屬板材，在所述金屬板材的第一側(cè)具有與水冷壁管的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)為直線形狀，在水冷壁防磨臺(tái)階與水冷壁管的對(duì)接處，在所述凹槽與水冷壁管之間留有預(yù)定寬度的膨脹間隙，所述水冷壁管I的直徑為Φ，防磨臺(tái)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述防磨臺(tái)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(tái)階的膨脹間隙填充密封。
[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，R大于等于Φ/2，并且小于Φ。
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，H為10_20cm。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，Φ < d < 5Φ。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)定寬度的膨脹間隙為0.5-5mm。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述防磨臺(tái)階在水冷壁管上的設(shè)置間隔為2-4m。
[0013]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，防磨臺(tái)階的厚度為h為4-6_。
[0014]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述防磨臺(tái)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(tái)階結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖3流化床鍋爐防磨臺(tái)階安裝示意圖
[0018]圖4流化床鍋爐防磨臺(tái)階結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0019]為便于理解本發(fā)明，本實(shí)用新型列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本實(shí)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(tái)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(huán)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(shè)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(qū)，使部分氣流在爐內(nèi)產(chǎn)生對(duì)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(nèi)向下流動(dòng)，由于氣流在水冷壁周圍是向下的，與灰粒的運(yùn)動(dòng)方向相同，因此氣流對(duì)灰粒的阻力基本為零，凹槽內(nèi)的灰粒集中后，以自由下落的加速度下行對(duì)管子的兩側(cè)形成磨損，以30米的高度計(jì)算，灰粒下落的速度最高可達(dá)到24.3m/s。本申請(qǐng)發(fā)明人經(jīng)潛心研宄發(fā)現(xiàn)灰粒下落的速度越高，其對(duì)水冷管壁的磨損約嚴(yán)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(tái)階3，所述板材的材料可以為不銹鋼。所述防磨臺(tái)階的具體結(jié)構(gòu)為:第一側(cè)具有與水冷壁管I的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)為任意形狀，其可以根據(jù)水冷壁管I的排布方式進(jìn)行設(shè)置，優(yōu)選為直線形。
[0024]水冷壁防磨臺(tái)階3與水冷壁管采用焊接的方式安裝，水平對(duì)接，組成臺(tái)階。水冷壁防磨臺(tái)階3的對(duì)接處與水冷管壁留有預(yù)定的膨脹間隙6，所述預(yù)定的膨脹間隙可以為
0.5-5mm、優(yōu)選0.5mm，1mm，1.8mm，在臺(tái)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(tái)階3的膨脹間隙6填充密封，防止漏灰，增強(qiáng)傳熱。在爐膛密相區(qū)上部水冷壁管上每個(gè)2-4m安裝一層臺(tái)階，利用多級(jí)阻斷灰量連續(xù)下行，達(dá)到防磨目的。
[0025]設(shè)定水冷壁管I的直徑為Φ，防磨臺(tái)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(guān)系式:
[0026]R大于等于Φ/2，并且小于Φ，優(yōu)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(gè)保證所述防磨臺(tái)階3與水冷壁管I緊密配合，以便于將所述防磨臺(tái)階3穩(wěn)固地固定于所述水冷壁管I上。
[0027]h = 2-10mm，優(yōu)選為4-6mm，最佳為5mm，需要特別說明的是這里并不是要對(duì)防磨臺(tái)階3的厚度做出特別限定，所述厚度可以根據(jù)所述防磨臺(tái)階3采用的材質(zhì)的不同，使用環(huán)境的不同根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
[0028]Φ < d < 5Φ，所述防磨臺(tái)階3的寬度也需要精心選擇，如果寬度d數(shù)值過小，則對(duì)灰粒的截流、減速能力有限，如果寬度d數(shù)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(dǎo)致其對(duì)焊接的要求大大增加，另外過大的寬度勢必會(huì)占用過大的鍋爐內(nèi)部的爐膛空間，嚴(yán)重影響鍋爐的工作效率。
[0029]金屬噴涂的高度為H可以根據(jù)所述防磨臺(tái)階3的設(shè)置間隔進(jìn)行選擇，當(dāng)間隔為2-4m 時(shí)，H 為 10_20cm，優(yōu)選 12cm，15cm，18cm。
[0030]在本說明書中對(duì)于“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的任何引用均意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中各處出現(xiàn)的這類短語不必都指向同一實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，都認(rèn)為結(jié)合這些實(shí)施例中的其它實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的。
[0031]應(yīng)該理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到將落入本實(shí)用新型原理的精神和范圍內(nèi)的多個(gè)其它修改和實(shí)施例。更具體地，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主題組合布置結(jié)構(gòu)的組成部件和/或布置結(jié)構(gòu)方面，各種變化和修改都是可能的。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，除了組成部件和/或布置結(jié)構(gòu)方面的變化和修改之外，替代用途也將是顯而易見的。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐，包括，水冷壁管，在水冷壁管上設(shè)置有水冷壁防磨臺(tái)階，所述防磨臺(tái)階為金屬板材，在所述金屬板材的第一側(cè)具有與水冷壁管的外徑相匹配的凹槽，與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)為直線形狀，在水冷壁防磨臺(tái)階與水冷壁管的對(duì)接處，在所述凹槽與水冷壁管之間留有預(yù)定寬度的膨脹間隙，所述水冷壁管的直徑為Φ，防磨臺(tái)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(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，在所述防磨臺(tái)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(tái)階的膨脹間隙填充密封。
3.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，R大于等于Φ/2，并且小于Φ。
4.如權(quán)利要求2所述的循環(huán)流化床鍋爐，H為10-20cm。
5.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，Φ< d < 5Φ。
6.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，所述預(yù)定寬度的膨脹間隙為0.5-5mm。
7.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，所述防磨臺(tái)階在水冷壁管上的設(shè)置間隔為2—4π?ο
8.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，防磨臺(tái)階的厚度為h為4-6mm。
9.如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的循環(huán)流化床鍋爐，所述防磨臺(tái)階采用不銹鋼材料制成。
【文檔編號(hào)】F23C10/18GK204240342SQ201420555259
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月13日
【發(fā)明者】劉瑞鋒 申請(qǐng)人:山西極點(diǎn)科技有限公司