本實(shí)用新型涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種鍋爐水冷壁及鍋爐。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床是近年來(lái)在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新一代高效、低污染清潔燃燒技術(shù)，在國(guó)際上得到迅速商業(yè)推廣。但是由于其燃燒的煤顆粒度為0-9mm，同時(shí)又為底部送風(fēng)方式，因此其高溫?zé)煔馑鶖y帶的灰顆粒對(duì)鍋爐各受熱面的磨損比煤粉爐子更為嚴(yán)重，尤其是循環(huán)流化床鍋爐的水冷壁管的磨損情況尤為突出，水冷壁管的磨損會(huì)造成水冷壁管的管壁減薄甚至爆管，直接影響鍋爐的安全運(yùn)行。

水冷壁管磨損的具體過(guò)程為：鍋爐中床料在送入的一次風(fēng)的作用下處于流化狀態(tài)，床料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，床料及飛灰順著爐膛四周的水冷壁快速下降，爐膛內(nèi)上升的流體及下降的流體會(huì)對(duì)水冷壁造成沖刷和撞擊，對(duì)水冷壁管造成磨損。尤其水冷壁附近下行的流體形成的“貼壁流”流動(dòng)過(guò)程中，遇到水冷壁管上有焊點(diǎn)甚至有輕微的起伏時(shí)，就會(huì)附加產(chǎn)生“漩渦流”，貼壁流和漩渦流對(duì)水冷壁管造成嚴(yán)重磨損，從而會(huì)造成水冷壁管減薄甚至暴漏。

目前針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的水冷壁管磨損的措施普遍采用如下三種防磨方式，但是三種防磨方式均有不足之處：

一、采用增加水冷壁管壁厚度的方式。通過(guò)增大水冷壁管的壁厚，在一定程度上也能夠延長(zhǎng)水冷壁管的使用壽命，起到控制水冷壁磨損速度的作用，但是采用增加水冷壁管的設(shè)計(jì)壁厚的方式進(jìn)行防磨處理后，會(huì)增加鍋爐的安裝成本，且使用該方式只是延長(zhǎng)了水冷壁面的磨損時(shí)間，并不能起到更好的改善磨損的效果。

二、采用金屬噴涂的方式。在水冷壁管壁面噴涂耐高溫耐磨損的金屬層，其使用原理也是在一定程度上增加了水冷壁管的壁厚，使磨損的速率降低。但是采用金屬防磨噴涂的防磨處理方式，會(huì)降低爐膛水冷壁管壁面換熱效率，引起的爐膛床溫升高，進(jìn)而引起鍋爐尾部煙道過(guò)熱器的煙氣溫度上升，降低鍋爐熱效率,同時(shí)給鍋爐過(guò)熱器的運(yùn)行安全帶來(lái)一定的影響；其次由于一般防磨涂層與基材的結(jié)合達(dá)不到冶金結(jié)合的強(qiáng)度，加上涂層與管材膨脹系數(shù)的差異及熱阻的存在，防磨涂層容易形成分層鼓包脫落，進(jìn)而在脫落處形成凹坑，則極易形成“漩渦流”加劇對(duì)該區(qū)域進(jìn)行磨損導(dǎo)致暴漏，另外，防磨涂層使得該區(qū)域磨損后焊接修補(bǔ)等處理非常不便，再者使用金屬噴涂的價(jià)格較為昂貴，且整個(gè)噴涂的工期較長(zhǎng)，噴涂現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境極為惡劣，高空作業(yè)時(shí)，也存在影響人身安全的問(wèn)題。

三、采用在水冷壁磨損區(qū)域上方增設(shè)防磨梁的方式，其原理為利用在水冷壁磨損區(qū)域上方增設(shè)防磨梁，可以在一定程度上阻止床料和飛灰在水冷壁面上形成“貼壁流”，即保障防磨梁下方1.5米范圍的區(qū)域磨損得到控制，但是防磨梁保護(hù)范圍小，要實(shí)現(xiàn)較好的防磨效果，還需要增設(shè)多圈防磨梁。這樣就會(huì)減少鍋爐受熱面，存在造成鍋爐床溫上升，給鍋爐安全運(yùn)行和環(huán)保排放造成較大影響，且設(shè)計(jì)、安裝費(fèi)用較高。

上述第一和第二種防磨措施均沒(méi)有解決煙氣流在水冷壁處旋渦流對(duì)水冷壁管的磨損問(wèn)題，第三種防磨措施雖然在一定程度上能夠阻止水冷壁形成貼壁流，進(jìn)而阻止其形成旋渦流，但存在如上所述的缺陷。

因此，如何防止或減少水冷壁處形成旋渦流以減輕對(duì)水冷壁管的磨損，尤其是水冷壁管側(cè)面區(qū)域的磨損，一直是水冷壁設(shè)計(jì)上需要攻克的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種鍋爐水冷壁及鍋爐，能夠有效解決鍋爐水冷壁的水冷壁管磨損的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種鍋爐水冷壁，包括多個(gè)并行延伸的水冷壁管，在所述鍋爐水冷壁的用于朝向爐膛內(nèi)部的一側(cè)，至少部分所述水冷壁管上設(shè)置有第一鰭片，所述第一鰭片固定在所述水冷壁管的中間平面的一側(cè)且沿所述水冷壁管的管壁縱向延伸，所述第一鰭片與所述水冷壁管的位于所述第一鰭片背離所述中間平面的一側(cè)的管壁成鈍角β，其中所述中間平面為在所述水冷壁管的中間位置縱向延伸且垂直于所述鍋爐水冷壁的平面。

優(yōu)選地，所述鈍角β為110°-135°。

優(yōu)選地，在所述鍋爐水冷壁的用于朝向爐膛內(nèi)部的一側(cè)，部分所述水冷壁管上設(shè)置有第二鰭片，所述第二鰭片固定在所在的所述水冷壁管的中間位置且垂直于所述鍋爐水冷壁縱向延伸。

優(yōu)選地，所述第一鰭片和/或所述第二鰭片的寬度為20mm，鰭片厚度為5mm。

優(yōu)選地，所述第一鰭片和/或所述第二鰭片焊接固定在所述水冷壁管的管壁上。

優(yōu)選地，一個(gè)所述水冷壁管在周向上僅設(shè)置有一個(gè)所述第一鰭片或所述第二鰭片。

優(yōu)選地，多個(gè)并行延伸的所述水冷壁管之間連接有連接鰭片。

本實(shí)用新型還提供一種鍋爐，所述鍋爐的爐膛內(nèi)設(shè)置有如上所述的鍋爐水冷壁。

優(yōu)選地，所述鍋爐水冷壁的設(shè)置有所述第一鰭片的部位安裝于能夠迎向側(cè)面流體的區(qū)域，該側(cè)面流體為流向與所述鍋爐水冷壁成0°-70°的流體。

優(yōu)選地，所述鍋爐水冷壁的設(shè)置有所述第二鰭片的部位安裝于能夠迎向正面流體的區(qū)域，該正面流體為流向與所述鍋爐水冷壁成70°-110°的流體。

本實(shí)用新型提供的鍋爐水冷壁及鍋爐，將水冷壁的設(shè)置有第一鰭片的部位置于爐膛內(nèi)能夠迎向側(cè)面的流體(從側(cè)面流過(guò)來(lái)的流體)的位置，使得從側(cè)面流體流向第一鰭片的形成有鈍角β一側(cè)的區(qū)域，可有效減輕側(cè)面流體的循環(huán)阻力，并對(duì)水冷壁管側(cè)面的流體進(jìn)行導(dǎo)向，減少床料等流體對(duì)該側(cè)面區(qū)域的沖擊，并抑制該側(cè)面區(qū)域漩渦流的產(chǎn)生，由此保護(hù)水冷壁，減小氣流、物料流等流體對(duì)水冷壁管的側(cè)面的磨損。本實(shí)用新型提供的鍋爐水冷壁及鍋爐，不僅可有效減輕流體對(duì)水冷壁管側(cè)面的沖刷磨損，而且相比現(xiàn)有技術(shù)中所采取防磨措施，成本較低，對(duì)水冷壁管的換熱效率影響較小，不會(huì)引起床溫的大幅上升，對(duì)尾部煙道過(guò)熱器的影響也較小。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中部分鍋爐水冷壁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的鍋爐水冷壁的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-水冷壁管； 2-連接鰭片；

3-第一鰭片； 4-第二鰭片；

A-中間平面。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的如“上、下、左、右”等用于指示方位或位置關(guān)系的詞是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，“內(nèi)、外”是相對(duì)于各個(gè)零部件本身輪廓的內(nèi)外。這些方位詞是為了便于理解而采用，因而不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

本實(shí)用新型提供一種鍋爐水冷壁，如圖1和圖2所示，該鍋爐水冷壁包括多個(gè)并行延伸的水冷壁管1，多個(gè)并行的水冷壁管1之間可通過(guò)連接鰭片2連接而形成鍋爐水冷壁。其中，在所述鍋爐水冷壁的用于朝向爐膛內(nèi)部的一側(cè)，至少部分所述水冷壁管1上設(shè)置有第一鰭片3，第一鰭片3固定在水冷壁管1的中間平面A的一側(cè)且沿所述水冷壁管1的管壁縱向延伸，第一鰭片3與所述水冷壁管1的位于第一鰭片3背離中間平面A的一側(cè)的管壁成鈍角β。其中，在此所說(shuō)的中間平面A(如圖2所示)為虛擬的在水冷壁管1中間位置(朝向爐膛內(nèi)部的管壁的中間位置)縱向延伸且與所述水冷壁垂直的平面。

本實(shí)用新型提供的鍋爐水冷壁應(yīng)用在鍋爐的爐膛中時(shí)，將水冷壁的設(shè)置有第一鰭片3的部位置于爐膛內(nèi)能夠迎向側(cè)面流體的位置，該位置通常為水冷壁管1的側(cè)面磨損較為嚴(yán)重的位置，使得從側(cè)面流過(guò)來(lái)的流體流向第一鰭片3的形成有鈍角β一側(cè)的區(qū)域。具體如圖2所示，圖2中的鍋爐水冷壁的下方一側(cè)為朝向鍋爐爐膛內(nèi)部的一側(cè)，從水冷壁的左側(cè)流過(guò)來(lái)的流體(該流體的流向與水冷壁成一定銳角，該銳角大小由第一鰭片3在水冷壁管1上的安裝位置及鈍角β確定)流向水冷壁左側(cè)所設(shè)置的第一鰭片3的形成鈍角β一側(cè)的區(qū)域，從右側(cè)流過(guò)來(lái)的流體流向水冷壁右側(cè)所設(shè)置的第一鰭片3的形成鈍角β一側(cè)的區(qū)域，這樣通過(guò)所設(shè)置的第一鰭片3可有效減輕從側(cè)面流過(guò)來(lái)的流體的循環(huán)阻力，并對(duì)水冷壁管1側(cè)面的流體進(jìn)行導(dǎo)向，減少床料等流體對(duì)該側(cè)面區(qū)域的沖擊，并抑制該側(cè)面區(qū)域漩渦流的產(chǎn)生，由此保護(hù)水冷壁，減小氣流、物料流等流體對(duì)水冷壁管1的側(cè)面的磨損。

另外，本實(shí)用新型提供的鍋爐水冷壁采用在水冷壁管1上設(shè)置第一鰭片3的方式，不僅可有效減輕流體對(duì)水冷壁管1側(cè)面的沖刷磨損，而且相比現(xiàn)有技術(shù)中所采取防磨措施，成本低，對(duì)水冷壁管的換熱效率影響較小，不會(huì)引起床溫的大幅上升，對(duì)尾部煙道過(guò)熱器的影響也較小。

本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，第一鰭片3的設(shè)置使得鍋爐爐膛內(nèi)的流向與水冷壁成0°-70°的流體能夠流向第一鰭片3的形成鈍角β一側(cè)的區(qū)域。

優(yōu)選地，第一鰭片3與水冷壁管1的管壁所形成的所述鈍角β為110°-135°，具體可根據(jù)第一鰭片3的現(xiàn)場(chǎng)焊接位置和水冷壁管1的管徑大小進(jìn)行調(diào)整。

鍋爐水冷壁在鍋爐爐膛中應(yīng)用時(shí)，還存在水冷壁管1的正面(水冷壁管1的面向爐膛內(nèi)部的管壁的中間區(qū)域)磨損嚴(yán)重的區(qū)域，為解決水冷壁管1正面磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，在本實(shí)施方式中，部分水冷壁管1的用于朝向鍋爐爐膛內(nèi)部的一側(cè)設(shè)置有第二鰭片4，第二鰭片4固定在所在的水冷壁管1的中間位置且垂直于所述水冷壁縱向延伸，也就是說(shuō)第二鰭片4位于與中間平面A重合的位置，如圖2中，第二鰭片4與水冷壁管1的管壁的切線所成的角度α為90°。通過(guò)設(shè)置垂直的第二鰭片4，可對(duì)流體進(jìn)行導(dǎo)向，減少床料等流體對(duì)該正面區(qū)域的沖擊，并抑制該正面區(qū)域漩渦流的產(chǎn)生，由此保護(hù)水冷壁的容易受到正面流體沖擊的區(qū)域，減少水冷壁管1的正面區(qū)域的磨損。

本實(shí)用新型根據(jù)水冷壁管1的容易磨損的區(qū)域，選擇性地將第一鰭片3和第二鰭片4安裝在水冷壁管1的相應(yīng)磨損區(qū)域，能夠較為有針對(duì)性地對(duì)水冷壁管1的側(cè)面磨損、正面磨損及磨損范圍進(jìn)行防止及修復(fù)，更為有效的保護(hù)水冷壁。

本實(shí)施方式中，一個(gè)水冷壁管1在周向上僅設(shè)置有一個(gè)第一鰭片3或第二鰭片4。第一鰭片3或第二鰭片4在縱向上可延伸為長(zhǎng)條狀(如圖1)，也可設(shè)置為多段。

優(yōu)選地，第一鰭片3和/或第二鰭片4的寬度為20mm，鰭片厚度為5mm。第一鰭片3和第二鰭片4的長(zhǎng)度具體可根據(jù)水冷壁容易磨損的區(qū)域大小確定。

優(yōu)選地，第一鰭片3和/或第二鰭片4通過(guò)焊接的方式固定在水冷壁管1上。如圖2所示，對(duì)第一鰭片3和第二鰭片4與水冷壁管1交接處的兩側(cè)均進(jìn)行焊接。

具體的，首先確定水冷壁在鍋爐爐膛內(nèi)容易磨損的區(qū)域，在容易磨損的水冷壁管1的側(cè)面區(qū)域(如圖1和圖2中的左側(cè)區(qū)域或右側(cè)區(qū)域)，根據(jù)工藝要求調(diào)整好第一鰭片3的安裝角度將第一鰭片3點(diǎn)焊固定在水冷壁管1的側(cè)面，在容易磨損的水冷壁管1的正面區(qū)域，將第一鰭片4垂直點(diǎn)焊在水冷壁管1的中間平面A處。開(kāi)始焊接后，應(yīng)按從下往上焊接的形式進(jìn)行焊接，從點(diǎn)焊固定到兩側(cè)焊接完畢整個(gè)過(guò)程中，必須固定好鰭片，并及時(shí)調(diào)整，確保鰭片不出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。

本實(shí)用新型中，在水冷壁管1的側(cè)面，由于第一鰭片3與所述水冷壁管1的管壁成鈍角β，這樣在第一鰭片3的成鈍角β的一側(cè)(該側(cè)為迎向側(cè)部流體的區(qū)域，需要保證焊接質(zhì)量)進(jìn)行焊接時(shí)，焊接過(guò)程清晰可見(jiàn)，操作方便，易于把握質(zhì)量，防止該側(cè)焊接缺陷。

為使得焊接容易，第一鰭片3和第二鰭片4的材料優(yōu)選采用與水冷壁管1相同的材料，此外，水冷壁管1之間連接的連接鰭片2也采用與水冷壁管1相同的材料，兩側(cè)均進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)與水冷壁管1的連接。

本實(shí)用新型提供的通過(guò)安裝第一鰭片3和第二鰭片4對(duì)水冷壁進(jìn)行防磨的技術(shù)方案，只需要焊工進(jìn)行焊接作業(yè)，減少了現(xiàn)有技術(shù)中采用噴涂等措施所需的人力物力，也不存在噴涂作業(yè)工期長(zhǎng)，影響對(duì)爐膛內(nèi)其他施工作業(yè)的問(wèn)題。該技術(shù)的應(yīng)用成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)中防磨措施的費(fèi)用。而且采用本實(shí)用新型提供的防磨技術(shù)，對(duì)水冷壁磨損后的二次修補(bǔ)處理也較為方便。因在設(shè)置第一鰭片3和/或第二鰭片4后，水冷壁產(chǎn)生磨損的位置均在各鰭片上，當(dāng)鰭片磨損后，只需重現(xiàn)焊接鰭片即可，二次修復(fù)工藝簡(jiǎn)單。

本實(shí)用新型還提供一種鍋爐，所述鍋爐的爐膛內(nèi)設(shè)置有如上所述的鍋爐水冷壁。

該鍋爐水冷壁的設(shè)置有第一鰭片3的部位設(shè)置于爐膛內(nèi)的能夠迎向側(cè)面流體的區(qū)域，該側(cè)面流體為流向與所述水冷壁成0°-70°的流體。

該鍋爐水冷壁的設(shè)置有第二鰭片4的部位設(shè)置于爐膛內(nèi)的能夠迎向正面流體的區(qū)域，該正面流體為流向與所述水冷壁成70°-110°的流體。

本實(shí)用新型提供的鍋爐通過(guò)設(shè)置如上所述的鍋爐水冷壁，可針對(duì)鍋爐爐膛內(nèi)的流體情況針對(duì)性地對(duì)水冷壁進(jìn)行防磨處理，能夠有效保護(hù)水冷壁，防止水冷壁被磨損而減薄甚至暴漏。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開(kāi)的內(nèi)容。