CN103438442A - 一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置 - Google Patents

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魏高升
孟洁
孙佰仲
李少华
王虎
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North China Electric Power University
China Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
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一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，属于循环流化床锅炉技术领域。在水冷壁磨损区域的鳍片上设置有多个气孔，所述气孔通过相连接的进风管与配风道连通。所述气孔呈横排、纵列，孔径相等、孔距相等。或所述气孔呈横排、纵列，气孔的孔径以位于中间横排内侧的气孔为基准，沿横排内侧向外侧、纵列上、下方向孔径渐小，孔距渐大。或所述气孔位于中间的横排孔为直孔，其它横排孔均为向中间横排孔倾斜的倾斜孔，其倾斜角为13°～17°。或所述气孔均向下倾斜，倾斜角13°～17°。本发明能够使局部磨损区域的水冷壁与物料间形成保护气膜，使已磨损的水冷壁通过保护气膜与物料隔开，延长水冷壁使用寿命，结构合理，针对性、适用性强。

Description

一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置
技术领域
本发明涉及一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，属于循环流化床锅炉技术领域。
背景技术
循环流化床锅炉（CFB）技术是一项高效低污染清洁燃煤技术，循环流化床锅炉水冷壁是锅炉的重要受热面，是保证锅炉高效运行的重要部件。在循环流化床锅炉运行中固体颗粒再沿水冷壁向下回流过程中，实际上是出于不规则的多向攒动，由于直接的固体颗粒撞击和漩涡形成的快速局部摩擦，使水冷壁管产生磨损。尤其是回流物碰到凸台而突然改变方向，即形成旋风状涡流时，对水冷壁就造成不正常的磨损；还有出现的飞灰粒子对炉内受热面及内衬的碰撞和冲蚀磨损问题。水冷壁等受热面的高温磨损减薄问题非常严重，磨损爆管事故严重威胁着循环流化床锅炉的安全运行。水冷壁的磨损缩短了循环流化床锅炉连续运行的周期，增大了运行维护费用，降低了机组利用率；磨损已成为影响循环流化床锅炉长期安全运行的最大制约因素。
针对以上水冷壁的磨损问题，现有技术采取了一些防磨措施。原始的防磨措施有浇注料防磨、加焊防磨护瓦、水冷管壁喷涂处理等，但这些防磨措施在防磨部位的端部会出现新的磨损现象。最新的防磨措施采用降低颗粒物料和飞灰在水冷壁管内侧的流动速度，以此来防止水冷壁的磨损，例如：在锅炉水冷壁上设置梳形防磨导流片，以降低颗粒物料沿水冷壁管的流动的速度，隔离物料与水冷壁的接触。中国实用新型专利申请号：201020129427.9，公开了一种“循环流化床锅炉垂直水冷壁防磨装置”，这种装置是在水冷壁内水平布置防磨风道，在风道上设有平行风喷嘴，平行风喷嘴的喷吹方向垂直向下以改变贴壁灰和物料的速度来实现防磨的。但是，由于在整体水冷壁内设置苦干个喷吹方向垂直向下的平行风喷嘴，在一定程度上破坏了循环流化床锅炉中燃烧物料的循环流动工况，降低了锅炉水冷壁的吸热，直接影响锅炉的热效率；且水冷壁内平铺的风道是凸起的，与风道连接的平行风喷嘴也呈凸起状，凸起风道和凸起平行风喷嘴挤占了炉体的有效空间，并对燃烧物料的循环流动起到阻碍作用，还额外增加了凸起风道和平行风喷嘴的磨损。因中国实用新型专利申请号：201020129427.9，公开了一种“循环流化床锅炉垂直水冷壁防磨装置”存在的上述不足而无实用性。
发明内容
本发明的目的是，对现有技术进行实质性改进和创新，提供一种结构合理，针对性强，能够使局部磨损区域的水冷壁与燃烧物料间形成保护气膜，使已磨损的水冷壁通过保护气膜与物料隔开，延长水冷壁使用寿命的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置。
本发明的目的是由以下技术方案来实现的，一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，它包括水冷壁，其特征是：在水冷壁磨损区域的鳍片上设置若干个气孔，所述的若干个气孔分别通过相连接的进风管与配风道连通。
在所述水冷壁磨损区域的鳍片上设置的若干个气孔呈横排、纵列，其孔径相等、孔距相等。
在所述水冷壁磨损区域的鳍片上设置的若干个气孔呈横排、纵列，若干个气孔的孔径以位于中间横排内侧的气孔为基准，沿横排内侧向外侧、纵列上、下方向渐小，孔距渐大。
在所述水冷壁磨损区域的鳍片上横排、纵列设置的若干个气孔，位于中间的横排孔为直孔，其它横排孔均为向中间横排孔倾斜的倾斜孔，其倾斜角为13°～17°。
在所述水冷壁磨损区域的鳍片上横排、纵列设置的若干个气孔均向下倾斜，其倾斜角为13°～17°。
本发明的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，运用气模形成理论，充分考虑到影响形成均匀稳定气膜的因素，即：气体的喷出速度Va、流过气膜位置的物料速度Vb，气孔的布置及气孔的倾斜角度。合理选取Va/Vb的经验比值范围在0.5～2之间，使若干个气孔的布置适应气膜压力和负载平衡的需要。通过采用在水冷壁磨损区域的鳍片上设置若干个气孔，若干个气孔分别通过相连接的进风管与配风道连通；若干个气孔呈等孔径、等孔距的横排、纵列设置；或若干个气孔呈横排、纵列，并以位于中间横排内侧的气孔为基准，沿横排内侧向外侧、纵列上、下方向渐小，孔距渐大设置；或横排、纵列设置的若干个气孔，位于中间的横排孔为直孔，其它横排孔均为向中间横排孔倾斜的倾斜孔，其倾斜角为13°～17°；或横排、纵列设置的若干个气孔均向下倾斜，其倾斜角为13°～17°等多种方式，能够使局部磨损区域的水冷壁与燃烧物料间形成保护气膜，使已磨损的水冷壁通过保护气膜与物料隔开，延长水冷壁使用寿命，其结构合理，针对性和适用性强。
附图说明
图1为循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置的原理示意图；
图2为实施例1的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置结构示意图；
图3为图2中A-A剖视示意图；
图4为图2中B-B剖视示意图；
图5为实施2的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置结构示意图；
图6为实施3的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置结构示意图；
图7为实施4的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置结构示意图。
图中：1水冷壁，2鳍片，3炉壁，4气孔，5进风管，6配风道，7磨损区域，8气膜。
实施方式
下面利用附图和实施例对本发明作详细说明。
参照图1，通过检测循环流化床锅炉的水冷壁1，确定磨损区域7，在磨损区域7的水冷壁1与循环流动的物料之间人为构建气膜8，以避免循环流动的物料继续与已经磨损的水冷壁1相接触。
参照图2-图4，实施例1的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，包括炉壁3内置的水冷壁1，在水冷壁磨损区域7的鳍片2上设置若干个气孔4，所述的若干个气孔4分别通过相连接的进风管5与配风道6连通。在所述水冷壁磨损区域7的鳍片2上设置的若干个气孔4呈横排、纵列，其孔径相等、孔距相等。
参照图5，实施例2的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，在所述水冷壁磨损区域7的鳍片2上设置的若干个气孔呈横排、纵列，若干个气孔4的孔径以位于中间横排内侧的气孔为基准，沿横排内侧向外侧、纵列上、下方向渐小，孔距渐大。
参照图6，实施例3的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，在所述水冷壁磨损区域7的鳍片2上横排、纵列设置的若干个气孔，位于中间的横排孔为直孔，其它横排孔均为向中间横排孔倾斜的倾斜孔，其倾斜角为13°～17°。
参照图7，实施例4的循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，在所述水冷壁磨损区域7的鳍片2上横排、纵列设置的若干个气孔均向下倾斜，其倾斜角为13°～17°。
本发明运用气模形成理论，充分考虑到影响形成均匀稳定气膜的因素，使若干个气孔的布置适应气膜压力和负载平衡的需要，能够使局部磨损区域的水冷壁与燃烧物料间形成保护气膜，使已磨损的水冷壁通过保护气膜与物料隔开，延长水冷壁使用寿命，其结构合理，针对性和适用性强。
实施例1-4仅为有限的实施例，循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置的横排、纵列设置在水冷壁磨损区域7的鳍片2上的若干个气孔4的数量、排数和列数，以及孔径、孔距、孔的倾斜角和方向根据循环流化床锅炉几何尺寸、水冷壁磨损区域面积、位置等因素确定。本领域技术人员不经过创造性劳动所进行的复制和改进，仍属于本发明权利要求所保护的范围。

Claims (5)

1.一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，它包括水冷壁，其特征是：在水冷壁磨损区域的鳍片上设置有多个气孔，所述气孔分别通过相连接的进风管与配风道连通。
2.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，其特征是：所述气孔呈横排、纵列，其孔径相等、孔距相等。
3.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，其特征是：所述气孔呈横排、纵列，若干个气孔的孔径以位于中间横排内侧的气孔为基准，沿横排内侧向外侧、纵列上、下方向孔径渐小，孔距渐大。
4.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，其特征是：所述气孔位于中间的横排孔为直孔，其它横排孔均为向中间横排孔倾斜的倾斜孔，其倾斜角为13°～17°。
5.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉水冷壁磨损区域防止磨损装置，其特征是：所述气孔均向下倾斜，其倾斜角为13°～17°。
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