CN204240341U - 循环流化床锅炉防磨台阶 - Google Patents

Abstract

一种循环流化床锅炉防磨台阶，所述流化床锅炉包括，水冷壁管，在水冷壁管上设置有水冷壁防磨台阶，其具有梳型结构，所述防磨台阶为不锈钢板材，在所述金属板材的第一侧具有与水冷壁管的外径相匹配的凹槽，防磨台阶的厚度为h为4-6mm，所述凹槽与水冷壁管之间留有预定宽度的膨胀间隙。

Description

循环流化床锅炉防磨台阶

技术领域

本实用新型涉及一种循环流化床锅炉水冷壁防磨技术，尤其涉及一种循环流化床锅炉水冷壁防磨台阶。

背景技术

循环流化床锅炉较好的解决了含硫高、灰分大、杂质多、低热值等煤种燃烧以及在排气污染等方面的问题，具有高热、强掺混合低温分层燃烧的特点，对燃料的适应性好，并可获得高效燃烧，实现脱硫和低氮氧化物排放。

近年来，流化床锅炉发展很快，炉子越来越大，参数越来越高，但流化床锅炉由于自身的特点，锅炉中主要由煤灰、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成的床料在送入的一次风的作用下处于流化状态，煤粒、床料以石灰石被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度部分大颗粒将沿着炉膛边壁下落，这些贴壁高速下落的物料将对锅炉的水冷壁管形成剪切碰撞，造成水冷壁管的严重磨损。其严重制约了其安全、长周期的运行，使流化床锅炉频繁的出现非计划停炉检修，严重影响了循环流化床锅炉的发展。

为防止水冷壁管的磨损，电厂目前多采用下述几种防磨方法：1、浇注料防磨：在水冷壁管易磨损部位打上一层耐火浇注料，这种方法虽具有一定的抗磨损功能，但浇注料上方台阶处会形成更大的磨损，同时水冷壁管的受热大幅下降，影响了锅炉的负荷。2、加装防磨瓦：在水冷壁弧面焊接3mm厚的防磨瓦，但是在瓦与瓦的错缝及不平处又会形成新的涡流，加快了磨损。实践证明，防磨瓦加到哪里，哪个部位就会形成新的磨损，并且水冷壁管与防磨瓦之间的间隙又制约了辐射传热。3、喷涂防磨：在水冷壁密相区表面喷上一层1mm厚的耐磨层用以防磨，但是喷涂层边缘和喷涂层脱落起皮处容易发生磨损泄露。4、 防磨梁防磨：在炉膛水冷壁管的不同高度浇注三至四层耐火浇注料，形成防磨梁，隔开物料内循环与水冷壁管的直接接触，用以消除水冷壁管的磨损。由于使用的浇注料，成形的防磨梁宽度大于200mm，厚度大于120mm，严重影响了水冷壁管的受热，使锅炉负荷下降20-30％，同时四角处的涡流未消除，磨损仍存在。

发明内容

本实用新型的目的在于：解决现有技术中的缺陷与不足，提供一种新型的循环流化床锅炉水冷壁防磨技术，具体涉及一种循环流化床锅炉水冷壁防磨台阶。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种循环流化床锅炉防磨台阶，所述流化床锅炉包括，水冷壁管，在水冷壁管上设置有水冷壁防磨台阶，其具有梳型结构，所述防磨台阶为不锈钢板材，在所述金属板材的第一侧具有与水冷壁管的外径相匹配的凹槽，防磨台阶的厚度为h为4-6mm，所述凹槽与水冷壁管之间留有预定宽度的膨胀间隙。

在本实用新型的一个实施例中，所述水冷壁管1的直径为Φ，防磨台阶的厚度为h，宽度为d，与水冷壁管接合的凹槽部分的曲率半径为R。

在本实用新型的一个实施例中，在所述防磨台阶上部水冷壁管上形成高度为H的金属喷涂，并用上述金属喷涂将水冷壁管与水冷壁防磨台阶的膨胀间隙填充密封。

在本实用新型的一个实施例中，R大于等于Φ/2，并且小于Φ。

在本实用新型的一个实施例中，H为10-20cm。

在本实用新型的一个实施例中，Φ＜d＜5Φ。

在本实用新型的一个实施例中，所述预定宽度的膨胀间隙为0.5-5mm。

附图说明

图1流化床锅炉燃烧室火焰的气流走向示意图

图2流化床锅炉防磨台阶结构示意图

图3流化床锅炉防磨台阶安装示意图

图4流化床锅炉防磨台阶结构示意图

具体实施方式

为便于理解本发明，本实用新型列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本实用新型的具体限制。

图中：1为水冷壁管，2为火焰，3为水冷壁防磨台阶，4为金属喷涂，5为焊接安装处，6为膨胀间隙 

流化床锅炉基本原理：

循环流化床锅炉的炉膛由四周布置的水冷壁管1和下部的燃烧室以及上部的炉子出口等锅炉设备组成，流化床锅炉在燃烧中，炉膛中心火焰及燃烧物是向上的，靠近水冷壁管周围，由于水冷壁管的吸热降温，而形成低压区，使部分气流在炉内产生对流并携带部分灰粒向水冷壁面碰撞后集中在管与管之间的凹槽内向下流动，由于气流在水冷壁周围是向下的，与灰粒的运动方向相同，因此气流对灰粒的阻力基本为零，凹槽内的灰粒集中后，以自由下落的加速度下行对管子的两侧形成磨损，以30米的高度计算，灰粒下落的速度最高可达到24.3m/s。本申请发明人经潜心研究发现灰粒下落的速度越高，其对水冷管壁的磨损约严重，因此，降低灰粒的下落速度能够有效地减少和防止水冷壁的磨损。

将厚度为h的板材制成与水冷壁管1紧密配合的梳形板配件，即如图2所 示的水冷壁防磨台阶3，所述板材的材料可以为不锈钢。所述防磨台阶的具体结构为：第一侧具有与水冷壁管1的外径相匹配的凹槽，与所述第一侧相对的第二侧为任意形状，其可以根据水冷壁管1的排布方式进行设置，优选为直线形。

水冷壁防磨台阶3与水冷壁管采用焊接的方式安装，水平对接，组成台阶。水冷壁防磨台阶3的对接处与水冷管壁留有预定的膨胀间隙6，所述预定的膨胀间隙可以为0.5-5mm、优选0.5mm，1mm，1.8mm，在台阶上部水冷壁管上形成高度为H的金属喷涂4，H的取值范围为10-20cm，并用上述金属喷涂将水冷壁管1与水冷壁防磨台阶3的膨胀间隙6填充密封，防止漏灰，增强传热。在炉膛密相区上部水冷壁管上每个2-4m安装一层台阶，利用多级阻断灰量连续下行，达到防磨目的。

设定水冷壁管1的直径为Φ，防磨台阶3的厚度为h，宽度为d，与水冷壁管1接合的凹槽部分的曲率半径为R，金属喷涂的高度为H。则满足下述关系式：

R大于等于Φ/2，并且小于Φ，优选R等于Φ/2，即凹槽部分的曲率半径与水冷壁管1的曲率半径相同，这样这个保证所述防磨台阶3与水冷壁管1紧密配合，以便于将所述防磨台阶3稳固地固定于所述水冷壁管1上。

h＝2-10mm，优选为4-6mm，最佳为5mm，需要特别说明的是这里并不是要对防磨台阶3的厚度做出特别限定，所述厚度可以根据所述防磨台阶3采用的材质的不同，使用环境的不同根据需要进行选择。

Φ＜d＜5Φ，所述防磨台阶3的宽度也需要精心选择，如果宽度d数值过小，则对灰粒的截流、减速能力有限，如果宽度d数值过大，则一方面由于其自身重量过大，另一方面其上容易堆积大量的灰粒导致其对焊接的要求大大增加， 另外过大的宽度势必会占用过大的锅炉内部的炉膛空间，严重影响锅炉的工作效率。

金属喷涂的高度为H可以根据所述防磨台阶3的设置间隔进行选择，当间隔为2-4m时，H为10-20cm，优选12cm，15cm，18cm。

在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的任何引用均意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各处出现的这类短语不必都指向同一实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为结合这些实施例中的其它实施例来实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。

应该理解，本领域的技术人员可以想到将落入本实用新型原理的精神和范围内的多个其它修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置结构的组成部件和/或布置结构方面，各种变化和修改都是可能的。对于本领域的技术人员来说，除了组成部件和/或布置结构方面的变化和修改之外，替代用途也将是显而易见的。

Claims (7)

1.一种循环流化床锅炉防磨台阶，所述流化床锅炉包括，水冷壁管，在水冷壁管上设置有水冷壁防磨台阶，其具有梳型结构，所述防磨台阶为不锈钢板材，在所述不锈钢板材的第一侧具有与水冷壁管的外径相匹配的凹槽，防磨台阶的厚度为h为4-6mm，所述凹槽与水冷壁管之间留有预定宽度的膨胀间隙。

2.如权利要求1所述的循环流化床锅炉防磨台阶，所述水冷壁管的直径为Φ，防磨台阶的厚度为h，宽度为d，与水冷壁管接合的凹槽部分的曲率半径为R。

3.如权利要求2所述的循环流化床锅炉防磨台阶，在所述防磨台阶上部水冷壁管上形成高度为H的金属喷涂，并用上述金属喷涂将水冷壁管与水冷壁防磨台阶的膨胀间隙填充密封。

4.如权利要求2所述的循环流化床锅炉防磨台阶，R大于等于Φ/2，并且小于Φ。

5.如权利要求3所述的循环流化床锅炉防磨台阶，H为10-20cm。

6.如权利要求3所述的循环流化床锅炉防磨台阶，Φ＜d＜5Φ。

7.如权利要求2所述的循环流化床锅炉防磨台阶，所述预定宽度的膨胀间隙为0.5-5mm。