CN207350327U - 循环流化床锅炉超导节能防磨结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环流化床锅炉超导节能防磨结构，包括若干个并列排列的水冷管（1），在每根水冷管（1）的外表面均设置有耐磨层（2），在并列排列的水冷管（1）外部设置有防磨导流板（3），本实用新型通过梳形导流板技术彻底解决了水冷壁管的磨损的问题，达到使用两年内，磨损不超过10丝的优良效果，通过设置高温纳米陶瓷涂层技术，提高水冷壁管、过热器、再热器等得吸热速率，提高锅炉热效率，节能降耗，同时还具有抗氧化防腐蚀，防结焦渣效果，提高了管壁的集散热能力，使管壁受热更加均匀，不易发生爆管，提高锅炉安全性。

Description

循环流化床锅炉超导节能防磨结构

技术领域

本实用新型涉及一种防磨结构，尤其是循环流化床锅炉超导节能防磨结构。

背景技术

循环流化床锅炉密相区水泠壁管磨损是制约锅炉长周期安全经济运行的一个瓶颈，是锅炉用户最为头疼的难题，它的直接危害主要表现为：1、使管壁整体或局部减薄，形成严重的安全隐患，造成局部或大面积水冷壁管更换，增加了工作量，并给用户造成很大的经济损失；2、发生水冷壁管突发性爆管事故，造成紧急停炉抢修，直接影响用户的正常生产秩序和企业经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对上述现有技术的不足，提供一种循环流化床锅炉超导节能防磨结构，该防磨结构解决了水冷壁管的磨损的问题，提高锅炉热效率，提高锅炉安全性。

为达到上述技术效果，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型循环流化床锅炉超导节能防磨结构，包括若干个并列排列的水冷管，在每根水冷管的外表面均设置有耐磨层，在并列排列的水冷管外部设置有防磨导流板。

作为本实用新型的优选方案，所述防磨导流板的横截面为波浪形，且波浪的幅度与水冷管的管身弧度相契合。

作为本实用新型的优选方案，所述耐磨层为高温纳米陶瓷涂层。

作为本实用新型的优选方案，所述耐磨层的横截面为月牙形，靠近防磨导流板的耐磨层厚度越小，远离防磨导流板的耐磨层厚度越大。

作为本实用新型的优选方案，所述防磨导流板焊接在水冷管外部。

作为本实用新型的优选方案，所述防磨导流板通过安装卡固定在水冷管外部，在安装卡前部设置有与防磨导流板的波浪幅度相契合的弧形顶腔。

作为本实用新型的优选方案，所述防磨导流板包括基板，在基板外表面设置有高铬合金层，在高铬合金层外部设置有石墨烯导热涂层。

本实用新型的有益效果是：通过梳形导流板技术彻底解决了水冷壁管的磨损的问题，达到使用两年内，磨损不超过10丝的优良效果。同时，在循环流化床锅炉防磨导流板安装后，所经受1150℃高温和严重磨损的使用期为六年，且使用中水冷壁管整体磨损不超过20丝；

同时，通过设置高温纳米陶瓷涂层技术，提高水冷壁管、过热器、再热器等得吸热速率，提高锅炉热效率，节能降耗。同时还具有抗氧化防腐蚀，防结焦渣效果，提高了管壁的集散热能力，使管壁受热更加均匀，不易发生爆管，提高锅炉安全性。

此外，通过安装卡，在使用中可以降低物料颗粒沿水冷壁管下落的终端速度，疏导物料粒子的流动方向，使物料粒子流倾向中心，从而避免固体物料对水冷壁管的磨损，尤其浇注料过渡区，不需要再采用其它任何防磨措施，对水冷壁管的磨损起到标本兼治的作用，彻底解决面壁流对水冷壁管磨损问题。同时高温纳米陶瓷涂层技术提高锅炉热效率，提高锅炉安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图所示，本实用新型循环流化床锅炉超导节能防磨结构，包括若干个并列排列的水冷管1，在每根水冷管1的外表面均设置有耐磨层2，在并列排列的水冷管1外部设置有防磨导流板3。

所述防磨导流板3的横截面为波浪形，且波浪的幅度与水冷管1的管身弧度相契合。防磨导流板主要安装在炉膛四周的密相区、炉膛出口等水冷壁管磨损严重区域，能对热传导能起到一定的增强作用，所以不会对锅炉负荷产生任何负面影响。

通过设置防磨导流板3，防磨导流板3的本质是以疏导炉膛内物料粒子的运动轨迹，改变其内循环面壁流流向及炉膛内四角的物料粒子涡流流向，使物料粒子流流向于炉中心，避免和水冷壁管碰撞剪切，从而根治面壁流、角涡流对水冷壁的剪切磨损。

同时，防磨导流板3可以由耐高温、耐磨多元素合金铸造成型，材质为ZG30Cr22Ni10Mn3NRE，最高温度能达1150℃，抗拉强度≥560Mpa，该材料很好配合了水冷壁防磨工艺，从材料上保证了该工艺的使用寿命在六年以上。

为增加防磨导流板3的耐磨性，及热导性能，最大程度的节约能耗，所述防磨导流板3也可设置为包括基板，在基板外表面设置有高铬合金层，在高铬合金层外部设置有石墨烯导热涂层的结构。石墨烯具有良好的导热性能为锅炉水冷管循环降温提供了有利条件。高铬合金层具有良好的耐磨性，可大大提高防磨导流板的耐磨性。

对于防磨导流板3的安装方式可以为多种，优选的一种方式为，将所述防磨导流板3焊接在水冷管外部，优选的另一种方式为，将所述防磨导流板3通过安装卡4固定在水冷管外部，在安装卡4前部设置有与防磨导流板的波浪幅度相契合的弧形顶腔。

通过在水冷管外部设置耐磨层，耐磨层2具有防磨、高发射率、耐高温、保护性、非浸润性的特点，适用于金属和非金属材料基体能够随基体一起收缩及膨胀，抗热交变性强，同时施工简单，可像屋面漆一样喷涂施工，可达到安全、节能、环保和增加设备使用寿命的目的。耐磨层2的横截面为月牙形，靠近防磨导流板3的耐磨层厚度越小，远离防磨导流板3的耐磨层厚度越大。

所述耐磨层2优选为高温纳米陶瓷涂层。高温纳米陶瓷涂层应用在加热炉衬内壁不仅节能防磨，而且可以减缓气流冲刷、酸碱气氛对炉内壁的侵蚀从而提高炉衬的使用寿命，例如提高纤维板的耐碱蒸汽腐蚀能力。还能改善工业炉炉内传热过程，提高工业炉的能源利用率及其生产能力，而且还可保护涂层基体材料，延长工业炉使用寿命，降低生产维护费用，最终获得增产、节能及降低生产成本的目的。

对于工业管式锅炉而言，高温纳米陶瓷涂层与钢铁基体连成一体，形成具有电化学保护和物理屏蔽作用的防磨耐热防腐涂层，特别适用于工作在高温，腐蚀环境下的钢铁结构的长效防护；涂层涂覆在高温蒸汽管道、裂解炉以及热交换器的金属表面，可以提高防磨性、强化炉管金属对热的吸收能力，提高炉管的传热效率，减少热量损失，提高热利用率，节能降耗，另一方面可以避免炉内热气流和灰分对炉管的沉积、冲刷和侵蚀，提高炉管的使用寿命达到防磨作用。

本实用新型所采用的高温纳米陶瓷涂层是以微纳米稀土氧化物为原料，加入适量的添加剂和结合剂等，采用先进的粉体制备工艺和涂料浆体制备技术，开发出性能稳定的耐高温耐磨高发射率节能涂料产品，防磨节能涂料产品经过后期的现场试验和工艺改进，涂层的性能稳定，防磨节能效果显著。

此外，在锅炉运行中结焦是比较普遍的问题，结焦的产生原理为：在燃烧过程中，煤粉颗粒中所含的易熔或易气化的物质迅速挥发成气态进入烟气中，当温度降低时凝结，或者黏附在烟气冲刷的受热面或炉墙上，或者凝结在飞灰颗粒表面，成为熔融的碱化物膜，然后黏附在受热面上形成初始结焦层，成为结焦发展的条件。一般情况下，随着烟气一起运动的灰渣颗粒，由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却。如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙前，已经随温度降低而凝固，以固态扩散到受热管壁上，会形成疏松的灰层，运行中通过吹灰很容易清除。当炉膛内温度较高时，部分灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态，这部分灰颗粒在扩散到受热面前未得到足够冷却达到凝固状态，具有较高的黏结能力，就容易黏附在受热面或炉墙上，甚至保持熔化状态，黏附熔融或半熔融状态的灰颗粒和未燃尽的焦炭，使结焦由点到面不断发展，结成大焦。

通过设置高温纳米陶瓷涂层，可有效防止炉膛中下部结焦，因涂层黑度为0.95，较常规水冷壁金属管材黑度高0.25，会适当提高炉膛水冷壁的吸热量，降低炉膛近壁烟温，增强了冷却熔融灰渣的能力，使熔融灰渣在扩散过程中转变为半熔融状态或固态，降低了灰渣的黏附能力，继而有效地防止或避免结焦；且在炉膛水冷壁表面上使用陶瓷涂层，由于陶瓷涂层属于非金属材料，其热阻较金属管壁热阻略大，使熔融的灰粒对管壁的传导放热变得缓慢，不易快速放热引起凝固结焦。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种循环流化床锅炉超导节能防磨结构，包括若干个并列排列的水冷管（1），其特征在于：在每根水冷管（1）的外表面均设置有耐磨层（2），在并列排列的水冷管（1）外部设置有防磨导流板（3）。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉超导节能防磨结构，其特征在于：所述防磨导流板（3）的横截面为波浪形，且波浪的幅度与水冷管（1）的管身弧度相契合。

3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉超导节能防磨结构，其特征在于：所述耐磨层（2）为高温纳米陶瓷涂层。

4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉超导节能防磨结构，其特征在于：所述耐磨层（2）的横截面为月牙形，靠近防磨导流板（3）的耐磨层厚度越小，远离防磨导流板（3）的耐磨层厚度越大。

5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉超导节能防磨结构，其特征在于：所述防磨导流板（3）焊接在水冷管外部。

6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉超导节能防磨结构，其特征在于：所述防磨导流板（3）通过安装卡（4）固定在水冷管外部，在安装卡（4）前部设置有与防磨导流板的波浪幅度相契合的弧形顶腔。

7.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉超导节能防磨结构，其特征在于：所述防磨导流板（3）包括基板，在基板外表面设置有高铬合金层，在高铬合金层外部设置有石墨烯导热涂层。