CN208108073U - 一种新型水冷装置以及循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流化床锅炉技术领域，尤其是涉及一种新型水冷装置以及循环流化床锅炉，包括：若干个水冷壁管；所述水冷壁管的外管壁的截面为圆形，所述水冷壁管的内管腔的截面为圆形，所述外管壁的中心线与所述内管腔的中心线平行且不共线设置，以使所述水冷壁管第一侧外管壁的厚度大于所述水冷壁管第二侧外管壁的厚度；相邻所述水冷壁管之间通过鳍片连接，所述水冷壁管第一侧的外管壁内设置有扎钉结构，所述扎钉结构包括多个与所述鳍片所在平面呈倾斜设置的扎钉单元。这种结构的水冷壁管具有增强耐磨的作用，减弱了物料对水冷壁面的冲刷和锤击效应，有效的缓解了磨损现象发生，有利于超临界循环流化床锅炉的设计、制造及改善锅炉运行情况。

Description

一种新型水冷装置以及循环流化床锅炉

技术领域

本实用新型涉及流化床锅炉技术领域，尤其是涉及一种新型水冷装置以及循环流化床锅炉。

背景技术

超临界循环流化床锅炉是指锅炉输出的蒸汽的压力和温度高于水蒸汽的临界参数(22.12MPa，374.15℃)。然而超临界状态下，水和蒸汽没有物理参数上的区别，导致亚临界参数以下锅炉所采用的汽包-下降管-水冷壁-汽包构成的自然循环(或强制循环)水冷壁系统无法采用。超临界锅炉水冷壁系统采用一次直流锅炉，即水冷壁内的工质(水或者水蒸气)一次通过水冷壁。水冷壁内工质的质量流速相比亚临界锅炉自然循环(或强制循环)更低，水冷壁管被工质冷却的状况变差，水冷壁管金属的温度更高，容易出现超温损坏的问题。

循环流化床锅炉因为炉膛内有大量的循环物料，靠近水冷壁壁面附近有大量的贴壁下降流物料。螺旋盘管结构水冷壁会被贴壁下降流严重磨损，因而无法在循环流化床锅炉上采用。基于上述原因，超临界循环流化床锅炉水冷壁采用垂直管布置。目前，循环流化床锅炉在运行时，锅炉水冷壁表面会有固体颗粒向下回流，由于直接的固体颗粒撞击和漩涡形成的快速剧烈摩擦，使水冷壁产生磨损。水冷壁受热面的磨损减薄问题非常严重，由于磨损造成的爆管事故严重威胁循环流化床锅炉的安全运行，也缩短了循环流化床的运行周期，增大了运行维护费用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型水冷装置以及循环流化床锅炉，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种新型水冷装置，其包括：若干个水冷壁管；

所述水冷壁管为一管状构件，所述水冷壁管的外管壁的截面为圆形，所述水冷壁管的内管腔的截面为圆形，所述外管壁的中心线与所述内管腔的中心线平行且不共线设置，以使所述水冷壁管第一侧外管壁的厚度大于所述水冷壁管第二侧外管壁的厚度；

相邻所述水冷壁管之间通过鳍片连接，所述鳍片的第一侧设置有纵向设置的分流板，所述鳍片的第二侧设置有纵向分布的加强肋，上下相邻加强肋之间具有应力释放缝；

所述水冷壁管第一侧的外管壁内设置有扎钉结构，所述扎钉结构包括多个与所述鳍片所在平面呈倾斜设置的扎钉单元。

作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管的外部自上而下间隔设置有多个导流板，所述导流板呈倾斜向下设置。

作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管第一侧的外管壁设置有耐磨涂层，所述耐磨涂层的厚度为1.0-1.5mm。

作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管第一侧的外管壁设置有陶瓷覆盖层，所述陶瓷覆盖层复合于所述耐磨涂层之上，所述陶瓷覆盖层的厚度为0.1-0.3mm。

作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管的内管腔的直径自上而下依次递减。

作为一种进一步的技术方案，所述扎钉单元与所述鳍片所在平面的夹角为30°-150°。

第二方面，本实用新型还提供一种循环流化床锅炉，其包括：如上面所述的新型水冷装置。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种新型水冷装置，水冷壁管的外管壁的截面为圆形，水冷壁管的内管腔的截面为圆形，且外管壁的中心线与内管腔的中心线平行且不共线设置，以使所述水冷壁管第一侧外管壁的厚度大于所述水冷壁管第二侧外管壁的厚度，这种结构的水冷壁管具有增强耐磨的作用，减弱了物料对水冷壁面的冲刷和锤击效应，有效的缓解了磨损现象发生，有利于超临界循环流化床锅炉的设计、制造及改善锅炉运行情况。

本实用新型提供一种新型水冷装置，相邻所述水冷壁管之间通过鳍片连接，鳍片的第一侧设置有纵向设置的分流板，将水冷壁管表面和相连管壁之间的贴壁颗粒物分隔为不同路径，使得贴壁颗粒物流速变慢，鳍片的第二侧设置有纵向分布的加强肋，上下相邻加强肋之间具有应力释放缝，防止上下温差过大而导致其发生变形。

本实用新型提供一种新型水冷装置在水冷壁管第一侧的外管壁内设置有扎钉结构，扎钉结构包括多个与鳍片所在平面呈倾斜设置的扎钉单元，增加抗撞击的能力，具有耐磨特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的新型水冷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的新型水冷装置的侧视图；

图3为本实用新型另一实施例提供的新型水冷装置的结构示意图。图标：1-水冷壁管；2-分流板；3-扎钉单元；4-加强肋；5-鳍片；6-导流板；11-外管壁；12-内管腔；13-凸棱结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例一

结合图1至图3所示，本实施例提供一种新型水冷装置，其包括：若干个水冷壁管1；

其中，所述水冷壁管1为一管状构件，所述水冷壁管1的外管壁11的截面为圆形，所述水冷壁管1的内管腔12的截面为圆形，所述外管壁11的中心线与所述内管腔12的中心线平行且不共线设置(也就是说，水冷壁管1的外管壁11的圆心与所述水冷壁管1的内管腔12的圆心不在同一点上，优选的，两者的圆心相距1-3mm)，以使所述水冷壁管1第一侧外管壁11的厚度大于所述水冷壁管1第二侧(背火侧)外管壁11的厚度，有效的缓解了磨损现象发生，有利于超临界循环流化床锅炉的设计、制造及改善锅炉运行情况；

相邻所述水冷壁管1之间通过鳍片5连接，所述鳍片5的第一侧设置有纵向设置的分流板2，所述鳍片5的第二侧设置有纵向分布的加强肋4，上下相邻加强肋4之间具有应力释放缝；

优选的，分流板2包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板间隔设置于所述鳍片5的第一侧，其中，第一挡板、第二挡板的末端长于所述水冷壁管1的壁面。

所述水冷壁管1第一侧的外管壁11内设置有扎钉结构，所述扎钉结构包括多个与所述鳍片5所在平面呈倾斜设置的扎钉单元3，增加抗撞击的能力，具有耐磨特性。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管1的外部自上而下间隔设置有多个导流板6，所述导流板6呈倾斜向下设置。对于导流板6的安装位置并不局限，可以安装在分流板2上，也可以安装在水冷壁管1的外表面。导流板6相对于竖直面呈倾斜状分布，缓解沿壁面流动的物料的速度并改变其方向，有效减小了对水冷壁的磨损。

本实施例中，优选的，导流板6的形状为梯形板。

此外，所述导流板6与竖直面的夹角为30°至45°。

具体的，所述导流板6的数量为三个，第一个导流板6与竖直面的夹角为30°(朝下)，第二导流板6与竖直面的夹角为40°(朝下)，第三导流板6与竖直面的夹角为45°(朝下)。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管1第一侧的外管壁11设置有耐磨涂层，所述耐磨涂层的厚度为1.0-1.5mm。该耐磨涂层可以采用电弧喷涂形成。优选的，具体材质可以选择钛镍合金材质。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管1第一侧的外管壁11设置有陶瓷覆盖层，所述陶瓷覆盖层复合于所述耐磨涂层之上，所述陶瓷覆盖层的厚度为0.1-0.3mm，具有耐温耐磨抗氧化的作用。

本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述水冷壁管1的内管腔12的直径自上而下依次递减。

作为一种进一步的技术方案，所述扎钉单元3与所述鳍片5所在平面的夹角为30°-150°。

具体的，扎钉单元3可以分为三种，第一种扎钉单元3与所述鳍片5所在平面的夹角为30°，第二种扎钉单元3与所述鳍片5所在平面的夹角为90°，第二种扎钉单元3与所述鳍片5所在平面的夹角为150°。

本实施中的扎钉单元3可以了解为钉状或者杆状结构。当然，还可以采用与扎钉单元3配合的凸棱结构13，该凸棱结构13分布在水冷壁管1第一侧的外管壁11表面。

本实用新型提供一种新型水冷装置，水冷壁管1的外管壁11的截面为圆形，水冷壁管1的内管腔12的截面为圆形，且外管壁11的中心线与内管腔12的中心线平行且不共线设置，以使所述水冷壁管1第一侧外管壁11的厚度大于所述水冷壁管1第二侧外管壁11的厚度，这种结构的水冷壁管1具有增强耐磨的作用，减弱了物料对水冷壁面的冲刷和锤击效应，有效的缓解了磨损现象发生，有利于超临界循环流化床锅炉的设计、制造及改善锅炉运行情况。

本实用新型提供一种新型水冷装置，相邻所述水冷壁管1之间通过鳍片5连接，鳍片5的第一侧设置有纵向设置的分流板2，将水冷壁管1表面和相连管壁之间的贴壁颗粒物分隔为不同路径，使得贴壁颗粒物流速变慢，鳍片5的第二侧设置有纵向分布的加强肋4，上下相邻加强肋4之间具有应力释放缝，防止上下温差过大而导致其发生变形。

本实用新型提供一种新型水冷装置在水冷壁管1第一侧的外管壁11内设置有扎钉结构，扎钉结构包括多个与鳍片5所在平面呈倾斜设置的扎钉单元3，增加抗撞击的能力，具有耐磨特性。

实施例二

本实施例还提供一种循环流化床锅炉，其包括：如上面实施例一所述的新型水冷装置。对于新型水冷装置的描述不再赘述，详见上述实施例一。

值得说明的是，新型水冷装置除了采用上述实施例一的形状，还可以采用进一步的改进结构，例如其还包括：防磨板；

所述防磨板的第一侧面设置有多个呈波浪状的缓冲坡，所述缓冲坡具有连续交错分布的凸弧部和凹弧部；所述防磨板的第二侧面设置有多个截面呈半圆状的容纳槽，相邻的容纳槽之间通过平滑部连接，所述容纳槽的水平中心线与所述凸弧部的水平中心线共线设置，所述平滑部的水平中心线与所述凹弧部的水平中心线共线设置；

当然，对应的所述水冷壁管1的一半部分位于所述容纳槽中，所述鳍片5与所述平滑部的第一侧连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种新型水冷装置，其特征在于，包括：若干个水冷壁管；

所述水冷壁管为一管状构件，所述水冷壁管的外管壁的截面为圆形，所述水冷壁管的内管腔的截面为圆形，所述外管壁的中心线与所述内管腔的中心线平行且不共线设置，以使所述水冷壁管第一侧外管壁的厚度大于所述水冷壁管第二侧外管壁的厚度；

相邻所述水冷壁管之间通过鳍片连接，所述鳍片的第一侧设置有纵向设置的分流板，所述鳍片的第二侧设置有纵向分布的加强肋，上下相邻加强肋之间具有应力释放缝；

所述水冷壁管第一侧的外管壁内设置有扎钉结构，所述扎钉结构包括多个与所述鳍片所在平面呈倾斜设置的扎钉单元。

2.根据权利要求1所述的新型水冷装置，其特征在于，所述水冷壁管的外部自上而下间隔设置有多个导流板，所述导流板呈倾斜向下设置。

3.根据权利要求1所述的新型水冷装置，其特征在于，所述水冷壁管第一侧的外管壁设置有耐磨涂层，所述耐磨涂层的厚度为1.0-1.5mm。

4.根据权利要求3所述的新型水冷装置，其特征在于，所述水冷壁管第一侧的外管壁设置有陶瓷覆盖层，所述陶瓷覆盖层复合于所述耐磨涂层之上，所述陶瓷覆盖层的厚度为0.1-0.3mm。

5.根据权利要求1所述的新型水冷装置，其特征在于，所述水冷壁管的内管腔的直径自上而下依次递减。

6.根据权利要求1所述的新型水冷装置，其特征在于，所述扎钉单元与所述鳍片所在平面的夹角为30°-150°。

7.一种循环流化床锅炉，其特征在于，包括：如权利要求1-6中任一项所述的新型水冷装置。