[实用新型]一种防磨减磨的循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种防磨减磨的循环流化床锅炉，属于循环流化床锅炉防磨减磨技术领域。

背景技术

利用固相与气相两相的流动，使炉膛内燃烧的固体物料在风的作用下不断沸腾膨胀，其中一些颗粒被设在炉膛出口的气固分离装置所收集，并通过返料装置送回炉膛反复循环的燃烧，这种燃烧循环过程的锅炉称之为循环流化床锅炉。循环流化床锅炉相对于传统锅炉具有燃料适应性广、燃烧充分、负荷调节范围大、调节速度快、灰渣综合利用率高、二氧化硫及氮氧化物等气体排放量较低等优点，因此，具有良好的发展前景。

但在循环流化床锅炉的使用中，由于循环流化床锅炉固有的流态化燃烧形式，使得锅炉内不可避免的存在承压部件磨损严重的问题，从而造成炉膛内的壁管减薄，进而造成安全隐患。而造成炉膛内的壁管磨损的主要原因有：1）燃烧的固体颗粒在炉膛内具有环核分布的流动场，部分颗粒为贴管壁运动，颗粒冲刷水冷壁管造成磨损；2）贴壁管运动的颗粒在遇到水冷壁表面凸出物（如焊接缝、焊疤等）时，会在附近产生局部“涡流”和“支流叠加”效应，在凸出物两侧约45°方向的水冷壁管上“刨削”出深沟，极易造成水冷壁管爆破；3）密相区浇筑料与水冷壁过渡区的高浓度含尘烟气由于截面关系变化而形成局部的“涡流”、“紊流”和“漩流”，对水冷壁管产生剧烈冲击式的切削磨损，造成此区域磨损特别严重，爆管时常发生；4）水冷屏和过热屏等区域由于炉膛截面积变化造成烟气速度改变也容易引起异常磨损；5）四周角由于存在颗粒流“集角”效应，使得角部水冷壁管磨损明显大于其它部位；6）炉膛出口区域由于烟气偏流造成颗粒物偏聚，常引起出口附近水冷壁管侧向磨损。

中国专利文献CN201680361U公开了循环流化床锅炉炉膛稀相区的防磨装置，包括设置于炉膛稀相区侧壁上的数级环形的防磨台阶，每级防磨台阶包括固设于炉膛水冷壁上的抓钉，以及敷设于抓钉外的耐火层。相邻两防磨台阶之间的间距从上至下依次减小。在炉膛稀相区四个转角处相邻的两水冷壁管上敷设有与其内侧管外缘平齐的弧形耐火层。影响炉膛内壁冲刷磨损的主要因素为磨粒速度、磨粒浓度和磨粒直径。上述循环流化床锅炉炉膛稀相区的防磨装置，通过设置防磨台阶使贴壁运动的固体颗粒运动速度降低，达到减小磨损的效果，并在转角处相邻的两水冷壁管上敷设弧形耐火层，在一定程度上减弱了“集角”效应对内壁角部的磨损。

上述防磨装置通过在炉膛稀相区设置多级环形防磨台阶，且相邻两防磨台阶之间的间距从上至下依次减小的布置方式来达到防磨效果。

而中国专利文献CN201382411Y进一步公开了一种阻流架,特别是一种用于循环流化床锅炉水冷壁减磨的指数阻流架。它包含若干水冷壁管和鳍片,各相邻水冷壁管之间由鳍片连接,在水冷壁管和鳍片的壁上设有若干个组水平布置或垂直布置的阻流梁,每个阻流梁的梁身内设有若干个抓钉,抓钉内端沿阻流梁布置方向焊接在鳍片上。其目的是为了设计一种能够显著降低贴壁流速度,有效阻止和减轻床料及飞灰对水冷壁管磨损的指数阻流架。与现有技术技术相比,磨损率下降50-80%,阻流梁支撑牢固,不会对床温造成明显的影响,也不会影响蒸汽温度和排烟温度;可与喷涂层配合使用,形成炉本体无磨损效果。

上述阻流架相对于上述防磨装置不仅进一步公开了水平阻流梁的排布符合指数规律分布原则，而且还公开了竖直局部阻流梁的设置，使得阻流架的防磨效果更佳显著，但是还是存在如下问题：1）阻流梁的防磨损效果主要是改变锅炉内紧贴水冷壁冲刷的磨粒子流的速度和方向来降低磨粒子流对锅炉内水冷壁的磨损，由于锅炉内水冷壁上、下方向的磨粒子流浓度和速度不一样，因此，在锅炉内水冷壁上下位置设置的阻流梁的疏密程度也不一致，而在该现有技术中仅公开了防磨装置中的水平阻流梁遵循上疏下密的指数布置原则，竖直局部阻流梁根据需要设置间距、道数和长度；并没有明确水平阻流梁上疏下密的疏密程度，以及水平阻流梁和竖直梁在锅炉内水冷壁的具体位置，而阻流梁在锅炉内的疏密程度以及具体位置关系到锅炉的供热与防磨。锅炉内设置的水平阻流梁过密会影响锅炉的供热效果；而设置过稀，又达不到较好的防磨效果，因此，阻流梁的具体分布对锅炉的性能非常重要；2）该现有技术对水冷壁表面凸出物（如焊接缝、焊疤等）的局部“涡流”、“支流叠加”效应、以及炉膛各区域截面积变化所造成的磨损问题并没有解决。

实用新型内容