[发明专利]一种循环流化床锅炉水冷壁密相区的管壁防磨装置

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种循环流化床锅炉水冷壁密相区的管壁防磨装置。

背景技术

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，循环流化床锅炉中输送分离高度(TDH)以上,气流中的粒子浓度较低，但比较均匀称为稀相区；在分离高度以下,颗粒浓度较大,并沿高度方向浓度逐渐降低,这部分区域称之为密相区。

自20世纪80年代以来，循环流化床锅炉在我国得到了迅猛的发展，我国很多的电厂及供热厂都使用此种炉型。循环流化床锅炉具有节约能源、稳定、燃料利用率高和适用于劣质燃料等特点。锅炉受热面磨损一直是电厂普遍存在的严重问题，特别是循环流化床锅炉的水冷壁磨损尤为突出，其磨损导致水冷壁泄露发生机率是煤粉炉的5～6倍左右。其中炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁磨损、炉膛四个角落区域的管壁磨损及不规则区域管壁的磨损尤为严重。水冷壁的磨损会造成水冷壁的管子减薄甚至爆管，直接影响锅炉的安全运行。水冷壁管磨损的具体过程为水冷壁水冷壁附近存在高浓度的下行的物料流，而且越往下其下落的速度及料层的密度就越大水冷壁密相区。下降的物料对管壁有一定的冲刷作用，但是由于其运动方向与水冷壁管平行，所以对此区域水冷壁的磨损并不大；当物料被卫燃带上沿阻挡而转向后，被炉膛内密相区上升的气流和物料托起而形成涡流，从而改变了物料的运动方向，加大了颗粒的与管壁的冲击角度，进而增加了对管壁的磨损，且物料的浓度增加也加速了管壁的磨损。此外，人孔及测量孔处也由于让管结构改变了管壁的水平面形式，从而导致涡流的形成，改变了物料的运动方向，加重了对管壁的磨损。

发明内容

本发明提供一种循环流化床锅炉水冷壁密相区的管壁防磨装置，为了解决在循环流化床锅炉水冷壁密相区的管壁易磨损，锅炉运行的安全性差、运行成本高的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种循环流化床锅炉水冷壁密相区的管壁防磨装置，它包括多个水冷壁管和多列鳍片组，每个水冷壁管的外壁上沿其轴向方向固定连接有多列鳍片组，每列鳍片组由多个鳍片沿水冷壁管轴向方向依次排列形成，相邻两列鳍片组上的鳍片交错设置。

鳍片包括矩形片体和三角形片体，所述矩形片体和三角形片体处于同一平面内，所述矩形片体的一个宽边与和三角形片体的一个边固定连接制为一体，所述矩形片体的一个长边固定连接在其对应的水冷壁管的外壁上。

相邻两列鳍片组之间的水平夹角为α，所述α的取值范围为30°～60°。

所述多列鳍片组的列数为3～6。

鳍片为1Cr20Ni14Si2或者0Cr25Ni20制成的片体。

本发明的有益效果：

1、本发明结构设计科学合理，通过在卫燃带中每个水冷壁管的外壁上固接有多列鳍片组可有效阻挡卫燃带内上升的气流和物料托起而形成的涡流直接冲击水冷壁管。

2、本发明中相邻两列鳍片组上的鳍片交错设置使水冷壁管外形成连续有效的保护结构，通过调整鳍片固定在水冷壁管外壁的倾斜角度，使本发明能实现改变涡流的运动方向，卫燃带位置的涡流产生平滑过渡，从而有效降低对水冷壁管壁的磨损。

3、本发明中的鳍片可根据所处环境的温度来选取不同材质制成，通过设置鳍片与水冷壁管轴向方向之间的夹角，使本发明在有拐角的炉膛内实现对水冷壁管防护的效果。

4、本发明制造成本低廉与现有技术相比，节省了50％以上的制造费用，本发明制造简单、安全行高，避免多次更换已磨损的水冷壁管，本发明使用方便，适用范围广泛。

附图说明

图1是现有循环流化床锅炉水冷壁密相区的管壁磨损的结构示意图(图中实心箭头表示物料流的下行以上升的方向，图中空心箭头表示涡流的流动方向)；

图2是循环流化床锅炉水冷壁密相区的外形图；

图3是本发明的主视结构示意图；

图4是图2的俯视结构剖面图；

图5是鳍片3的主视结构示意图；

图6是本发明中当鳍片3与水冷壁管1的轴向方向平行时的立体结构示意图；

图7是本发明中当鳍片3与水冷壁管1的轴向方向有夹角时的立体结构示意图。

具体实施方式