河南丰链科技有限公司(锅炉水冷壁格栅经纬导流板防磨超合金新材料)

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循环流化床锅炉水冷壁管防磨损专业网帘式梳形导流板技术

黄工尚品优选    2021-02-01    390

一、背景技术:

循环流化床锅炉技术是一种高效、清洁燃烧技术。循环流化床锅炉的流化速度高,且由于床内强烈的湍流和物料循环,加强燃料的混合并延长了燃料在炉膛内的停留时间,因此具有较高的燃烧效率,其在低负荷下能稳定运行,而无需增加辅助燃料。而水冷壁是锅炉的主要受热部分,它由数排水冷管组成,分布于锅炉炉膛的四周,它的内部为流动的水或蒸汽,外界接受锅炉炉膛的火焰热量,水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生蒸汽或热水,并降低炉墙温度,保护炉墙。

但现有的水冷壁容易产生磨损,原因在于:

一方面沿炉膛内壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变,因而对水冷壁管产生冲刷,对水冷壁管产生磨损;

另一个原因是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反,在局部产生涡旋流,对水冷壁管产生磨损。

因而亟需设计一款用于循环流化床锅炉水冷壁管防磨损的梳形导流板,能够降低涡旋流对水冷壁的磨损。

二、磨损问题的分析和解决

为解决这个磨损问题,本公司提供一种用于循环流化床锅炉水冷壁管防磨损的梳形导流板,其能够降低涡旋流对水冷壁的磨损,结构设计合理。

用于循环流化床锅炉水冷壁管防磨损的梳形导流板,包括沿横向设置的第一导流板和沿纵向设置的第二导流板,第一导流板由多个短横板拼装焊接而成,第二导流板由多个短纵板拼装焊接而成,相邻第一导流板之间焊接有所述短纵板,所述短横板开设与水冷管外径相吻合的第一圆弧凹口、且所述短横板在第一圆弧凹口两侧的位置设有第二圆弧凹口,相邻两个所述短横板的第二圆弧凹口拼接形成所述第一圆弧凹口。

短横板分别在第一圆弧凹口和第二圆弧凹口的位置设有用于与所述水冷管接触的倾斜弧面,所述倾斜弧面呈30°~45°倾斜向下设置。

短纵板两端均设有与所述短横板接触的倾斜平面,所述倾斜平面呈30°~45°倾斜向下设置。

短横板一侧凸设有凸块、且另一侧凹设有与所述凸块形状相吻合的卡口,所述短横板一侧的凸块可卡在相邻的短横板的卡口内。

短横板和短纵板表面均设置为磨砂面,所述磨砂面喷涂有纳米复合陶瓷涂层,所述纳米复合陶瓷涂层表面喷涂有高铝层,喷涂有纳米复合陶瓷涂层的厚度为0.05-0.1mm,高铝层的厚度为0.01mm-0.05mm。

三、防磨效益体现

实际使用过程中,第一导流板在水冷壁表面沿横向设置,第二导流板在水冷壁表面沿纵向设置,第一导流板解决面壁流,第二导流板解决涡流,疏导炉膛内颗粒物料,使其形成内循环,通过改变物料面壁流向及膛内四角的物料颗粒涡流流向,使物料流倾于中心,避免和水冷壁碰撞,从而降低面壁流角涡流对水冷壁的接触磨损,有利于保护基材,延长使用寿命,所述短横板的第一圆弧凹口和第二圆弧凹口可更好地贴在水冷管上,第一圆弧凹口和第二圆弧凹口之间的凸出部分焊接在相邻的水冷管之间,从而将所述短横板更好地焊接在水冷壁上,多个短横板拼接形成第一导流板,同理,多个短纵板焊接在水冷管之间,从而拼接形成第二导流板以疏导物料粒子的流动方向,结构设计合理。

用于循环流化床锅炉水冷壁管防磨损的梳形导流板,包括沿横向设置的第一导流板和沿纵向设置的第二导流板,第一导流板由多个短横板拼装焊接而成,第二导流板由多个短纵板拼装焊接而成,相邻第一导流板之间焊接有短纵板,短横板开设与水冷管外径相吻合的第一圆弧凹口、短横板在第一圆弧凹口两侧的位置设有第二圆弧凹口,相邻两个所述短横板的第二圆弧凹口拼接形成第一圆弧凹口。实际使用过程中,第一导流板在水冷壁表面沿横向设置,第二导流板在水冷壁表面沿纵向设置,第一导流板解决面壁流,第二导流板解决涡流,疏导炉膛内颗粒物料,使其形成内循环,通过改变物料面壁流向及膛内四角的物料颗粒涡流流向,使物料流倾于中心,避免和水冷壁碰撞,从而降低面壁流角涡流对水冷壁的接触磨损,有利于保护水冷管基材,延长使用寿命,所述短横板的第一圆弧凹口和第二圆弧凹口可更好地贴在水冷管上,第一圆弧凹口和第二圆弧凹口之间的凸出部分焊接在相邻的水冷管之间,从而将所述短横板更好地焊接在水冷壁上,多个短横板拼接形成第一导流板,同理,多个短纵板焊接在水冷管之间,从而拼接形成第二导流板以疏导物料粒子的流动方向,结构设计合理。

短横板分别在第一圆弧凹口和第二圆弧凹口的位置设有用于与水冷管接触的倾斜弧面,所述倾斜弧面呈30°~45°倾斜向下设置。组装时,短横板通过倾斜弧面贴在所述水冷管上,使短横板倾斜于水冷壁设置,倾斜夹角在30°~45°之间,可更好地缓解面壁流的速度并改变其方向,有效减小了对水冷壁的磨损,倾斜弧面的设置使安装时更为方便。

短纵板两端均设有与短横板接触的倾斜平面,倾斜平面呈30°~45°倾斜向下设置,可与短横板更好得接合,设计更为合理。

短横板一侧凸设有凸块、且另一侧凹设有与凸块形状相吻合的卡口,短横板一侧的凸块可卡在相邻的短横板的卡口内,结构设计合理,结合更为牢固,同时相邻短横板之间相互支撑,连接稳定性更好。

短横板和短纵板表面均设置为磨砂面,所述磨砂面喷涂有纳米复合陶瓷涂层,所述纳米复合陶瓷涂层表面喷涂有高铝层,喷涂有纳米复合陶瓷涂层的厚度为0.05-0.1mm,高铝层的厚度为0.01mm-0.05mm,可提高短横板和短纵板的防磨效果。

四、导流防磨新技术特点

1、导流板主要安装在炉膛四周的密相区,因其是金属材质,对热传导能起到一定的增强作用,所以不会对锅炉内载负荷能力产生任何负面影响。

2、导流板防磨新技术其本质是以疏导炉膛内颗粒物料,使其形成内循环,改变物料面壁流向及膛内四角的物料颗粒涡流流向,使物料流倾向于中心,避免和水冷壁碰撞,从而根治面壁流角涡流对水冷壁的接触磨损。

3、导流板分层安装在炉膛四周,能有效降低物料颗粒沿水冷壁管下落的速度,隔离物料流与水冷壁管的接触,从而根本上解决了水冷壁管磨损问题。

4、导流防磨技术所使用的导流板是耐高温、耐磨多元素合金铸造成型,较高温度能达1250℃,抗拉强度≥560Mpa,该材料很好的配合了疏导型水冷壁防磨工艺,从材料上保证了该工艺的使用寿命在6年以上。

5、导流板能有效破坏物料流在不平滑管壁处形成的涡流,减少物料粒子与水冷壁的碰撞,避免固体物料对水冷壁管的磨损,起到保护水冷壁的作用。

6、安装简便,施工周期短。以240吨锅炉为例,施工周期仅需3天。疏导型水冷壁防磨新工艺已被多家电厂采用,运行实践表明水冷壁加装导流板后磨损明显减轻,连续运行2年水冷壁管磨损不超过0.1mm,尤其是浇注料过渡区不再采用其他任何防磨措施,也不会因水冷壁磨损泄露产生停炉的烦恼,使循环流化床锅炉从频繁的非计划停炉检修转入连续安全运行的良好状态,该技术对因锅炉烧干锅造成的水冷壁管变形的炉子,经合理安装使用后同样达到防磨效果。

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