循環流化床鍋爐水冷壁管防磨損專業網簾式梳形導流板技術

一、背景技術：

循環流化床鍋爐技術是一種高效、清潔燃燒技術。循環流化床鍋爐的流化速度高，且由于床內強烈的湍流和物料循環，加強燃料的混合并延長了燃料在爐膛內的停留時間，因此具有較高的燃燒效率，其在低負荷下能穩定運行，而無需增加輔助燃料。而水冷壁是鍋爐的主要受熱部分，它由數排水冷管組成，分布于鍋爐爐膛的四周，它的內部為流動的水或蒸汽，外界接受鍋爐爐膛的火焰熱量，水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量，在管內產生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度，保護爐墻。

但現有的水冷壁容易產生磨損，原因在于：

一方面沿爐膛內壁面下流的固體物料在交界區域產生流動方向的改變，因而對水冷壁管產生沖刷，對水冷壁管產生磨損；

另一個原因是在過渡區域內由于沿壁面下流的固體物料與爐內向上運動的固體物料運動方向相反，在局部產生渦旋流，對水冷壁管產生磨損。

因而亟需設計一款用于循環流化床鍋爐水冷壁管防磨損的梳形導流板，能夠降低渦旋流對水冷壁的磨損。

二、磨損問題的分析和解決

為解決這個磨損問題，本公司提供一種用于循環流化床鍋爐水冷壁管防磨損的梳形導流板，其能夠降低渦旋流對水冷壁的磨損，結構設計合理。

用于循環流化床鍋爐水冷壁管防磨損的梳形導流板，包括沿橫向設置的第一導流板和沿縱向設置的第二導流板，第一導流板由多個短橫板拼裝焊接而成，第二導流板由多個短縱板拼裝焊接而成，相鄰第一導流板之間焊接有所述短縱板，所述短橫板開設與水冷管外徑相吻合的第一圓弧凹口、且所述短橫板在第一圓弧凹口兩側的位置設有第二圓弧凹口，相鄰兩個所述短橫板的第二圓弧凹口拼接形成所述第一圓弧凹口。

短橫板分別在第一圓弧凹口和第二圓弧凹口的位置設有用于與所述水冷管接觸的傾斜弧面，所述傾斜弧面呈30°～45°傾斜向下設置。

短縱板兩端均設有與所述短橫板接觸的傾斜平面，所述傾斜平面呈30°～45°傾斜向下設置。

短橫板一側凸設有凸塊、且另一側凹設有與所述凸塊形狀相吻合的卡口，所述短橫板一側的凸塊可卡在相鄰的短橫板的卡口內。

短橫板和短縱板表面均設置為磨砂面，所述磨砂面噴涂有納米復合陶瓷涂層，所述納米復合陶瓷涂層表面噴涂有高鋁層，噴涂有納米復合陶瓷涂層的厚度為0.05-0.1mm，高鋁層的厚度為0.01mm-0.05mm。

三、防磨效益體現

實際使用過程中，第一導流板在水冷壁表面沿橫向設置，第二導流板在水冷壁表面沿縱向設置，第一導流板解決面壁流，第二導流板解決渦流，疏導爐膛內顆粒物料，使其形成內循環，通過改變物料面壁流向及膛內四角的物料顆粒渦流流向，使物料流傾于中心，避免和水冷壁碰撞，從而降低面壁流角渦流對水冷壁的接觸磨損，有利于保護基材，延長使用壽命，所述短橫板的第一圓弧凹口和第二圓弧凹口可更好地貼在水冷管上，第一圓弧凹口和第二圓弧凹口之間的凸出部分焊接在相鄰的水冷管之間，從而將所述短橫板更好地焊接在水冷壁上，多個短橫板拼接形成第一導流板，同理，多個短縱板焊接在水冷管之間，從而拼接形成第二導流板以疏導物料粒子的流動方向，結構設計合理。

用于循環流化床鍋爐水冷壁管防磨損的梳形導流板，包括沿橫向設置的第一導流板和沿縱向設置的第二導流板，第一導流板由多個短橫板拼裝焊接而成，第二導流板由多個短縱板拼裝焊接而成，相鄰第一導流板之間焊接有短縱板，短橫板開設與水冷管外徑相吻合的第一圓弧凹口、短橫板在第一圓弧凹口兩側的位置設有第二圓弧凹口，相鄰兩個所述短橫板的第二圓弧凹口拼接形成第一圓弧凹口。實際使用過程中，第一導流板在水冷壁表面沿橫向設置，第二導流板在水冷壁表面沿縱向設置，第一導流板解決面壁流，第二導流板解決渦流，疏導爐膛內顆粒物料，使其形成內循環，通過改變物料面壁流向及膛內四角的物料顆粒渦流流向，使物料流傾于中心，避免和水冷壁碰撞，從而降低面壁流角渦流對水冷壁的接觸磨損，有利于保護水冷管基材，延長使用壽命，所述短橫板的第一圓弧凹口和第二圓弧凹口可更好地貼在水冷管上，第一圓弧凹口和第二圓弧凹口之間的凸出部分焊接在相鄰的水冷管之間，從而將所述短橫板更好地焊接在水冷壁上，多個短橫板拼接形成第一導流板，同理，多個短縱板焊接在水冷管之間，從而拼接形成第二導流板以疏導物料粒子的流動方向，結構設計合理。

短橫板分別在第一圓弧凹口和第二圓弧凹口的位置設有用于與水冷管接觸的傾斜弧面，所述傾斜弧面呈30°～45°傾斜向下設置。組裝時，短橫板通過傾斜弧面貼在所述水冷管上，使短橫板傾斜于水冷壁設置，傾斜夾角在30°～45°之間，可更好地緩解面壁流的速度并改變其方向，有效減小了對水冷壁的磨損，傾斜弧面的設置使安裝時更為方便。

短縱板兩端均設有與短橫板接觸的傾斜平面，傾斜平面呈30°～45°傾斜向下設置，可與短橫板更好得接合，設計更為合理。

短橫板一側凸設有凸塊、且另一側凹設有與凸塊形狀相吻合的卡口，短橫板一側的凸塊可卡在相鄰的短橫板的卡口內，結構設計合理，結合更為牢固，同時相鄰短橫板之間相互支撐，連接穩定性更好。

短橫板和短縱板表面均設置為磨砂面，所述磨砂面噴涂有納米復合陶瓷涂層，所述納米復合陶瓷涂層表面噴涂有高鋁層，噴涂有納米復合陶瓷涂層的厚度為0.05-0.1mm，高鋁層的厚度為0.01mm-0.05mm，可提高短橫板和短縱板的防磨效果。

四、導流防磨新技術特點

1、導流板主要安裝在爐膛四周的密相區，因其是金屬材質，對熱傳導能起到一定的增強作用，所以不會對鍋爐內載負荷能力產生任何負面影響。

2、導流板防磨新技術其本質是以疏導爐膛內顆粒物料，使其形成內循環，改變物料面壁流向及膛內四角的物料顆粒渦流流向，使物料流傾向于中心，避免和水冷壁碰撞，從而根治面壁流角渦流對水冷壁的接觸磨損。

3、導流板分層安裝在爐膛四周，能有效降低物料顆粒沿水冷壁管下落的速度，隔離物料流與水冷壁管的接觸，從而根本上解決了水冷壁管磨損問題。

4、導流防磨技術所使用的導流板是耐高溫、耐磨多元素合金鑄造成型，較高溫度能達1250℃，抗拉強度≥560Mpa，該材料很好的配合了疏導型水冷壁防磨工藝，從材料上保證了該工藝的使用壽命在6年以上。

5、導流板能有效破壞物料流在不平滑管壁處形成的渦流，減少物料粒子與水冷壁的碰撞,避免固體物料對水冷壁管的磨損，起到保護水冷壁的作用。

6、安裝簡便，施工周期短。以240噸鍋爐為例，施工周期僅需3天。疏導型水冷壁防磨新工藝已被多家電廠采用，運行實踐表明水冷壁加裝導流板后磨損明顯減輕，連續運行2年水冷壁管磨損不超過0.1mm，尤其是澆注料過渡區不再采用其他任何防磨措施，也不會因水冷壁磨損泄露產生停爐的煩惱，使循環流化床鍋爐從頻繁的非計劃停爐檢修轉入連續安全運行的良好狀態，該技術對因鍋爐燒干鍋造成的水冷壁管變形的爐子，經合理安裝使用后同樣達到防磨效果。

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