專利名稱：一種帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
循環(huán)流化床鍋爐的爐膛通常由膜式水冷壁圍合而成，由圖1-a和圖1-b可知，所述的膜式水冷壁由水冷壁管1及管間翅片11組成。爐膛下部為床層的密相區(qū)，顆粒濃度高，流化劇烈；被流化的顆粒不僅有向上的運(yùn)動(dòng)，還有大量顆粒在水冷壁附近向下運(yùn)動(dòng)。因此，爐膛下部的水冷壁上通常需要敷設(shè)耐磨材料，防止水冷壁磨損。但是，這種無讓管的豎直水冷壁上直接敷設(shè)耐磨材料，其上部邊界處形成一條突出的頂面(圖1-b中13處)；該頂面的存在會(huì)使下落的顆粒對(duì)其附近的水冷壁產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。這種磨損造成鍋爐檢修次數(shù)增加，水冷壁管維修頻繁，降低了鍋爐的可用率。此外，爐膛前后墻水冷壁通常設(shè)計(jì)成向爐內(nèi)收縮的斜面，該斜面會(huì)在向下的顆粒流中引起渦流，反卷上去，導(dǎo)致折轉(zhuǎn)角(圖2中A處)上方的豎直水冷壁被磨損。
美國發(fā)明專利US309563提出了一種帶讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，參見圖2，其主要特征是將水冷壁的中間段向爐壁外側(cè)的斜下方彎折，使其與豎直平面成一夾角，并在彎折處之下的水冷壁上敷設(shè)耐磨材料層。該結(jié)構(gòu)雖然消除了耐磨材料層頂面帶來的磨損問題，但是緊鄰前后墻水冷壁收縮斜面上方的豎直水冷壁由于未敷設(shè)耐磨材料，仍會(huì)受被嚴(yán)重磨損。此外，由于其水冷壁與豎直平面的角度在實(shí)際使用中通常是一定的，爐膛下部防磨層高度也因此是一定的。隨著鍋爐容量的放大，這個(gè)高度將不能滿足爐內(nèi)防磨需要，其上方水冷壁仍然會(huì)被磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述循環(huán)流化床鍋爐水冷壁的缺點(diǎn)，提供一種新型帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，便于敷設(shè)耐磨材料，減輕爐膛下部水冷壁的磨損。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為本發(fā)明提供的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管1和管間翅片11，水冷壁局部敷有耐磨材料層12，所述水冷壁管1的中間段為向外斜向的水冷壁管段BC，該向外斜向的水冷壁管段BC向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，與豎直平面成α夾角，其特征在于，所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段CD，所述豎直水冷壁管段CD之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，所述向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE與豎直平面成β夾角；所述向外斜向的水冷壁管段BC、豎直水冷壁管段CD、向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE及管間翅片11上均敷有耐磨材料層12。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的高度h1＝130-300mm；所述豎直水冷壁管段CD的高度h3＝1000-1800mm。
所述耐磨材料層12的厚度h2＝50-90mm。
所述α＝15-35°；所述β＝10-18°。
所述耐磨材料層12頂端上下的300-400mm水冷壁段FG上噴涂有硬質(zhì)合金防磨層。
本實(shí)用新型提供的帶防磨讓管的水冷壁的防磨原理是水冷壁管1設(shè)有防磨讓管結(jié)構(gòu)，水冷壁管1采用兩次折轉(zhuǎn)彎曲，第一次折轉(zhuǎn)利用水冷壁向外讓管的空間，容納耐磨材料的厚度，從而使其頂端與水冷壁結(jié)合處不會(huì)存在加劇水冷壁磨損的頂面；第二次折轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)水冷壁向爐內(nèi)的收縮。其中第二次折轉(zhuǎn)角度可根據(jù)爐膛需要變化，以獲得適合的防磨層高度。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)較之美國發(fā)明專利US309563提供的結(jié)構(gòu)，提高了爐膛下部防磨層高度，使未敷設(shè)耐磨材料的豎直水冷壁遠(yuǎn)離水冷壁收縮斜面。此外還可將水冷壁下部焊接點(diǎn)設(shè)計(jì)在第一次折轉(zhuǎn)和第二次折轉(zhuǎn)之間的豎直段中上部，隱藏在耐磨材料后，避免由焊接點(diǎn)引起的磨損；同時(shí)還保證了該焊接點(diǎn)上方的焊接點(diǎn)可以布置得更高，離密相區(qū)更遠(yuǎn)，可能帶來的磨損更小。


圖1-a和圖1-b為不帶防磨讓管得膜式水冷壁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為美國發(fā)明專利US309563的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型防磨讓管的水冷壁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是第一個(gè)具體實(shí)施例的部分帶防磨讓管的水冷壁示意圖；圖5是第二個(gè)具體實(shí)施例的部分帶防磨讓管的水冷壁示意圖。
圖6是第三個(gè)具體實(shí)施例的部分帶防磨讓管的水冷壁示意圖。
其中水冷壁管1耐磨材料層12耐磨材料層頂面13 水冷壁下部焊接點(diǎn)14向外斜向的水冷壁管段BC 豎直水冷壁管段CD
向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE 硬質(zhì)合金噴涂管段FG向外斜向的水冷壁管段BC的高度h1 角度α、β、γ豎直水冷壁管段CD的高度h3 水冷壁向內(nèi)收縮折轉(zhuǎn)處A水冷壁管段BC上耐磨層12外表面與管間翅片11所在平面的距離h具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型的的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管1和管間翅片11，水冷壁局部敷有耐磨材料層12，所述水冷壁管11的中間段為向外斜向的水冷壁管段BC，該向外斜向的水冷壁管段BC向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，并與豎直平面成α夾角，α＝15-35°；所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段CD，所述豎直水冷壁管段CD之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，所述向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE與豎直平面成β夾角。所述向外斜向的水冷壁管段BC、豎直水冷壁管段CD、向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE及管間翅片11上均敷有耐磨材料層12。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的高度h1為130-300mm；所述豎直水冷壁管段CD的高度h3為1000-1800mm。
β角可根據(jù)爐膛下部防磨層設(shè)計(jì)總高度確定，在10-18°范圍內(nèi)；耐磨材料層12的厚度h2為50-90mm。
水冷壁在爐膛下部的焊接點(diǎn)14位于豎直水冷壁段CD的中上部。
所述耐磨材料層12頂端上下的總高300-400mm的水冷壁段FG上噴涂有硬質(zhì)合金防磨層。
實(shí)施例1本實(shí)施例的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管1和管間翅片11，水冷壁管1的管徑為51mm；所述水冷壁管1的中間段為向外斜向的水冷壁管段BC(高度300mm)，該向外斜向的水冷壁管段BC向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，并與豎直平面成α夾角，α＝15°，所述向外斜向水冷壁管段BC之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段CD(高度1000mm)，所述豎直水冷壁管段CD之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，所述向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE與豎直平面成β夾角，β＝18°；所述向外斜向的水冷壁管段BC、豎直水冷壁管段CD、向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE和管間翅片11上均敷有耐磨材料層12，其耐磨材料為耐磨澆注料，耐磨材料層12的厚度為80mm。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的下端C處向下為豎直水冷壁管段CD，豎直水冷管壁段CD的D處向下是向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，延伸至布風(fēng)板，形成向內(nèi)收縮的爐膛下部結(jié)構(gòu)。
從點(diǎn)B開始敷設(shè)的耐磨材料層，其外表面與點(diǎn)B上方的豎直管間翅片11在同一豎直平面上，其過渡平整光滑。這樣，耐磨材料填入讓管形成的空間，消除了耐磨材料上端的頂面。
實(shí)施例2本實(shí)施例的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管1和管間翅片11，水冷壁管1的管徑為60mm。
所述水冷壁管1的中間段為向外斜向的水冷壁管段BC，其高度為130mm，該向外斜向的水冷壁管段BC向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，并與豎直平面成α夾角，α＝35°，所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段CD，其高度為1800mm，所述豎直水冷壁管段CD之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，所述向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE與豎直平面成β夾角，β＝10°；所述向外斜向的水冷壁管段BC、豎直水冷壁管段CD、向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE和管間翅片上均敷有耐磨材料層12，耐磨材料為耐磨澆注料，耐磨材料層12的厚度為90mm。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的下端C處向下為豎直水冷壁管段CD，豎直水冷管壁段CD的D處向下是向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，延伸至布風(fēng)板，形成向內(nèi)收縮的爐膛下部結(jié)構(gòu)。
耐磨材料層頂部為一傾斜頂面，該傾斜頂面與向外斜向的水冷壁管段BC成γ角，γ＝100°；向外斜向的水冷壁管段BC上的耐磨材料層12外表面，與B點(diǎn)上方的管間翅片11在同一豎直平面上，但不相連；或比管間翅片11所在平面更靠外，兩平面相距h5，0＜h5＜30mm。點(diǎn)B上下總高300-400mm的水冷壁段FG上噴涂硬質(zhì)合金防磨層，其下半部分與耐磨材料重合。其水冷壁段FG的高度h4根據(jù)需要設(shè)定。這種敷設(shè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是耐磨材料頂部內(nèi)也有布置銷釘?shù)目臻g，耐磨材料不易脫落；而且耐磨材料頂面向爐內(nèi)傾斜，可將向下運(yùn)動(dòng)的顆粒流對(duì)上方水冷壁的磨損控制在很小的范圍內(nèi)。本實(shí)施例γ＝100°，h4為300mm，h5為30mm。
實(shí)施例3本實(shí)施例的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管1和管間翅片11，水冷壁管1的管徑為51mm。
所述水冷壁管1的中間段為向外斜向的水冷壁管段BC，其高度為190mm，該向外斜向的水冷壁管段BC向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，并與豎直平面成α夾角，α＝15°，所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段CD，其高度為1200mm，所述豎直水冷壁管段CD之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，所述向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE與豎直平面成β夾角，β＝15°；所述向外斜向的水冷壁管段BC、豎直水冷壁管段CD、向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE和管間翅片上均敷有耐磨材料層12，耐磨材料為耐磨可塑料，耐磨材料層12的厚度為50mm。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的下端C處向下為豎直水冷壁管段CD，豎直水冷管壁段CD的D處向下是向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE，延伸至布風(fēng)板，形成向內(nèi)收縮的爐膛下部結(jié)構(gòu)。
耐磨材料層頂部為一傾斜頂面，該傾斜頂面與向外斜向的水冷壁管段BC成γ角，γ＝120°；向外斜向的水冷壁管段BC上的耐磨材料層外表面和B點(diǎn)上方的管間翅片11在同一豎直平面上，但不相連。點(diǎn)B上下總高400mm的水冷壁段FG上噴涂硬質(zhì)合金防磨層，其下半部分與耐磨材料重合。
權(quán)利要求1.一種帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管(1)和管間翅片(11)，所述水冷壁管(1)的中間段為向外斜向的水冷壁管段(BC)，該向外斜向的水冷壁管段(BC)向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，并與豎直平面成α夾角，其特征在于，所述向外斜向的水冷壁管段(BC)之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段(CD)，所述豎直水冷壁管段(CD)之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段(DE)，所述向內(nèi)斜向的水冷壁管段(DE)與豎直平面成β夾角；所述向外斜向的水冷壁管段BC、豎直水冷壁管段CD、向內(nèi)斜向的水冷壁管段DE和管間翅片(11)上均敷有耐磨材料層(12)。
2.按權(quán)利要求1所述的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，其特征在于，所述的(α)＝15-35°。
3.按權(quán)利要求1所述的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，其特征在于，所述的(β)＝10-18°。
4.按權(quán)利要求1所述的帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，其特征在于，所述向外斜向的水冷壁管段(BC)的高度h1＝130-300mm；所述豎直水冷壁管段(CD)的高度h3＝1000-1800mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁，包括水冷壁管和管間翅片，水冷壁管的中間段為向外斜向的水冷壁管段，該向外斜向的水冷壁管段向爐壁外側(cè)的斜下方傾斜，并與豎直平面成α夾角，α＝15－35°，向外斜向的水冷壁管段之下的水冷壁管為豎直水冷壁管段，豎直水冷壁管段之下的水冷壁管為向內(nèi)斜向的水冷壁管段，向內(nèi)斜向的水冷壁管段與豎直平面成β夾角，β＝10－18°。帶防磨讓管結(jié)構(gòu)的水冷壁克服了已有技術(shù)中的防磨結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，既便于敷設(shè)耐磨材料，又可大大減輕爐膛下部水冷壁的磨損。
文檔編號(hào)F23M5/08GK2718411SQ200420077720
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者呂清剛, 包紹麟, 那永潔, 孫運(yùn)凱, 賀軍, 高鳴, 贠小銀 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所