本實(shí)用新型涉及燃煤鍋爐的配套設(shè)備，特別涉及CFB鍋爐膜式壁、CFB鍋爐密相區(qū)、CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及其入口煙道、煤粉(或CFB)鍋爐出口煙道、粉煤灰管道等設(shè)備或部位防止磨損而設(shè)計(jì)的多維雨簾式金屬防磨構(gòu)件。

背景技術(shù)：

中國的煤炭利用以燃燒為主，在火力發(fā)電廠中燃煤利用主要包括煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐(CFB鍋爐)。

CFB鍋爐膜式壁、CFB鍋爐密相區(qū)、CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及其入口煙道、煤粉(或CFB)鍋爐出口煙道、粉煤灰管道等設(shè)備或部位因粉煤灰高速流動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間沖刷磨損而造成缺陷頻發(fā)，甚至引起機(jī)組降出力運(yùn)行或被迫停運(yùn)，給火電廠帶來了較大損失。

目前，CFB鍋爐膜式壁多采用被動(dòng)防磨與主動(dòng)防磨兩種方式。被動(dòng)防磨主要有電噴涂、火焰噴涂、熔覆等幾種方式。這幾種方式的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)層存在的情況下管子不直接受到磨損。缺點(diǎn)是施工過程質(zhì)量控制難度高、使用壽命短，綜合投資大，二次施工難度高、施工工期長(zhǎng)等。主動(dòng)防磨主要有砌筑料防磨梁、金屬防磨梁。這幾種方式的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是影響受熱面換熱，存在局部磨損等問題。

CFB鍋爐密相區(qū)、CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及入口煙道一般采用砌筑料(或可塑料)的防磨方式。這種防磨方式的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)是施工過程質(zhì)量控制難度高、影響受熱面的吸熱效果、材料及施工造價(jià)高、施工工期長(zhǎng)等問題。

煤粉(或CFB)鍋爐出口煙道、粉煤灰管道等一般采用耐磨金屬成型制品或陶瓷片、砌筑料的防磨方式。這幾種防磨方式的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是施工過程質(zhì)量控制難度高、材料及施工造價(jià)高、施工工期長(zhǎng)、使用壽命短等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種多維雨簾式金屬防磨構(gòu)件，將各個(gè)雨簾式防磨單元以不同規(guī)格、不同角度、不同方向、相互間距的序列組合，有效的解決了施工過程質(zhì)量控制難度高、材料及施工造價(jià)高、施工工期長(zhǎng)、使用壽命短等問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

多維雨簾式金屬防磨構(gòu)件，由多個(gè)雨簾式防磨單元橫向、縱向或軸向布置在被保護(hù)對(duì)象上，每個(gè)雨簾式防磨單元包括腹板1，腹板1一側(cè)連接被保護(hù)對(duì)象的被保護(hù)面5，形成第一夾角3，腹板1另一側(cè)整體連接翼板2，形成第二夾角4。

所述的第一夾角3角度取值75°～105°。

所述的腹板1與被保護(hù)面5的間隙10取值0～5mm。

所述的相鄰兩個(gè)雨簾式防磨單元之間的距離9取值0～1500mm。

所述的腹板1或翼板2的長(zhǎng)度6取值10mm～500mm。

所述的腹板1的寬度7取值10mm～80mm。

所述的翼板2長(zhǎng)度6的取值10mm～500mm。

所述的翼板2的寬度8取值10mm～50mm。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)：

1、每個(gè)雨簾式防磨單元可根據(jù)被保護(hù)面的外型構(gòu)造改變，可直線、可圓弧及其他特定形狀，防磨應(yīng)用范圍廣。

2、根據(jù)被防磨對(duì)象周圍流場(chǎng)情況，每個(gè)雨簾式防磨單元可橫向、可縱向、可軸向多維度的起到防護(hù)目的。

3、根據(jù)被防磨對(duì)象材質(zhì)、表層物料流的溫度、顆粒硬度、粒徑，雨簾式防磨單元選材范圍廣。

4、根據(jù)被防磨對(duì)象表層的物料流的濃度、速度，通過調(diào)整每個(gè)雨簾式防磨單元規(guī)格尺寸、安裝角度、方向間距以及各個(gè)雨簾式防磨單元的有序組合形成多維雨簾式防磨裝置，通過調(diào)整每個(gè)雨簾式防磨元素的腹板1長(zhǎng)度6、腹板1寬度7、翼板2長(zhǎng)度6、翼板2寬度8、腹板1與被保護(hù)面5的第一夾角3、腹板1與翼板2的第二夾角4、腹板1與被保護(hù)面5間隙10以及相鄰雨簾式防磨元素之間的距離9，一部位一設(shè)計(jì)，針對(duì)性強(qiáng)。

5、通過調(diào)整每個(gè)雨簾式防磨單元腹板1與被保護(hù)面5間隙10，可主動(dòng)微調(diào)被防護(hù)對(duì)象的換熱效果。

6、每個(gè)防磨單元與被保護(hù)面5的焊接可根據(jù)被保護(hù)面材質(zhì)、膨脹情況確定焊接方式。

7、多維雨簾式金屬防磨構(gòu)件整體施工工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，施工周期短，使用壽命長(zhǎng)，防磨效果佳。

8、每一個(gè)雨簾式防磨單元對(duì)物料流有反作用力，根據(jù)碰撞原理， 翼板直接對(duì)物料流反彈，對(duì)物料流起導(dǎo)向作用，腹板與被保護(hù)面的間隙、夾角主要調(diào)整貼壁物流濃度并控制形成“海綿區(qū)”或“禁停區(qū)”，通過腹板與翼板共同作用，經(jīng)過一道一道的雨簾式防磨單元來“擊碎”保護(hù)面附近流場(chǎng)，達(dá)到防磨效果，同時(shí)可以微調(diào)被保護(hù)對(duì)象的換熱效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為腹板1與被保護(hù)面5以及翼板2之間形成的各種參數(shù)示意圖。

圖3為腹板1分別與被保護(hù)面5和翼板2之間夾角示意圖。

圖4為本發(fā)明在CFB鍋爐膜式壁上的應(yīng)用示意圖。

圖5為本發(fā)明在CFB鍋爐密相區(qū)上的應(yīng)用示意圖。

圖6為本發(fā)明在CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及其入口煙道上的應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理、工作原理、應(yīng)用實(shí)例作詳細(xì)敘述。

參照?qǐng)D1，多維雨簾式金屬防磨構(gòu)件，由多個(gè)雨簾式防磨單元橫向、縱向或軸向布置在被保護(hù)對(duì)象上，每個(gè)雨簾式防磨單元包括腹板1，腹板1一側(cè)連接被保護(hù)對(duì)象的被保護(hù)面5形成第一夾角3，腹板1另一側(cè)整體連接翼板2，形成第二夾角4。

參照?qǐng)D2、圖3，根據(jù)被保護(hù)面5附近物料流的濃度、流速、流 場(chǎng)，各部位一般取值范圍如下：

每個(gè)雨簾式防磨單元中的腹板1與被保護(hù)面5夾角3一般取值75°～105°；腹板1、翼板2長(zhǎng)度6一般取值10mm～500mm；腹板1寬度7一般取值10mm～80mm；翼板2長(zhǎng)度6一般取值10mm～500mm；翼板2寬度8一般取值10mm～50mm；腹板1與被保護(hù)面5間隙10一般取值0～5mm；相鄰雨簾式防磨單元之間的距離9一般取值0～1500mm。

工作原理

每一個(gè)雨簾式防磨單元腹板1與翼板2對(duì)物料流有反作用力。根據(jù)碰撞原理，翼板2的主要作用是直接對(duì)物料流反彈，對(duì)物料流的導(dǎo)向起主要作用，極大的降低翼板2背向側(cè)物料流的濃度。第一夾角3≤90°時(shí)，腹板1積聚物料顆粒，使之形成附近物料流著陸的“海綿區(qū)”，削弱腹板1上物料流顆粒的反彈力度，降低反彈物料濃度與速度，從而降低反彈物料顆粒對(duì)被保護(hù)面5的沖蝕磨損；第一夾角3>90°時(shí)，腹板1直接對(duì)物料流反向彈出，腹板成為附近物料流的“禁停區(qū)”，使物料流顆?；静恢苯咏佑|被保護(hù)面5；通過腹板1與翼板2共同作用，經(jīng)過一道一道防磨單元來“擊碎”保護(hù)面5附近流場(chǎng)，降低保護(hù)面5附近物料流的濃度、速度，從而達(dá)到防磨效果。

實(shí)施例一

1、本實(shí)用新型在CFB鍋爐膜式壁上的應(yīng)用，圖4為示意圖。

每個(gè)雨簾式防磨單元防護(hù)2～4根管子，避免因管子膨脹引起防磨單元變形脫落或管子膨脹受阻；腹板1中間凹槽11與管子鰭片之 間焊接，焊接施工方便，避免在管子上誤焊；腹板圓弧與管子之間留有間隙10，一般取值0.5mm～3mm，避免腹板上積灰板結(jié)影響管子吸熱，另一方面間隙10的作用是提高管壁低速灰流的濃度，提高管子換熱效率；腹板1與膜式壁間的第一夾角3一般取值75°～90°，積灰在夾角處短時(shí)間停留，使飛灰“海綿式”著陸，降低反彈灰濃度與速度，減少對(duì)管子的沖蝕磨損；腹板1與翼板2第二夾角4一般取值120°～180°，通過翼板2大幅度的將附近的飛灰反彈背向管子側(cè)。

實(shí)施例二

本實(shí)用新型在CFB鍋爐密相區(qū)上的應(yīng)用，圖5為示意圖。

CFB鍋爐密相區(qū)通常采用管子上焊接銷釘敷設(shè)可塑料(或耐磨砌筑料)的方式。多維雨簾式金屬防磨構(gòu)件在CFB鍋爐密相區(qū)使用，管子上不必焊接銷釘以及敷設(shè)可塑料(或耐磨砌筑料)。按照本防磨裝置的基本原理，調(diào)整雨簾式防磨單元的相關(guān)參數(shù)。密相區(qū)垂直水冷壁的防磨采用圖4示意圖的模式；密相區(qū)斜向水冷壁，腹板1與膜式壁夾角3一般取值90°～120°，腹板1與管子表面(或鰭片)間隙10一般取值0～1mm，通過流線型多維雨簾式防磨設(shè)計(jì)，在密相區(qū)斜向水冷壁上形成較薄的“物料沙丘”保護(hù)層，增加管子迎火面的粗糙度，削弱密相區(qū)管子上固體顆粒(燃燒不充分的灰)的流動(dòng)性，起到防磨的效果，同時(shí)將大幅度增加密相區(qū)管子的換熱效果，提高鍋爐效率。

實(shí)施例三

本實(shí)用新型在CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及其入口煙道上的應(yīng)用，圖6為示意圖。

雨簾式防磨單元腹板1分為豎向和橫向設(shè)計(jì)。旋風(fēng)分離器垂直管子及分離器入口煙道防護(hù)用的腹板1橫向設(shè)計(jì)同圖4，斜向管子橫向設(shè)計(jì)防護(hù)用的腹板1橫向設(shè)計(jì)同圖5；豎向設(shè)計(jì)，要求腹板1與管子平行，相鄰防磨單元間距9一般為管子節(jié)距的2～4倍。

實(shí)施例四

本實(shí)用新型在在煤粉(或CFB)鍋爐出口煙道、粉煤灰管道等設(shè)備或部位上的應(yīng)用。

腹板與被保護(hù)面間隙10一般取值0～0.5mm，其余設(shè)計(jì)按照?qǐng)D1、圖2、圖3的基本原理設(shè)計(jì)即可。

本防磨裝置根據(jù)被防磨對(duì)象外型構(gòu)造、周圍流場(chǎng)、介質(zhì)特性等因素的情況，一部位一設(shè)計(jì)，針對(duì)性強(qiáng)，能夠廣泛應(yīng)用于CFB鍋爐膜式壁、CFB鍋爐密相區(qū)、CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及其入口煙道、煤粉(或CFB)鍋爐出口煙道、粉煤灰管道等設(shè)備或部位，有效的解決了物料流對(duì)被保護(hù)對(duì)象直接磨損嚴(yán)重的問題，降低了防護(hù)區(qū)域的缺陷率，特別是CFB鍋爐密相區(qū)、CFB鍋爐旋風(fēng)分離器及其入口煙道的應(yīng)用，能夠大幅度的提升管子換熱效果，提高鍋爐效率，降低煤耗，社會(huì)效益巨大。