专利名称：一种带防磨让管结构的水冷壁的制作方法
技术领域：
循环流化床锅炉的炉膛通常由膜式水冷壁围合而成，由图1-a和图1-b可知，所述的膜式水冷壁由水冷壁管1及管间翅片11组成。炉膛下部为床层的密相区，颗粒浓度高，流化剧烈；被流化的颗粒不仅有向上的运动，还有大量颗粒在水冷壁附近向下运动。因此，炉膛下部的水冷壁上通常需要敷设耐磨材料，防止水冷壁磨损。但是，这种无让管的竖直水冷壁上直接敷设耐磨材料，其上部边界处形成一条突出的顶面(图1-b中13处)；该顶面的存在会使下落的颗粒对其附近的水冷壁产生严重的磨损。这种磨损造成锅炉检修次数增加，水冷壁管维修频繁，降低了锅炉的可用率。此外，炉膛前后墙水冷壁通常设计成向炉内收缩的斜面，该斜面会在向下的颗粒流中引起涡流，反卷上去，导致折转角(图2中A处)上方的竖直水冷壁被磨损。
美国发明专利US309563提出了一种带让管结构的水冷壁，参见图2，其主要特征是将水冷壁的中间段向炉壁外侧的斜下方弯折，使其与竖直平面成一夹角，并在弯折处之下的水冷壁上敷设耐磨材料层。该结构虽然消除了耐磨材料层顶面带来的磨损问题，但是紧邻前后墙水冷壁收缩斜面上方的竖直水冷壁由于未敷设耐磨材料，仍会受被严重磨损。此外，由于其水冷壁与竖直平面的角度在实际使用中通常是一定的，炉膛下部防磨层高度也因此是一定的。随着锅炉容量的放大，这个高度将不能满足炉内防磨需要，其上方水冷壁仍然会被磨损。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述循环流化床锅炉水冷壁的缺点，提供一种新型带防磨让管结构的水冷壁，便于敷设耐磨材料，减轻炉膛下部水冷壁的磨损。
本实用新型的技术方案为本发明提供的带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管1和管间翅片11，水冷壁局部敷有耐磨材料层12，所述水冷壁管1的中间段为向外斜向的水冷壁管段BC，该向外斜向的水冷壁管段BC向炉壁外侧的斜下方倾斜，与竖直平面成α夹角，其特征在于，所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段CD，所述竖直水冷壁管段CD之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段DE，所述向内斜向的水冷壁管段DE与竖直平面成β夹角；所述向外斜向的水冷壁管段BC、竖直水冷壁管段CD、向内斜向的水冷壁管段DE及管间翅片11上均敷有耐磨材料层12。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的高度h1＝130-300mm；所述竖直水冷壁管段CD的高度h3＝1000-1800mm。
所述耐磨材料层12的厚度h2＝50-90mm。
所述α＝15-35°；所述β＝10-18°。
所述耐磨材料层12顶端上下的300-400mm水冷壁段FG上喷涂有硬质合金防磨层。
本实用新型提供的带防磨让管的水冷壁的防磨原理是水冷壁管1设有防磨让管结构，水冷壁管1采用两次折转弯曲，第一次折转利用水冷壁向外让管的空间，容纳耐磨材料的厚度，从而使其顶端与水冷壁结合处不会存在加剧水冷壁磨损的顶面；第二次折转实现水冷壁向炉内的收缩。其中第二次折转角度可根据炉膛需要变化，以获得适合的防磨层高度。同时，该结构较之美国发明专利US309563提供的结构，提高了炉膛下部防磨层高度，使未敷设耐磨材料的竖直水冷壁远离水冷壁收缩斜面。此外还可将水冷壁下部焊接点设计在第一次折转和第二次折转之间的竖直段中上部，隐藏在耐磨材料后，避免由焊接点引起的磨损；同时还保证了该焊接点上方的焊接点可以布置得更高，离密相区更远，可能带来的磨损更小。
图1-a和图1-b为不带防磨让管得膜式水冷壁的结构示意图；图2为美国发明专利US309563的结构示意图；图3为本实用新型防磨让管的水冷壁的结构示意图；图4是第一个具体实施例的部分带防磨让管的水冷壁示意图；图5是第二个具体实施例的部分带防磨让管的水冷壁示意图。
图6是第三个具体实施例的部分带防磨让管的水冷壁示意图。
其中水冷壁管1耐磨材料层12耐磨材料层顶面13 水冷壁下部焊接点14向外斜向的水冷壁管段BC 竖直水冷壁管段CD
向内斜向的水冷壁管段DE 硬质合金喷涂管段FG向外斜向的水冷壁管段BC的高度h1 角度α、β、γ竖直水冷壁管段CD的高度h3 水冷壁向内收缩折转处A水冷壁管段BC上耐磨层12外表面与管间翅片11所在平面的距离h具体实施方式
如图3所示，本实用新型的的带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管1和管间翅片11，水冷壁局部敷有耐磨材料层12，所述水冷壁管11的中间段为向外斜向的水冷壁管段BC，该向外斜向的水冷壁管段BC向炉壁外侧的斜下方倾斜，并与竖直平面成α夹角，α＝15-35°；所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段CD，所述竖直水冷壁管段CD之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段DE，所述向内斜向的水冷壁管段DE与竖直平面成β夹角。所述向外斜向的水冷壁管段BC、竖直水冷壁管段CD、向内斜向的水冷壁管段DE及管间翅片11上均敷有耐磨材料层12。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的高度h1为130-300mm；所述竖直水冷壁管段CD的高度h3为1000-1800mm。
β角可根据炉膛下部防磨层设计总高度确定，在10-18°范围内；耐磨材料层12的厚度h2为50-90mm。
水冷壁在炉膛下部的焊接点14位于竖直水冷壁段CD的中上部。
所述耐磨材料层12顶端上下的总高300-400mm的水冷壁段FG上喷涂有硬质合金防磨层。
实施例1本实施例的带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管1和管间翅片11，水冷壁管1的管径为51mm；所述水冷壁管1的中间段为向外斜向的水冷壁管段BC(高度300mm)，该向外斜向的水冷壁管段BC向炉壁外侧的斜下方倾斜，并与竖直平面成α夹角，α＝15°，所述向外斜向水冷壁管段BC之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段CD(高度1000mm)，所述竖直水冷壁管段CD之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段DE，所述向内斜向的水冷壁管段DE与竖直平面成β夹角，β＝18°；所述向外斜向的水冷壁管段BC、竖直水冷壁管段CD、向内斜向的水冷壁管段DE和管间翅片11上均敷有耐磨材料层12，其耐磨材料为耐磨浇注料，耐磨材料层12的厚度为80mm。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的下端C处向下为竖直水冷壁管段CD，竖直水冷管壁段CD的D处向下是向内斜向的水冷壁管段DE，延伸至布风板，形成向内收缩的炉膛下部结构。
从点B开始敷设的耐磨材料层，其外表面与点B上方的竖直管间翅片11在同一竖直平面上，其过渡平整光滑。这样，耐磨材料填入让管形成的空间，消除了耐磨材料上端的顶面。
实施例2本实施例的带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管1和管间翅片11，水冷壁管1的管径为60mm。
所述水冷壁管1的中间段为向外斜向的水冷壁管段BC，其高度为130mm，该向外斜向的水冷壁管段BC向炉壁外侧的斜下方倾斜，并与竖直平面成α夹角，α＝35°，所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段CD，其高度为1800mm，所述竖直水冷壁管段CD之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段DE，所述向内斜向的水冷壁管段DE与竖直平面成β夹角，β＝10°；所述向外斜向的水冷壁管段BC、竖直水冷壁管段CD、向内斜向的水冷壁管段DE和管间翅片上均敷有耐磨材料层12，耐磨材料为耐磨浇注料，耐磨材料层12的厚度为90mm。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的下端C处向下为竖直水冷壁管段CD，竖直水冷管壁段CD的D处向下是向内斜向的水冷壁管段DE，延伸至布风板，形成向内收缩的炉膛下部结构。
耐磨材料层顶部为一倾斜顶面，该倾斜顶面与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上的耐磨材料层12外表面，与B点上方的管间翅片11在同一竖直平面上，但不相连；或比管间翅片11所在平面更靠外，两平面相距h5，0＜h5＜30mm。点B上下总高300-400mm的水冷壁段FG上喷涂硬质合金防磨层，其下半部分与耐磨材料重合。其水冷壁段FG的高度h4根据需要设定。这种敷设结构的优点是耐磨材料顶部内也有布置销钉的空间，耐磨材料不易脱落；而且耐磨材料顶面向炉内倾斜，可将向下运动的颗粒流对上方水冷壁的磨损控制在很小的范围内。本实施例γ＝100°，h4为300mm，h5为30mm。
实施例3本实施例的带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管1和管间翅片11，水冷壁管1的管径为51mm。
所述水冷壁管1的中间段为向外斜向的水冷壁管段BC，其高度为190mm，该向外斜向的水冷壁管段BC向炉壁外侧的斜下方倾斜，并与竖直平面成α夹角，α＝15°，所述向外斜向的水冷壁管段BC之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段CD，其高度为1200mm，所述竖直水冷壁管段CD之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段DE，所述向内斜向的水冷壁管段DE与竖直平面成β夹角，β＝15°；所述向外斜向的水冷壁管段BC、竖直水冷壁管段CD、向内斜向的水冷壁管段DE和管间翅片上均敷有耐磨材料层12，耐磨材料为耐磨可塑料，耐磨材料层12的厚度为50mm。
所述向外斜向的水冷壁管段BC的下端C处向下为竖直水冷壁管段CD，竖直水冷管壁段CD的D处向下是向内斜向的水冷壁管段DE，延伸至布风板，形成向内收缩的炉膛下部结构。
耐磨材料层顶部为一倾斜顶面，该倾斜顶面与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上的耐磨材料层外表面和B点上方的管间翅片11在同一竖直平面上，但不相连。点B上下总高400mm的水冷壁段FG上喷涂硬质合金防磨层，其下半部分与耐磨材料重合。
权利要求1.一种带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管(1)和管间翅片(11)，所述水冷壁管(1)的中间段为向外斜向的水冷壁管段(BC)，该向外斜向的水冷壁管段(BC)向炉壁外侧的斜下方倾斜，并与竖直平面成α夹角，其特征在于，所述向外斜向的水冷壁管段(BC)之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段(CD)，所述竖直水冷壁管段(CD)之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段(DE)，所述向内斜向的水冷壁管段(DE)与竖直平面成β夹角；所述向外斜向的水冷壁管段BC、竖直水冷壁管段CD、向内斜向的水冷壁管段DE和管间翅片(11)上均敷有耐磨材料层(12)。
2.按权利要求1所述的带防磨让管结构的水冷壁，其特征在于，所述的(α)＝15-35°。
3.按权利要求1所述的带防磨让管结构的水冷壁，其特征在于，所述的(β)＝10-18°。
4.按权利要求1所述的带防磨让管结构的水冷壁，其特征在于，所述向外斜向的水冷壁管段(BC)的高度h1＝130-300mm；所述竖直水冷壁管段(CD)的高度h3＝1000-1800mm。
专利摘要本实用新型涉及一种带防磨让管结构的水冷壁，包括水冷壁管和管间翅片，水冷壁管的中间段为向外斜向的水冷壁管段，该向外斜向的水冷壁管段向炉壁外侧的斜下方倾斜，并与竖直平面成α夹角，α＝15－35°，向外斜向的水冷壁管段之下的水冷壁管为竖直水冷壁管段，竖直水冷壁管段之下的水冷壁管为向内斜向的水冷壁管段，向内斜向的水冷壁管段与竖直平面成β夹角，β＝10－18°。带防磨让管结构的水冷壁克服了已有技术中的防磨结构的缺点，既便于敷设耐磨材料，又可大大减轻炉膛下部水冷壁的磨损。
文档编号F23M5/08GK2718411SQ200420077720
公开日2005年8月17日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者吕清刚, 包绍麟, 那永洁, 孙运凯, 贺军, 高鸣, 贠小银 申请人:中国科学院工程热物理研究所