循环流化床的制作方法

本实用新型涉及锅炉设备技术领域，具体而言，涉及一种循环流化床。

背景技术：

目前，循环流化床锅炉炉膛密相区采用棒状抓钉焊接在水冷壁管道上抓钉密布焊接完成后，在抓钉外部敷设耐火材料，抓钉起到固定耐火材料的作用。耐火材料敷设于水冷壁管的受热面表面，因综合考虑受热面传热及磨损问题，耐火材料一般设置厚度较锅炉其他部位较薄，炉膛受热后耐火材料产生膨胀，抓钉易发生断裂、脱落，造成耐火材料破损、脱落，导致水冷壁受热面磨损泄漏。

现有技术中，超临界循环流化床锅炉因水冷壁管道设计较小，管道之间鳍片间距较小，耐火材料抓钉采用碰焊工艺直接焊接在水冷壁管道上，容易造成水冷壁管道母材受损，增加了流化床锅炉水冷壁受热面受损风险。抓钉一般需选用耐温、耐冲刷、耐腐蚀性材料制作，炉膛内部一般运行温度为900℃，耐火材料本身具有一定的膨胀特性，运行中会产生缝隙，高温的烟气、腐蚀性物质会直接进入耐火材料内部，腐蚀抓钉。

由于炉膛受热后各设备均产生膨胀，耐火材料随之膨胀，由于棒状抓钉局限性，加之碰焊工艺附着力较低，耐火材料形成块与块之间的相对位移，形成剪切力切断抓钉，烟气进入膨胀缝隙腐蚀抓钉，抓钉强度降低，导致耐火材料剥落，受热面管道裸露，影响机组的安全稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种循环流化床，以解决现有技术中抓钉受到剪切力时容易损伤管道的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种循环流化床，其特征在于，包括：多个管道；多个鳍片，一个鳍片连接相邻的两个管道；抓钉，一个鳍片上沿其延伸方向设置有多个抓钉。

进一步地，抓钉焊接在鳍片上。

进一步地，抓钉包括相连接的第一棒段和第一延伸段，第一棒段固定在鳍片上，第一延伸段与第一棒段之间具有夹角θ，其中，0°＜θ＜180°。

进一步地，抓钉还包括相连接的第二棒段和第二延伸段，第二棒段固定在鳍片上，第二棒段和第一棒段并排设置且连接，第二延伸段与第二棒段之间具有夹角。

进一步地，第二棒段和第一棒段通过弯折段连接。

进一步地，抓钉为Y型、L型或S型。

进一步地，循环流化床还包括耐火层，耐火层敷设在管道和鳍片上，抓钉位于耐火层内。

进一步地，抓钉的长度小于耐火层的厚度。

进一步地，耐火层的厚度与抓钉的长度之差为5-10mm。

进一步地，多个抓钉呈矩阵分布。

应用本实用新型的技术方案，抓钉受到的作用力直接作用在鳍片上，间接作用在管道上。具体地，当抓钉受到剪切力时，剪切力间接作用在管道上，减少了抓钉直接焊接在管道上对管道的损伤，减少了运行期间耐火层形成的剪切力对管道的损坏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的循环流化床的实施例一的剖视示意图；

图2示出了图1示出了循环流化床的抓钉的主视示意图；

图3示出了图2的抓钉的俯视示意图；

图4示出了根据本实用新型的循环流化床的实施例二的抓钉的主视示意图；

图5示出了根据本实用新型的循环流化床的实施例三的抓钉的俯视示意图；以及

图6示出了图5的抓钉的侧视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、管道；30、抓钉；31、第一棒段；32、第一延伸段；33、第二棒段；34、第二延伸段；35、弯折段；40、耐火层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，实施例一的循环流化床包括：多个管道10、多个鳍片及抓钉30，一个鳍片连接相邻的两个管道10，一个鳍片上沿其延伸方向设置有多个抓钉30。

应用实施例一的循环流化床，抓钉30受到的作用力直接作用在鳍片上，间接作用在管道10上。具体地，当抓钉30受到剪切力时，剪切力间接作用在管道10上，减少了抓钉30直接焊接在管道10上对管道10的损伤，减少了运行期间耐火层形成的剪切力对管道的损坏。

优选地，抓钉30焊接在鳍片上。焊接连接性能好，结构刚度大，整体性好。

为了增强耐火层的附着力，如图2和图3所示，抓钉30包括相连接的第一棒段31和第一延伸段32，第一棒段31固定在鳍片上，第一延伸段32与第一棒段31之间具有夹角θ，其中，0°＜θ＜180°。第一延伸段32可以起到增大抓钉30与耐火层的接触面积，增强了耐火层的附着力，更加牢固地固定耐火层，防止耐火材料脱落。

为了进一步地增强耐火层的附着力，抓钉30还包括相连接的第二棒段33和第二延伸段34，第二棒段33固定在鳍片上，第二棒段33和第一棒段31并排设置且连接，第二延伸段34与第二棒段33之间具有夹角。上述结构可以起到进一步地增大抓钉30与耐火层的接触面积，增强了耐火层的附着力，更加牢固地固定耐火层，防止耐火材料脱落。

如图2和图3所示，优选地，第二棒段33和第一棒段31通过弯折段35连接。弯折段35可以方便第二棒段33和第一棒段31的连接。当然，可以具体情况设置弯折段的结构。对一根棒状的结构弯折形成上述抓钉的结构。

更优选地，抓钉30为Y型。当然，抓钉的形状不一定采用Y型结构，根据实际情况需要制作L型、S型等形状的抓钉，长度根据实际需要制定。上述形状的抓钉的作用均为固定耐火层。

循环流化床还包括耐火层40，耐火层40敷设在管道10和鳍片上，抓钉30位于耐火层40内。耐火层40起到隔热的作用，防止过高的温度损伤管道，进而保护管道。

抓钉30的长度小于耐火层40的厚度。这样可以防止高温腐蚀抓钉的情况。

耐火层40的厚度与抓钉30的长度之差为5-10mm。既保证了耐火材料厚度要求，保证此区域的传热要求，又保证了耐火层的稳固作用。

多个抓钉30呈矩阵分布。增强了耐火层的附着力，保证了耐火层的稳固作用。相邻的两个抓钉30之间的距离为200mm。也就是说，在鳍片按照间距200mm×200mm的方形矩阵焊接抓钉，验证抓钉根部焊接点质量，完成抓钉焊接后，进行耐火材料的制模、浇筑工作(耐火材料浇筑有专门工艺要求)。

抓钉的材料需满足焊接性能、强度、耐腐蚀、冲刷性能要求。抓钉30的材质为不锈钢。

耐火层40的材质为耐磨浇注料、SiC耐磨可塑料、SiC自流体浇注料与钢纤维混合物、熔融石英耐磨耐火浇注料等。

多个管道围成圆形或矩形结构，管道内通有冷却水，管道也称为水冷壁管道。

图4示出了本申请的循环流化床的实施例二的结构，实施例二的循环流化床与实施例一的区别在于抓钉30的结构不同，在实施例一中，第一延伸段32与第一棒段31之间的夹角大于90度，第二延伸段34与第二棒段33之间的夹角大于90度，而在实施例二中，第一延伸段32与第一棒段31之间的夹角小于90度，第二延伸段34与第二棒段33之间的夹角小于90度。

图5和图6示出了本申请的循环流化床的实施例三的结构，实施例三的循环流化床与实施例一的区别在于抓钉30的结构不同，在实施例一中，第一延伸段32和第二延伸段34均为直杆段，而在实施例二中，第一延伸段和第二延伸段34呈弯曲形状。

由此可知，实施例一至三的循环流化床(CFB)的改进点是对超临界循环流化床炉膛密相区耐火材料抓钉结构优化。具体地，将抓钉更改为Y型形式，抓钉焊接在鳍片上，采取密布形式，抓钉与鳍片焊接点处采取圆周焊接方式，确保原始焊接质量。更加牢固地起到固定耐火材料的作用，防止耐火材料脱落。

抓钉焊接完成后再敷设耐火材料，耐火材料的敷设采取粉区域、分块浇筑形式敷设，大面积施工需要根据耐火材料施工要求采取烘烤工艺进行后续处理。

Y型抓钉高度可根据施工的耐火材料的厚度进行制作，抓钉高度一般低于耐火材料外表约5mm，既保证了耐火材料厚度要求，保证此区域的传热要求，又保证了耐火材料的稳固作用。抓钉焊接时，可根据实际要求调整间距，例如敷设的耐火材料的单位面积重量、耐火材料膨胀特性等性能特点。焊接一般采用抓钉根部圆周焊接，特殊情况下，如鳍片间距小，需确保抓钉上下两个面的焊接，确保焊接固定质量。

抓钉的材料需满足焊接性能、强度、耐腐蚀、冲刷性能要求。抓钉材料一般选用耐温、耐冲刷、耐腐蚀的材料制成，一般性的可选用310S或者235MA耐温不锈钢材料。

采取此结构改进后，抓钉的总体重量增加约3倍，单增加的重量直接作用于鳍片上，间接作用于水冷壁管道上，不会伤及水冷壁母材，对水冷壁管道本身安全性说，增加了安全性，有利用耐火材料的附着。在今后耐火材料拆除、检修工作中，便于拆除和维修。

采用上述结构后，减少了抓钉直接焊接在水冷壁管道上对母材的损伤，减少了运行期间耐火材料形成的剪切力对管道的损害，且耐火材料的附着力更强，不易脱落，便于今后耐火材料的拆除、维修工作。

在鳍片焊接抓钉的具体过程如下：

清除原水冷壁鳍片上的杂物，在水冷壁鳍片上按照间距200mm×200mm的方形矩阵焊接抓钉，验证抓钉根部焊接点质量，完成抓钉焊接后，进行耐火材料的制模、浇筑工作(耐火材料浇筑有专门工艺要求)。

当然，抓钉材质可替换为其他形式材质，如采用龟甲网结构，龟甲网采取其他方式固定在水冷壁上，外部进行耐火材料浇筑。但抓钉起到对耐火材料的固定、支撑作用不变。抓钉可采取其他结构形式，不一定采取Y型注定，根据实际情况或者需要，可制作为L型、S型等抓钉形式，长度根据实际需要制定，特异型抓钉结构作用均为固定耐火材料为目的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。