一种锅炉水冷壁的防磨结构的制作方法

本实用新型涉及一种锅炉水冷壁防磨技术，具体涉及一种锅炉水冷壁的防磨结构。

背景技术：

循环流化床(CFB)锅炉是近几年在我国发展起来的一种新型燃烧设备，以其高效率低污染的高性能突飞猛进。但是CFB与其它锅炉相比，磨损比较严重。锅炉常见的磨损是高速灰粒子从不同的角度冲刷碰撞受热面而引起的种种变化，磨损量与烟速的3.22次方成正比，并随灰粒子的浓度增大而增大。由于流化床锅炉采用流化燃烧方式，炉内的煤颗粒形成颗粒团的形式在炉内运动，沿壁面下流的固体物料(面壁流)与炉内向上运动的固体物料(中心流)运动方向相反，产生涡旋流，沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，对水冷壁管产生冲刷。另外由于密相区物料浓度大，流速高，形成的摩擦力较大，极易造成水冷壁管的磨损。水冷壁管的严重磨损造成锅炉运行周期短，频繁的开、停锅炉造成运行成本的增加。

针对以上问题，在炉膛内部通常设置折流板，通过这种方式改变灰分下落的路径，以达到减小设备受热面的磨损的目的。但是这种方式存在磨损分散和磨损移位的缺陷，即：焊接折流板将严重改变设备表面平整性，流体在不规则几何形状结构处将产生涡流，涡流将产生数倍于平流所产生的磨损量，将单一的底部磨损分散到多个部位，每一道折流板根部的母材都将产生磨损，最上面一道折流板根部磨损尤为严重。

此外，现有技术还存在施工缝隙的缺陷，即：已投产的设备经过一段时间的运行，受热部位表面已发生形变，根据设备图纸制作的折流板已经不能够完完整整的与水冷壁形成无缝对接。现有技术下折流板与母材之间的缝隙，不能消除，磨料自上而下坠落，在此部位将对母材产生较大磨损，增大设备运行的不安全性和爆管事故率。

以上所述的现有技术均采用不可拆卸式的折流板结构，在进行安装时多采用焊接的方式，安装工艺较为繁杂，安装精度无法保证；当需要检修和维护时极为不便，修复工艺复杂，耗时长，且经过修复的工作面强度得不到保证，在后续的使用过程中更易被磨损。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了基于RTWP(recombination technology of wear plate)防磨技术的一种锅炉水冷壁的防磨结构，旨在提供一种防磨性能良好，拆装方便，便于检修的防磨结构。

本实用新型的技术方案是：

一种锅炉水冷壁的防磨结构，包括水冷壁管、安装件和折流板，安装件为圆环状金属件且固定在水冷壁管上，安装件上设有环形的凹槽。

具体地说，凹槽的槽面为下沉式弧形面；折流板为弧形弹性板件，且折流板与凹槽配合连接；折流板的外沿处为外凸弧形面，且折流板上表面为内凹弧形面，折流板的下表面设有筋结构，筋结构位于下表面与外沿的边界处；折流板的内沿处为外凸弧形面。

凹槽采用下沉式的槽面，将承重部位集中的下沉的凹面内，承重能力强，当折流板固定在凹槽内时安装稳定，能够满足极大的冲击载荷要求。

折流板与凹槽配合的原理类似于弹性卡环的原理，折流板为断开的环形件，因此折流板具有类似于弹性卡环可进行收缩的性能。在安装折流板时使其处于收缩的状态并置入水冷壁管，折流板沿安装件下滑到凹槽处时卡入凹槽，在折流板自身弹性力的作用下，折流板与凹槽配合紧密。取出折流板时采用同样的方法，先使折流板收缩退出凹槽，再将折流板取出。

折流板上表面的内凹弧形面结构设计是为了对灰颗粒起到良好的导向作用，同时弧形面减少了灰颗粒对折流板的撞击载荷，有利于提高折流板的使用寿命。

折流板上的筋结构可以是连续式布置或者间隔布置，其作用在于：保持折流板与凹槽的相对稳定，避免折流板在垂直方向上发生偏转；同时筋结构将折流板与凹槽接触面下端的缝隙遮盖，避免灰颗粒进入凹槽和折流板的连接面，对折流板和水冷壁管造成磨损。

进一步的，所述的筋结构横截面为矩形或者三角形，且筋结构有一面与安装件紧密贴合。

进一步的，所述折流板的内沿向下表面弯折。这样设置的意义在于对灰颗粒起到导向作用，将灰颗粒引向水冷壁管的轴线位置，避免产生涡流。

再进一步，所述折流板内沿的弯折处过渡面为弧面。这样设置折流板对灰颗粒的导向效果更好。

进一步的，所述的折流板上设有喷砂层，喷砂层覆盖折流板的上表面且封闭折流板与安装件连接处的缝隙。

再进一步，所述的喷砂层覆盖折流板上部水冷壁管的高度至少为200mm。

一般需要将喷砂层的表面粗糙度处理达到Sa3级，设置喷砂层的意义在于为耐高温层提供附着面，使耐高温层的寿命更长。

进一步的，所述的喷砂层上设有耐高温层。

进一步的，所述的耐高温层为喷涂的金属陶瓷材料层，厚度至少为1mm，耐高温层上部边缘覆盖喷砂层的上边缘且与水冷壁管接触，耐高温层与水冷壁管连接处为平滑过渡的斜面或者圆滑过渡的弧面。

再进一步，所述的耐高温层上还设有防磨层。所述的防磨层为无机防磨涂料制成的硬化涂料层，防磨层的上端低于耐高温层的上端，且防磨层上端与耐高温层上端的连接处为平滑过渡的斜面或者圆滑过渡的弧面。

防磨层与灰颗粒直接接触，防磨层的表面与折流板上表面内凹弧形相同，可以在于灰颗粒接触的过程中具有导向的作用，较少撞击载荷，延长使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用可拆卸的折流板结构，便于折流板的安装和维护，较少了折流板安装维护的时间成本，且拆卸检修维护的效果较寻常检修维护的效果更好。

2.本实用新型设置下沉式的凹槽以及与凹槽配合的折流板，安装稳定可靠，免除了原有技术中存在的磨损分散和磨损移位的缺陷。

3.本实用新型设置喷砂层、耐高温层、防磨层，封闭了折流板与安装件连接处的缝隙，克服了原有技术中存在施工缝隙的缺陷。

4.本实用新型折流板的上表面为内凹弧形面，同时折流板的内沿设有弯折结构，两种结构均起到了良好的导向作用，对避免水冷壁面内部形成涡流起到了积极意义。

附图说明

图1为水冷壁管和折流板的整体组成剖视图。

图2为图1中A处的第一种局部剖视图。

图3为图1中A处的第二种局部剖视图。

以上附图中，附图标记对应的名称为：1-水冷壁管，2-折流板，201-内沿， 202-筋结构，203-外沿，3-耐高温层，4-防磨层，5-安装件。

具体实施方式

以下对本实用新型的技术方案进行详细的说明，应当说明的是，以下仅是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1、图2所示，本实施例公开了一种锅炉水冷壁的防磨结构，包括水冷壁管1、安装件5和折流板2，安装件5为圆环状金属件且固定在水冷壁管1 上，安装件5上设有环形的凹槽，凹槽的槽面为下沉式弧形面；折流板2为弧形弹性板件，且折流板2与凹槽配合连接；折流板2的外沿203处为外凸弧形面，且折流板2上表面为内凹弧形面，折流板2的下表面设有筋结构202，筋结构202位于折流板2的下表面与折流板2外沿203的边界处；折流板2的内沿201处为外凸弧形面。

优选地，折流板2为断开的环形件,其两个端点设有卡扣环，卡扣环用于夹持压缩折流板2。

筋结构202横截面为矩形或者三角形，且筋结构202有一面与安装件5紧密贴合。

优选地，筋结构202横截面为三角形，且筋结构202为连续式设置。

折流板2的内沿201向下表面弯折，弯折处过渡面为弧面。

优选地，弯折处为90°。

折流板2上设有喷砂层，喷砂层覆盖折流板2的上表面且封闭折流板2与安装件5连接处的缝隙。

优选地，本实施中喷砂层采用石英砂材料。

喷砂层覆盖折流板2上部水冷壁管1的高度至少为200mm。

优选地，喷砂层覆盖折流板2上部水冷壁管1的高度为200mm。

喷砂层上设有耐高温层3，耐高温层3为喷涂的金属陶瓷材料层，厚度至少为1mm，耐高温层3上部边缘覆盖喷砂层的上边缘且与水冷壁管1接触，耐高温层3与水冷壁管1连接处为平滑过渡的斜面或者圆滑过渡的弧面。

优选地，耐高温层3为硬质合金材料，采用电弧喷涂技术覆盖于喷砂层上。

优选地，耐高温层3与水冷壁连接处为平滑过渡的斜面。

耐高温层3上还设有防磨层4。

防磨层4为无机防磨涂料制成的硬化涂料层，防磨层4的上端低于耐高温层3的上端，且防磨层4上端与耐高温层3上端的连接处为平滑过渡的斜面或者圆滑过渡的弧面。

实施例二

如图1、图3所示，本实施例公开了一种锅炉水冷壁的防磨结构，包括水冷壁管1、安装件5和折流板2。

本实施例与实施例一的不同之处在于：

筋结构202横截面为矩形或者三角形，且筋结构202有一面与安装件5紧密贴合。

优选地，筋结构202横截面为矩形，且筋结构202为连续式设置。

折流板2的内沿201向下表面弯折，弯折处过渡面为弧面。

优选地，弯折处为钝角。

本实施例中其他部件的结构和连接关系与实施例一中相同，在此就不再赘述。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述设计原理，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案实质仍与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。