炉膛扁钢型管屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种炉膛扁钢型管屏，由管屏本体和复合材料涂层构成，复合材料涂层形成于管屏本体的内侧面，管屏本体由数根水冷壁管和数根扁钢相互并列焊接而成，水冷壁管和扁钢相间排列，水冷壁管为圆钢管，扁钢为宽度大于厚度的实心钢板，复合涂层由陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层构成。本实用新型能够有效降低锅炉水冷壁的高温腐蚀和冲蚀磨损，有效提高锅炉系统的使用寿命，提高锅炉系统安全、稳定运行，同时涂层可以提高水冷壁的传热效率，在一定程度上起到了节能的效果，促进燃煤电厂安全、节能生产水平的提升。
【专利说明】
炉膛扁钢型管屏
技术领域
[0001]本实用新型涉及锅炉炉膛内的水冷壁结构，尤其涉及一种膜式水冷壁。
【背景技术】
[0002]在火力发电厂锅炉系统中，燃煤锅炉管特别是300MW及以上机组的水冷壁管在燃用高硫含量煤时，易受到严重的高温腐蚀和飞灰的磨损，使管壁减薄导致爆管事故，严重影响了锅炉的安全运行，同时造成了巨大的经济损失，己经成为锅炉安全、稳定、经济运行中一个亟待解决的技术难题。据统计，我国300MW以及以上机组的非计划停机中因水冷壁管爆管引起的占26.07%，北美电力可靠性委员会资料表明，20年中40533次锅炉管子损坏事故，在所有的炉管损坏中有40%发生在水冷壁。因此，针对燃煤锅炉水冷壁管的冲蚀磨损和高温腐蚀问题进行研究来解决燃煤电厂锅炉管道表面的高温冲蚀、腐蚀和氧化问题对于提高锅炉的发电能力、降低运行成本都有着非常重要的现实意义。
[0003]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种炉膛扁钢型管屏，以达到降低锅炉水冷壁的高温腐蚀和冲蚀磨损，提高锅炉系统的使用寿命，提高锅炉系统安全、稳定运行的目的。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种炉膛扁钢型管屏，能够有效降低锅炉管屏的高温腐蚀和冲蚀磨损，有效提高锅炉系统的使用寿命，提高锅炉系统安全、稳定运行，同时涂层可以提高水冷壁管的传热效率，在一定程度上起到了节能的效果，促进燃煤电厂安全、节能生产水平的提升。
[0005]本实用新型的一种炉膛扁钢型管屏，由管屏本体和复合材料涂层构成，所述管屏本体朝向炉膛中心的一面为管屏本体的内侧面，所述复合材料涂层形成于所述管屏本体的内侧面，所述管屏本体由数根水冷壁管和数根扁钢相互并列焊接而成，且水冷壁管和扁钢相间排列，所述水冷壁管为圆钢管，所述扁钢为宽度大于厚度的实心钢板，所述复合涂层由陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层构成，所述陶瓷膜形成于所述管屏本体的内侧面，所述陶瓷膜的外表面电弧喷涂有所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的外表面形成有所述无机封孔剂涂层。
[0006]进一步的，所述水冷壁管的管壁厚度为22-83毫米，所述水冷壁管的内径为32-80毫米，所述扁钢的厚度为22-60毫米，所述扁钢的宽度为其厚度的二至三倍且小于所述水冷壁管的外径尺寸。更进一步的，所述水冷壁管的管壁厚度为22-40毫米，所述水冷壁管的内径为44-60毫米，所述扁钢的厚度为24-50毫米。
[0007]进一步的，所述陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层三层的总厚度为0.5-1.5毫米，其中，所述陶瓷膜的厚度为0.1-0.6毫米，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的厚度为0.4-2毫米，所述无机封孔剂涂层的厚度为0.05-0.2毫米。
[0008]更进一步的，所述陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层三层的总厚度为0.8-1毫米，其中，所述陶瓷膜的厚度为0.1-0.2毫米，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的厚度为0.6-1毫米，所述无机封孔剂涂层的厚度为0.05-0.1毫米。
[0009]进一步的，所述管屏本体是由SA-210C碳锰钢制成的管屏本体。
[0010]借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点:本实用新型的炉膛扁钢型管屏具有特殊结构的管屏，管屏起耐磨防腐蚀的功能层为通过电弧喷涂形成的Fe3Al/WC金属陶瓷涂层，具有优异的抗腐蚀和耐磨性能;在管屏表面形成一层致密连续的陶瓷膜，使陶瓷膜与管屏无缺陷结合，并为Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的电弧喷涂提供一个良好的基面，从而改善Fe3Al/WC金属陶瓷涂层与管屏的界面结合状态，提高涂层的抗热震性能;将无机封孔剂涂层喷涂于Fe3Al/WC金属陶瓷涂层表面，可以获得表面光滑、连续、致密、无裂纹和气孔等缺陷的Fe3Al/WC金属陶瓷涂层。
[0011]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的炉膛扁钢型管屏原理示意图；
[0013]图2是本实用新型的炉膛扁钢型管屏剖面示意图；
[0014]图3为图2的A部放大图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0016]参见图1-图3，本实用新型一较佳实施例所述的炉膛扁钢型管屏，由管屏本体I和复合材料涂层构成，所述管屏本体朝向炉膛中心的一面为管屏本体的内侧面，所述复合材料涂层形成于所述管屏本体的内侧面，所述管屏本体由数根水冷壁管11和数根扁钢12相互并列焊接而成，且水冷壁管和扁钢相间排列，所述水冷壁管为圆钢管，所述扁钢为宽度大于厚度的实心钢板，所述复合涂层由陶瓷膜21、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层22和无机封孔剂涂层23构成，所述陶瓷膜形成于所述管屏本体的内侧面，所述陶瓷膜的外表面电弧喷涂有所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的外表面形成有所述无机封孔剂涂层。
[0017]所述扁钢的宽度为其厚度的二至三倍且小于所述水冷壁管的外径尺寸，所述水冷壁管的管壁厚度为22-40毫米，所述水冷壁管的内径为44-60毫米，所述扁钢的厚度为24-50毫米。
[0018]所述陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层三层的总厚度为0.8-1毫米，其中，所述陶瓷膜的厚度为0.1-0.2毫米，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的厚度为0.6-1毫米，所述无机封孔剂涂层的厚度为0.05-0.1毫米。
[0019]所述管屏本体是由SA-21OC碳锰钢制成的管屏本体。
[0020]本实用新型的工作原理如下:本实用新型具有特殊结构的管屏，管屏起耐磨防腐蚀的功能层为通过电弧喷涂形成的Fe3Al/WC金属陶瓷涂层，具有优异的抗腐蚀和耐磨性能;在管屏表面形成一层致密连续的陶瓷膜，使陶瓷膜与管屏无缺陷结合，并为Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的电弧喷涂提供一个良好的基面，从而改善Fe3Al/WC金属陶瓷涂层与管屏的界面结合状态，提高涂层的抗热震性能;将无机封孔剂涂层喷涂于Fe3Al/WC金属陶瓷涂层表面，可以获得表面光滑、连续、致密、无裂纹和气孔等缺陷的Fe3Al/WC金属陶瓷涂层。
[0021]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种炉膛扁钢型管屏，其特征在于:由管屏本体(I)和复合材料涂层构成，所述管屏本体朝向炉膛中心的一面为管屏本体的内侧面，所述复合材料涂层形成于所述管屏本体的内侧面，所述管屏本体由数根水冷壁管(11)和数根扁钢(12)相互并列焊接而成，且水冷壁管和扁钢相间排列，所述水冷壁管为圆钢管，所述扁钢为宽度大于厚度的实心钢板，所述复合涂层由陶瓷膜(21)、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层(22)和无机封孔剂涂层(23)构成，所述陶瓷膜形成于所述管屏本体的内侧面，所述陶瓷膜的外表面电弧喷涂有所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的外表面形成有所述无机封孔剂涂层。2.根据权利要求1所述的炉膛扁钢型管屏，其特征在于:所述水冷壁管的管壁厚度为22-83毫米，所述水冷壁管的内径为32-80毫米，所述扁钢的厚度为22-60毫米，所述扁钢的宽度为其厚度的二至三倍且小于所述水冷壁管的外径尺寸。3.根据权利要求1所述的炉膛扁钢型管屏，其特征在于:所述水冷壁管的管壁厚度为22-40毫米，所述水冷壁管的内径为44-60毫米，所述扁钢的厚度为24-50毫米。4.根据权利要求1所述的炉膛扁钢型管屏，其特征在于:所述陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层三层的总厚度为0.5-1.5毫米，其中，所述陶瓷膜的厚度为0.Ι-Ο.6毫米 ，所述 Fe3Al/WC 金属陶瓷涂层的 厚度为 0.4-2毫米 ，所述无机封孔剂涂层的 厚度为0.05-0.2 晕米。5.根据权利要求4所述的炉膛扁钢型管屏，其特征在于:所述陶瓷膜、Fe3Al/WC金属陶瓷涂层和无机封孔剂涂层三层的总厚度为0.8-1毫米，其中，所述陶瓷膜的厚度为0.1-0.2毫米，所述Fe3Al/WC金属陶瓷涂层的厚度为0.6-1毫米，所述无机封孔剂涂层的厚度为0.05-0.1 晕米。6.根据权利要求1所述的炉膛扁钢型管屏，其特征在于:所述管屏本体是由SA-210C碳锰钢制成的管屏本体。
【文档编号】F23M5/08GK205640983SQ201620454654
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】张孝勇, 赵天亮, 王鹤麒, 王海刚
【申请人】中国大唐集团科学技术研究院有限公司