防磨结构和循环流化床锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉防磨技术领域，具体地涉及一种防磨结构和包括该防磨结构的循环流化床锅炉。

背景技术：

循环流化床锅炉是近几年在我国发展起来的一种新型燃烧设备，而循环流化床燃烧技术的发展以其高效率、低污染的高性能更是突飞猛进。在环保要求日趋严格的今天，循环流化床锅炉已成为当前最有前途的燃烧设备。但是循环流化床锅炉与其它锅炉相比，磨损比较严重。

锅炉常见的磨损是高速的灰粒子从不同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。由于循环流化床锅炉采用流态化燃烧方式，炉膛内的煤颗粒以颗粒团的形式在炉膛内运动，炉膛内的壁面流(即沿炉膛的壁面向下流的固体物料)和中心流(即炉膛内向上运动的固体物料)会产生涡旋流，冲刷水冷壁，导致水冷壁磨损引起爆管，从而造成锅炉的运行周期缩短，运行成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种防磨结构和包括该防磨结构的循环流化床锅炉，该防磨结构能够有效防止水冷壁磨损。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种防磨结构，用于循环流化床锅炉，所述锅炉的炉膛包括上下布置的水冷区和未燃区，所述防磨结构包括环形凸台，所述环形凸台用于同轴安装在所述炉膛内并位于所述水冷区与所述未燃区的交界处，所述环形凸台的截面为具有顶边、底边、外侧边以及内侧边的四边形，所述顶边的宽度w1大于所述底边的宽度w2，所述内侧边为朝向所述外侧边凹进的弧形，所述环形凸台的与所述外侧边对应的外周面形成为安装面，所述环形凸台的与所述内侧边对应的内周面形成为导流面。

可选地，所述顶边的宽度w1与所述底边的宽度w2的差值为30-50mm。

可选地，所述底边为垂直于所述环形凸台的轴向的直边。

可选地，所述内侧边在其与所述底边的交点处的切线与所述底边之间的夹角α为40-60°。

可选地，所述顶边为倾斜于所述底边设置的直边，并且所述顶边的外端高于内端。

可选地，所述顶边与所述底边之间的夹角β为15-30°。

可选地，所述安装面设置为能够安装于所述锅炉的水冷壁鳍片处。

本实用新型另一方面提供一种循环流化床锅炉，所述锅炉的炉膛包括上下布置的水冷区和未燃区，所述炉膛内安装有以上所述的防磨结构。

可选地，所述锅炉包括用于限定所述水冷区的柱形水冷壁和用于限定所述未燃区的锥形水冷壁，所述锥形水冷壁上涂覆有耐磨可塑料，所述环形凸台设置为从所述柱形水冷壁的底端凸出，并且所述底边的宽度w2与所述耐磨可塑料的厚度相等。

可选地，所述环形凸台的所述安装面连接在所述柱形水冷壁的鳍片处。

通过上述技术方案，本实用新型的所述防磨结构在应用于循环流化床锅炉时，一方面，炉膛内的壁面流(即沿炉膛的壁面向下流的固体物料)会在环形凸台处改变流动方向，降低烟气速度，不会对未燃区水冷壁产生冲击，可以降低对水冷壁的摩擦力，防止水冷壁磨损；另一方面，环形凸台的导流面能够引导中心流(即炉膛内向上运动的固体物料)向炉膛的中部移动，防止其对水冷区的水冷壁产生冲击而使水冷壁磨损，同时可以降低中心流对环形凸台的冲击，从而延长水冷壁以及环形凸台的使用寿命。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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方式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是本实用新型中锅炉的示意图；

图2是本实用新型中环形凸台的截面图；

图3是本实用新型的环形凸台与水冷壁连接的局部示意图。

附图标记说明

10-锅炉，11-水冷区，12-未燃区，13-柱形水冷壁，131-鳍片，20-环形凸台，21-顶边，22-底边，23-外侧边，24-内侧边。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是指参照附图所示的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

本实用新型一方面提供一种防磨结构，用于循环流化床锅炉10，所述锅炉10的炉膛包括上下布置的水冷区11和未燃区12，所述防磨结构包括环形凸台20，所述环形凸台20用于同轴安装在所述炉膛内并位于所述水冷区11与所述未燃区12的交界处，所述环形凸台20的截面为具有顶边21、底边22、外侧边23以及内侧边24的四边形，所述顶边21的宽度w1大于所述底边22的宽度w2，所述内侧边24为朝向所述外侧边23凹进的弧形(参考图2)，所述环形凸台20的与所述外侧边23对应的外周面形成为安装面，所述环形凸台20的与所述内侧边24对应的内周面形成为导流面。

上述中，可以理解的是，所述四边形的顶边21对应环形凸台20的顶面，底边22对应环形凸台20的底面，外侧边23对应环形凸台20的外周面，内侧边24对应环形凸台20的内周面，内周面为朝向外周面凹进的弧形面，该弧形面的设置可以对炉膛内的物料起到导流作用。

通过上述技术方案，本实用新型的所述防磨结构在应用于循环流化床锅炉时，一方面，炉膛内的壁面流(即沿炉膛的壁面向下流的固体物料)会在环形凸台20处改变流动方向，降低烟气速度，不会对未燃区水冷壁产生冲击，可以降低对水冷壁的摩擦力，防止水冷壁磨损；另一方面，环形凸台20的导流面能够引导中心流(即炉膛内向上运动的固体物料)向炉膛的中部移动，防止其对水冷区的水冷壁产生冲击而使水冷壁磨损，同时可以降低中心流对环形凸台20的冲击，从而延长水冷壁以及环形凸台20的使用寿命。

其中，作为优选，环形凸台20的顶边21的宽度w1与底边22的宽度w2的差值为30-50mm(例如，w1为120mm，w2为80mm)。底边22为垂直于环形凸台20的轴向的直边，也就是说，环形凸台20的底面为垂直于环形凸台20的轴向的平面。内侧边24在其与底边22的交点处的切线与底边22之间的夹角α为40-60°(参见图2)，例如α为60°。

另外，顶边21最好为倾斜于底边22设置的直边，并且顶边21的外端(即图2中的左端)高于内端(即图2中的右端)。这样，可以防止物料堆积在环形凸台20上而产生涡流，从而减少水冷壁磨损。其中，顶边21与底边22之间的夹角β优选为15-30°例如β为15°。

本实用新型中，环形凸台20的所述安装面设置为能够安装于所述锅炉10的水冷壁鳍片处，这样可以保证环形凸台20安装的牢固性。

本实用新型另一方面提供一种循环流化床锅炉，所述锅炉10的炉膛包括上下布置的水冷区11和未燃区12，所述炉膛内安装有以上所述的防磨结构。

其中，如图1所示，所述锅炉10包括用于限定所述水冷区11的柱形水冷壁13和用于限定所述未燃区12的锥形水冷壁，所述锥形水冷壁上涂覆有耐磨可塑料，所述环形凸台20设置为从所述柱形水冷壁13的底端凸出，并且所述底边22的宽度w2与所述耐磨可塑料的厚度相等(即底边22的内端与耐磨可塑料的表面齐平)，所述环形凸台20的所述安装面连接在所述柱形水冷壁13的鳍片131处(参见图3)。

上述中，通过使环形凸台20的底边22的宽度w2与所述耐磨可塑料的厚度相等，可以防止中心流对环形凸台20底面的冲击，同时提高导流面的导流效果。

另外，需要说明的是，耐磨可塑料用于保护水冷壁，防止水冷壁磨损。耐磨可塑料最好具有高导热系数，避免影响水冷壁传热。

在实际施工时，环形凸台20可采用例如φ8mm316l材质钢筋进行龙骨支模，并用耐磨可塑料进行浇灌，养护24-48小时后使用。为了防止环形凸台20因膨胀而导致脱落，可使环形凸台20每一段长度留设一道膨胀缝。这种方式可以降低改造费用，节省改造时间，对锅炉内循环及工况无任何影响。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。