一种防止锅炉尾部受热面飞灰磨损的鳍片式防磨瓦结构的制作方法

本实用新型属于电厂防止锅炉尾部受热面发生飞灰磨损的结构技术领域，特别涉及一种防止锅炉尾部受热面飞灰磨损的鳍片式防磨瓦结构。

背景技术：

目前，国内外高尘区布置的受热面管子，防止飞灰磨损主要采取以以下三种结构：

1.1防磨瓦结构：

就是在需要被保护的受热面管子迎风面加盖一层厚度2～3mm、角度180°的防磨瓦，当含尘烟气冲刷受热面管子时，首先冲刷防磨瓦，以保护受热面管子不被飞灰磨损。采用防磨瓦防止飞灰磨损的效果虽然很好，但是因为其只有3mm厚度。在高尘浓度烟气的冲刷下，一年时间就被磨透损坏失效，继而导致其所保护的受热面管子失去保护，因飞灰磨损管壁减薄爆管漏泄。

1.2假管防磨结构：

就是在需要被保护的受热面管子迎风面前部90～150mm加装一个相同规格的、内部没有介质流通的管子，当含尘烟气冲刷受热面管子时，首先冲刷防磨假管，以保护受热面管子不被飞灰磨损。防磨假管防磨存在两个问题：一是假管本身并不防止飞灰磨损，其自身被飞灰磨损损坏后起不到保护后排受热面管作用；二是实际安装中，由于防磨假管与被保护的受热面管之间有一定的距离，其距离大小是根据动力场模拟试验总结得出，距离过小烟气通过假管时容易冲刷相邻管排受热面，距离过大则可能起不到保护作用，烟气在假管后汇集继续冲刷受热面管子。

1.3鳍片防磨管结构

就是在需要被保护的受热面管子迎风面直接焊接三道，经过角度计算布置的防磨扁钢，其防磨原理主要为两点为：一是瞬间将直接冲刷受热面管子的烟气流速降到0m/s；二是顶部布置的扁钢预防灰粒在垂直方向产生冲击磨损，两侧布置的扁钢预防灰粒斜向冲击产生的切向磨损。三道防磨鳍片直接焊接在被保护的受热面管子上，在制造厂容易做模具加工及便于工业化生产，但是设备安装到电厂后由于现场条件有限，要保证三道防磨鳍片按照技术要求的角度焊接，则有较大的现场施工难度，对作业人员的技术素质要求较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防止锅炉尾部受热面飞灰磨损的鳍片式防磨瓦结构，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种防止锅炉尾部受热面飞灰磨损的鳍片式防磨瓦结构，包括防磨瓦和防磨片；若干防磨片沿防磨瓦的径向等间距固定设置在防磨瓦的侧壁上，位于最两边的两个防磨片顶端之间的距离等于防磨瓦的直径。

进一步的，防磨片为扁钢板，防磨片的横截面高为12mm，宽为6mm。

进一步的，防磨片的个数为三个，最边上两个防磨片的中心线夹角为α；

且其中r为防磨瓦内圆的半径(即被保护受热面管子半径)。

进一步的，防磨片焊接固定在防磨瓦上。

进一步的，防磨瓦的厚度为3毫米，且为横截面为半圆形。

进一步的，防磨瓦扣设置在需要被保护的锅炉受热面上。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型结构简单，实用性强，鳍片防磨瓦直接焊接在受热面管上，其吸收的烟气热量直接传递到了受热面管子上，增加了受热管面积，提高了管内介质温度，即起到了防磨作用，又不浪费材料。

本实用新型节省材料，减轻设备重量，低省模块长度缩短约250mm，相应减少了配套的土建、钢结构等的重量及结构；鳍片防磨瓦在飞灰磨损最严重的受热面迎风面两侧增加了2道扁钢，相当于增加了该部位的受热面壁厚，增强了管子的防磨能力。

本实用新型防磨机理明确，鳍片防磨瓦结构自身几乎不被磨损，防磨瓦寿命得到较大延长。

本实用新型鳍片防磨瓦的加工便于工业化生产，制造效率高。

本实用新型的鳍片防磨瓦，提高了现场安装的效率、简化了安装程序、使现场安装趋于简单，同时减轻了工人劳动强度。

本实用新型鳍片防磨瓦的材料、型号及规格均为电厂常用，加工成本相对较低。

本实用新型鳍片防磨瓦加装后对烟气正常流动无干扰，保证烟气在设计工况下通行。

本实用新型适用范围广泛，可应用在锅炉后烟井及尾部烟道布置的所有受热管对飞灰磨损的预防。

附图说明

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型结构使用时的烟气通行图。

其中1、防磨片；2、防磨瓦。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步说明：

请参阅图1和图2，一种防止锅炉尾部受热面飞灰磨损的鳍片式防磨瓦结构，包括防磨瓦2和防磨片1；若干防磨片1沿防磨瓦2的径向等间距固定设置在防磨瓦2的侧壁上，位于最两边的两个防磨片1顶端之间的距离等于防磨瓦2的内径(即被保护受热面管子直径)。

防磨片1为扁钢板，防磨片1的横截面高为12mm，宽为6mm。

防磨片1的个数为三个，最边上两个防磨片1的中心线夹角为α；

且其中r为防磨瓦2的内圆的半径(即报保护受热面管子半径)。

防磨片1焊接固定在防磨瓦2上。

防磨瓦2的厚度为3毫米，且为横截面为半圆形。

防磨瓦2扣设置在锅炉尾部受热面上。

其工作原理为：

1、当烟气中含有动能的飞灰粒子冲刷受热面时，由于受热面的迎风面安装了鳍片防磨瓦，防磨瓦上布置的3道防磨扁钢，可瞬间将直接冲刷受热面管子的烟气流速降到0m/s，即飞灰磨损率(nm/year)＝57.2*磨损系数*(％灰分/％含碳量)*流速^3.3/烟气温度k公式中流速为0，则防磨装置本身将不被飞灰磨损，继而保护受热面管子不会冲刷减薄失效。

2、在受热面管的飞灰磨损机理中，飞灰粒子对管子表面的冲击分为垂直和斜向两种，现场检查发现磨损一般主要发生在灰粒冲击角30°～50°之间，新型鳍片防磨瓦结构针对性的在受热面管左、中、右布置了三道防磨扁钢，在顶部布置的扁钢可以预防灰粒的垂直冲击，而两侧布置的扁钢一般经过计算后都是布置在30°～50°范围之间，可以有效预防灰粒斜向冲击。

3、当烟气流通在受热面受阻后，其可以从相邻管排之间通道正常通行

圆心角α及两侧扁钢顶部中心线对应玄长说明

1、圆心角α与两侧扁钢顶部中心线对应的玄长必须为受热面管直径，α过小受热面管子本身被磨损，α过大则会减少管排之间烟气流通断面面积，增大烟气流速，造成后排受热面管容易被磨损。

2、圆心角α与被保护的受热面管子半径的关系:

经过简单计算得出：(说明：15为防磨瓦厚度+扁钢宽度)

3、电厂尾部烟道布置的几种常用受热面管按上述公式计算得出：

低温省煤器：直径φ38则α＝68°

省煤器：直径φ45则α＝74°

低温再热器：直径φ51则α＝80°

该角度可以有效预防灰粒对管子产生的主要飞灰磨损：即斜向冲击所产生的切削磨损。

四、采用6×12mm扁钢说明

大、中型锅炉水冷壁间的节距密封尺寸均为12.6mm，6×12mm扁钢为电厂常用密封焊接材料，料好找检修维护方便，其做为防磨扁钢，也有较强的刚度及强度，自身不易变形损坏。

五、采用厚度3mm、圆周180°防磨瓦说明

目前锅炉尾部受热面防止飞灰磨损采用的最普遍常用的方法是加装防磨瓦，各种管径的防磨瓦一般均采用厚度3mm、圆周180°结构，料好找且加工成本低廉，，自身抗变形能力强。

六、鉴于华能秦岭电厂低温省煤器漏泄严重，该结构鳍片式防磨瓦已在#7炉低温省煤器部分受热面上进行安装实验。

实施例：

一、将按照要求加工好的鳍片式防磨瓦按照20/100、焊高3mm要求，断续焊接在第一排管子迎风面即可。

二、新设备制造：

1、低温省煤器：设备出厂不再设计2道防磨假管，将受热面第一组翅片管设计为光管，第一组的迎风面管子按照要求加装为鳍片防磨瓦结构。

2、低温再热器、省煤器、低温过热器等其他受热面：迎风面第一排直接加装鳍片防磨瓦结构。

三、旧设备安装：

1、低温省煤器：拆除低温省煤器前部2道防磨假管，火焊割除第一排受热面的翅片，将焊缝打磨干净，将加工好的鳍片式防磨瓦按照20/100、焊高3mm要求，断续焊接在管子迎风面。

2、低温再热器、省煤器、低温过热器等其他尾部受热面：将迎风面第一排损坏的防磨瓦拆除，加装鳍片防磨瓦结构。

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