[发明专利]防腐耐磨膜式水冷壁结构

说明书

本发明涉及一种防腐耐磨膜式水冷壁结构，膜式水冷壁本体由若干个水冷壁管和鳍片拼排焊接而成，膜式水冷壁本体的向火侧外表面上由里至外依次涂有可焊金属涂层、防腐耐磨金属涂层和无机封孔剂涂层；水冷壁管的向火侧外表面上点焊有使可焊金属涂层紧密结合在水冷壁管和鳍片的向火侧外表面上、以及使防腐耐磨金属涂层紧密结合在可焊金属涂层的外表面上的若干个焊点。本发明大幅度提高涂层的防腐耐磨性能，有效降低锅炉水冷壁管的高温腐蚀和磨损减薄，减少机组非计划停运，提高锅炉系统的使用寿命。

技术领域

本发明涉及锅炉四管防磨防爆技术领域，具体涉及一种防腐耐磨膜式水冷壁结构。

背景技术

近年来，随着新环保标准的实施，为了有效降低烟气中Nox的排放浓度，火力发电厂进入了低氮燃烧器改造的高峰期。低氮燃烧器改造会导致燃烧器附近水冷壁区域的还原性气氛加强，从而加剧了水冷壁的高温腐蚀。同时，随着火力发电厂参入深入调峰，机组负荷变化频繁，也容易引起燃烧不稳定，产生还原性气氛，以及造成烟气冲墙，继而发生水冷壁高温腐蚀和飞灰磨损。据统计，某集团公司2018年度火力发电机组发生非计划停机中因水冷壁爆泄引起的占37.31%，这其中，高温腐蚀和磨损减薄是导致水冷壁失效的最主要原因。

鉴于此，申请号为2018111504081的中国专利：一种受热面防磨蚀的膜式水冷壁及其制备方法，该申请中在鳍片管受热面包覆防腐蚀层，防腐蚀层分为夹层和防磨瓦，夹层包覆在鳍片管受热面，防磨瓦通过防磨瓦卡环包覆在夹层外表面，虽然能达到一定的防腐蚀效果，但是其换热效果、夹层及防磨瓦包覆在鳍片管受热面的牢固程度不佳。

因此，有必要对现有的膜式水冷壁结构进行改进和优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、耐磨损和高温腐蚀的膜式水冷壁结构，从而保证锅炉安全、稳定、经济运行，提高锅炉系统的使用寿命，减少机组非计划停运。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种防腐耐磨膜式水冷壁结构，包括膜式水冷壁本体，所述膜式水冷壁本体由若干个水冷壁管和鳍片拼排焊接而成，其特征在于：所述膜式水冷壁本体的向火侧外表面上由里至外依次涂有可焊金属涂层、防腐耐磨金属涂层和无机封孔剂涂层；所述水冷壁管的向火侧外表面上点焊有使可焊金属涂层紧密结合在水冷壁管和鳍片的向火侧外表面上、以及使防腐耐磨金属涂层紧密结合在可焊金属涂层的外表面上的若干个焊点。

优选的，所述水冷壁管为具有内螺纹的圆形钢管，其管壁厚度为5-15mm，其外径为20-80mm。

优选的，所述水冷壁管与鳍片的材质相同，均为12Cr1MoV耐热钢。

优选的，所述鳍片的厚度为5-15mm，宽度为20-50mm。

优选的，所述焊点采用不锈钢焊条点焊形成，且焊透至所述水冷壁管；相邻两个焊点的间距为50-60mm。

优选的，所述焊点的高度为2.0-3.0mm。

优选的，所述可焊金属涂层的厚度为0.3-0.5mm，其材质为防腐耐磨NiCrTi系涂层材料。

优选的，所述防腐耐磨金属涂层的厚度为2.0-3.0mm，其材质为防腐耐磨NiCrTi系涂层材料。

优选的，所述无机封孔剂涂层的厚度为0.05-0.15mm。

优选的，所述防腐耐磨金属涂层的外表面与焊点的顶面在同一高度。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、在膜式水冷壁本体的向火侧外表面形成一层致密连续的可焊金属涂层，通过在水冷壁管的向火侧外表面上设置焊点，使可焊金属涂层与水冷壁管及鳍片紧密无缺陷结合，为防腐耐磨金属涂层提供良好的基面，同时，焊点进一步改善了防腐耐磨金属涂层与水冷壁管的结合状态，提高了涂层的热抗震性能；