[實用新型]重結晶碳化硅鍋爐燃燒器

有效

• 申請號: 201220402621.9
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN202915354U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 蘇建林;王燦光;王振海
• 申請（專利權）人: 鄭州華泰節能陶瓷有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00;C04B35/66
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 樊羿

技術領域

?本實用新型涉及一種鍋爐燃燒器，具體涉及一種重結晶碳化硅鍋爐燃燒器。

背景技術

?目前國內20萬千瓦以上發電鍋爐燃燒器，均采用煤粉局部濃縮技術，直流式燃燒器多采用百葉窗濃縮裝置，旋流式燃燒器多采用錐流體濃縮裝置，局部濃縮可強化煤粉氣流著火及燃燒過程，提高鍋爐的燃燒性和燃燒效率；但同時也加劇了燃燒器部分合金零件的磨損，縮短了燃燒器壽命，不但大大增加了檢修費用和工作量，而且還易破壞爐內燃燒工況，使水冷壁易結焦和高溫腐蝕，煤粉燃燒不徹底，增加燃油助燃次數，磨損嚴重時甚至造成突然停火，影響電網的安全運行。

發明內容

?本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構致密、耐熱蝕性能好、使用壽命長、運營維護費用低的重結晶碳化硅鍋爐燃燒器。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

以重結晶碳化硅陶瓷件作為鍋爐燃燒器的耐熱蝕件，且設置有與各耐熱蝕件相對應的支撐件，其由一定耐熱強度的金屬材料制成。

上述重結晶碳化硅陶瓷件可由下述原料經制漿、澆注成型、2450～2550℃下燒結而成的重結晶碳化硅陶瓷件：純度≥99.5%、粒度為0～150um的碳化硅微粉92～94wt%、稀土釔助劑6～8wt%；。

在所述碳化硅微粉中，粒度為0～1um的占25～35?wt%、粒度為1～5um的占15～25wt%、粒度為10～63um的碳化硅微粉占15～25wt%、粒度為125～150um的碳化硅微粉占25～35wt%。采用微粉粒度和助劑配比，可使大型工件成型率提高到95%以上。

所述碳化硅微粉中銳角形顆粒占28～35wt%，鈍角形顆粒占65～72wt%。調整碳化硅微粉顆粒的形狀，可進一步提高抵抗高低角沖蝕的能力，使其達到高風速、高溫條件下耐磨損、耐燒蝕的要求。

所述耐熱蝕件包括陶瓷耐磨內彎頭、陶瓷護管、陶瓷濃縮部件、耐磨護套；所述金屬支撐件包括彎頭、耐熱鋼管、安裝支件，所述陶瓷耐磨彎頭匹配地安裝在所述彎頭內側形成復合彎頭，該復合彎頭套裝在所述耐熱鋼管一端部，所述安裝支件安裝在該耐熱鋼管的一端部，所述陶瓷護管、陶瓷濃縮部件依次套裝在所述耐熱鋼管的中部，且所述陶瓷護管與陶瓷耐磨內彎頭匹配地搭接；所述耐磨護套匹配地套裝在所述安裝支件上。

所述金屬支撐件包括依次連接的方圓頭、耐熱鋼筒、耐熱鋼噴口；所述耐熱蝕件包括依次對應地安裝于所述金屬支撐件內側的方圓頭陶瓷內襯體、陶瓷內襯體、陶瓷耐磨噴口、及安裝在所述陶瓷內襯體中的陶瓷百葉。

當所述耐熱蝕件的寬度或外徑超過燒結爐腔內徑或/和其長度超過燒結爐腔高度時，則由分解成幾塊或幾部分制成的分件依次拼接而成對應的耐熱蝕件。

上述重結晶碳化硅鍋爐燃燒器可由下述方法制成：

（1）按照設計的尺寸規格制備出金屬支撐件，分解設計各耐熱蝕部件，制作出各分解部件的樣模；根據重結晶碳化硅材料的制造工藝要求，對原設計燃燒器進行分解制造，然后再組裝，可保證燃燒器原設計形狀不變、燃燒性能不變，而高風速、高溫條件下的耐磨損、耐燒蝕性能大幅提高；燃燒器易受煤粉沖刷的部位均應以重結晶碳化硅部件覆蓋保護，部件分解的標準一般以部件外徑不超過燒結爐芯內徑為準，可整體制作，否則應分解成幾塊或幾部分制作；部件高、低大小以胚體便于裝爐燒制為宜。

（2）根據各個分解部件的樣模制作出對應的石膏模；

（3）按照上述配比選取制作重結晶碳陶瓷件的原料，混料后，加水至料漿粘度為500～600泊，再真空混料20～30小時；料漿混好后，在澆鑄平臺上用石膏模進行澆注，將澆鑄好的生坯放置2～3小時后脫模；再將脫模后的生坯烘干，按所述要求的尺寸加工修坯后，再烘干至水分含量2%以下；將生坯置高溫真空爐中進行燒結，在真空狀態下以3～5℃/分鐘的升溫速率升溫，當溫度升至1100℃時，充入惰性氣體使爐內壓力達到1.5～2.5MPa，繼續以2℃/分鐘的升溫速率升溫至2450～2550℃，然后保溫1.5～2.5小時，再自然冷卻，當溫度降至150℃以下時出爐即得重結晶碳化硅陶瓷件；

（4）將制成的重結晶碳化硅陶瓷件與所述金屬支撐件進行對接組裝，在金屬支撐件與重結晶碳化硅陶瓷件結合的部位以耐高溫纖維墊塞嚴實或/和高溫膠粘劑粘接。采用該種軟結合的方法，解決了重結晶碳化硅陶瓷部件與鋼鐵支撐件遇熱膨脹系數不一致而造成的難以結合的技術難題。重結晶碳化硅陶瓷件與支撐件之間的填充間隙可根據該零部件所處部位工作溫度、各部件的熱膨脹系數以常規方法計算得出。

在所述步驟（3）中，真空混料和真空升溫時的真空度均為2～5mPa。