CN101476736B - 急转烟道均流装置 - Google Patents
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Abstract
急转烟道均流装置，包括由入口水平烟道和出口垂直烟道组成的F型急转烟道，出口垂直烟道的前半部分开设有相连通的小烟道，且在该小烟道内加装有若干组前导流叶栅，前导流叶栅的宽度与小烟道相同，出口垂直烟道的后半部分上方是一个连通的空间，在这个空间内加装有若干组后导流叶栅，后导流叶栅的宽度与出口垂直烟道的后半部分烟道的宽度相同。本发明将出口垂直烟道虚拟分为前半部分和后半部分后，烟气从水平急转至垂直向下后所需均流的纵深范围缩小一半，实现均流难度大大降低。与出口垂直烟道前半部分相连通的小烟道内加装前导流叶栅，出口垂直烟道后半部分也加装后导流叶栅。这种化大为小的均流措施难度降低，非常易于实现良好的整体均流效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种在燃煤锅炉高温高尘型烟气脱硝系统中的关键技术，即在烟气脱硝系统的脱硝反应器上游由水平烟道转向垂直向下烟道的均流装置，具体涉及一种急转烟道均流装置。
背景技术
由于燃煤电厂烟气脱硝系统工艺流程及空间上的原因，烟气在进入脱硝反应器前，几乎都必须经历一次90°急转向。为了保证脱硝反应器的整体性能和运行的安全性，烟气在进入脱硝反应器时必须达到速度场分布均匀，流动方向平行于主气流，烟气中含有的少量飞灰分布于整个横截面上，无明显聚集现象。传统的均流手段是采用导流叶栅进行导流和均流，即采用一组导流叶栅使水平方向流动的烟气流转向垂直向下流动的烟气流，但由于垂直向下流动的烟道横截面要与紧随其后布置的脱硝反应器横截面相对应，横截面积非常大，在通过传统的叶栅使烟气转向后速度分布的均匀性难于满足脱硝反应器对入口烟气的流场均匀性要求。原因之一是此处烟道横断面相对很大，是正常烟道横截面的3-5倍，在物理空间极小和流向急转(90°)的情况下实现大面积的均流本身难度大；原因之二是不能设置过于密集和庞大的导流叶栅，以避免过多地增加系统的阻力而引起烟系统能耗显著增加。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够将烟气在实现90°急转向后，在极短距离内在相对非常大的垂直烟道横截面上实现均流，满足紧随其后布置的脱硝反应器对流场的均匀性要求，同时降低转向和均流过程造成的流动阻力，避免转向过程中飞灰发生聚集的急转烟道均流装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括由入口水平烟道和出口垂直烟道组成的F型急转烟道，出口垂直烟道的前半部分开设有相连通的小烟道，且在奇数小烟道内加装有若干组前导流叶栅，前导流叶栅的宽度与小烟道相同，出口垂直烟道的后半部分上方是一个连通的空间，在这个空间内加装有若干组后导流叶栅，后导流叶栅的宽度与出口垂直烟道的后半部分的宽度相同。
本发明急转烟道均流装置的入口水平烟道处首先将水平方向流动的烟气在横向进行均匀分片，然后交替引入F型急转烟道均流装置的出口垂直烟道的前半部分和后半部分(按水平烟道流向)并分别90°转向，实现烟气流量在出口垂直烟道前半部分和后半部分均匀分配，各为50％。将出口垂直烟道虚拟分为前半部分和后半部分后，烟气从水平急转至垂直向下后所需均流的纵深范围缩小一半，实现均流难度大大降低。进一步的措施是，与出口垂直烟道前半部分相连同的小烟道(薄片烟道)内加装前导流叶栅，叶栅的宽度与薄片烟道相同，出口垂直烟道后半部分上方是一个连通的空间，在这个空间内也加装适量的导流叶栅，叶栅的宽度与整个烟道相同。这种化大为小的均流措施难度降低，非常易于实现良好的整体均流效果。
这种均流措施在实现气体均流的同时，将烟气中所携带的残余飞灰也进行了均布，避免或缓解飞灰在烟气急转向过程中在离心力的作用下集中于垂直烟道的后部而加剧其下游催化剂的磨损甚至堵塞的问题。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明在烟气水平流动方向上的视图；
图3是本发明图2的A-A剖视图；
图4是本发明图2的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括由入口水平烟道1和出口垂直烟道4组成的F型急转烟道，出口垂直烟道4的前半部分5开设有相连通的小烟道，且在该小烟道内加装有若干组前导流叶栅3，前导流叶栅3的宽度与小烟道相同，出口垂直烟道4的后半部分8上方是一个连通的空间，在这个空间内加装有若干组后导流叶栅7，后导流叶栅7的宽度与出口垂直烟道4的后半部分8烟道的宽度相同。进入入口水平烟道1的烟气流2经出口垂直烟道4的前半部分5的小烟道及前导流叶栅3，使前半部分气流6在出口截面上达到速度分布均匀，另一方面，实现烟气流量在出口垂直烟道前半部分和后半部分均匀分配，各为50％；出口垂直烟道4的后半部分8内加装有若干组后导流叶栅7，使后半部分气流9在出口截面上达到速度分布均匀，本发明使烟气从水平急转至垂直向下后所需均流的纵深范围缩小一半，实现均流难度大大降低。
参见图2，f1、f3、f5、...分别为与出口垂直烟道4的前半部分5相连通的小烟道(薄片烟道)。f2、f4、f6、...分别为与出口垂直烟道4的后半部分8相连通的烟道。奇数小烟道(薄片烟道)f1、f3、f5、...将50％左右的烟气引入出口垂直烟道的前半部分，并通过其内部布置的前导流叶栅3使其在出口截面上达到速度分布均匀，偶数烟道(薄片烟道)f2、f4、f6、...将50％左右的烟气引入出口垂直烟道的后半部分，并通过后导流叶栅7使其在出口截面上达到速度分布均匀。小烟道(薄片烟道)总数至少是2。当小烟道(薄片烟道)总数足够多时，出口垂直烟道的前半部分和后半部分出口的烟气量各为50％，并且各自所对应的倒流叶栅数量适当时，出口垂直烟道的出口处烟气速度分布各自同时也是整体达到均匀。
烟气中所携带的飞灰的分布原理于烟气相同，大致也均布于垂直烟道出口截面上，无局部聚集现象。
参见图3，图中示出了奇数小烟道(薄片烟道)f1(f3、f5、...相同)，它将烟气2引入出口垂直烟道4的前半部分5，并通过其内部布置的前导流叶栅3使其在出口截面上达到速度分布均匀。
参见图4，图中示出了偶数小烟道(薄片烟道)f2(f4、f6、...相同)，它将烟气2引入出口垂直烟道4的后半部分8，并通过其内部布置的后导流叶栅7使其在出口截面上达到速度分布均匀。
使用中将本发明的入口水平烟道1与布置于喷氨装置下游的烟气/氨气静态混合装置出口的烟道相连通，出口垂直烟道4与脱硝反应器相连通。其基本工作原理是：来自烟气/氨气静态混合装置的烟气通过本发明装置时，使烟气从水平方向90°急转向转为垂直向下流动，转向后的烟气在几何尺寸大得多的垂直烟道整个截面上分布均匀，进入脱硝反应器，烟气中的氮氧化物在反应器内催化剂的作用下与氨气发生还原反应，生成无害的水和氮气，实现烟气脱硝的目的，脱硝反应器出来的烟气进入整个脱硝系统的下游设备空气预热器。
Claims (1)
1.急转烟道均流装置，包括由入口水平烟道(1)和出口垂直烟道(4)组成的F型急转烟道，其特征在于：出口垂直烟道(4)的前半部分(5)开设有相连通的小烟道，且在奇数小烟道内加装有若干组前导流叶栅(3)，前导流叶栅(3)的宽度与小烟道相同，出口垂直烟道(4)的后半部分(8)上方是一个连通的空间，在这个空间内加装有若干组后导流叶栅(7)，后导流叶栅(7)的宽度与出口垂直烟道(4)的后半部分(8)烟道的宽度相同。
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