CN103953937B - 一种湿烟囱入口导流叶片装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种湿烟囱入口导流叶片装置，包括导流叶片和支柱，其中导流叶片设于烟囱入口底部，支柱一端固定于积灰平台上，另一端与导流叶片相连，导流叶片与烟囱水平截面方向呈夹角α，其上表面朝向所述烟囱底部的烟气入口方向，使得烟气进入后可以沿着导流叶片的上表面直接进入烟囱，同时烟囱入口底部中心还设有积灰漏斗，烟气在烟囱中所产生的冷凝液可被积灰漏斗收集并排出，避免被烟气二次夹带进入大气。本发明提供的装置通过设置导流叶片，可以有效避免烟囱入口底部涡流现象产生，拦截并收集烟囱入口底部产生的冷凝液，并通过积灰漏斗排至烟囱外部，结构简单，适用范围广，能耗低，故障率低，使用效果好，安全可靠，且经济实用、易于实现。

Description

一种湿烟囱入口导流叶片装置

技术领域

本发明涉及一种湿烟囱入口导流叶片装置，用于火力发电厂、化工、冶金等行业采用湿法脱硫工艺的湿烟囱“烟囱雨”现象治理，属于重点环保技术领域。

背景技术

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是当今世界各国应用最多和最成熟的工艺，也是国内火电厂脱硫的主导工艺。我国300MW以上的火电机组超过90％采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫（WFGD）技术，石灰石-石膏湿法脱硫系统中吸收塔出口烟气温度在50℃左右，而我国《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》(DL/T5196-2004)规定“设计工况下脱硫后烟囱入口的烟气温度一般应达到80℃以上排放”，所以早期安装的WFGD系统基本上都配套有烟气换热器(Gas-gas heater，GGH)。但是在实际运行中，GGH部件会出现严重的腐蚀、换热元件堵塞等问题，影响WFGD系统的安全稳定运行。鉴于《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》“在满足环保要求且烟囱和烟道有完善的防腐和排水措施并经技术经济比较合理时也可以不设烟气换热器”，所以后期设计的WFGD系统很少安装GGH，原有的WFGD系统也开始取消GGH装置。

在实际运行过程中，无GGH的WFGD系统饱和净烟气直接通过湿烟囱排向大气时，易产生“烟囱雨”或酸雾沉降现象，带来新的环保问题。

“烟囱雨”或酸雾沉降现象成因分析如下：

（1）烟气的夹带液

原烟气经过喷淋层洗涤，并经除雾器除雾后，从吸收塔出口、经连接烟道至烟囱顶部排放的过程中，小于50um直径的液滴，随烟气流一起排放。

（2）烟气的冷凝液

原烟气经过喷淋层洗涤，并经除雾器除雾后，从吸收塔出口、经连接烟道至烟囱内衬顶部排放的过程中，通常会有0.5～1.0℃的温降，从而导致了烟气的饱和-冷凝产生了小液滴。

（3）烟气二次夹带液

从除雾器带走的液滴及冷凝产生的液滴，会在烟囱/烟道内壁、烟囱入口底部等区域聚集。随着液滴的不断沉积，它们便会受到自身重力的向下拉力，同时，烟气也会对液体施加一个与烟气流同一方向的拉力，当来自烟气的力达到或超出液滴自身重力和内表面的附着力时，液体重新进入或被二次夹带进入烟气流并被夹带出烟囱。

烟囱入口底部结构比较复杂，涡流现象比较容易发生，冷凝液由烟道进入烟囱后，由于涡流的影响，会在烟囱入口底部聚集，且容易被二次夹带，被夹带走的冷凝液滴粒径较大，它们通常是造成“烟囱雨”或酸雾沉降现象的主要因素。

目前常规的湿烟囱结构大都没有考虑烟囱入口底部会发生涡流且容易结露的潮湿环境，也没有在烟囱入口底部设置导流叶片装置避免涡流现象产生，拦截并收集产生的冷凝液。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能耗低、可靠性高的湿烟囱入口导流叶片装置，以有效避免烟囱入口底部涡流现象产生，拦截并收集烟囱入口底部产生冷凝液，并通过积灰漏斗排出烟囱外部，有效解决烟囱入口底部的冷凝液被烟气二次夹带排入到大气中的问题，从而避免烟囱附近的“烟囱雨”或酸雾沉降现象的发生。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种湿烟囱入口导流叶片装置，包括导流叶片和支柱，其中，所述导流叶片设于烟囱入口处的底部，所述支柱一端固定于积灰平台上，另一端与所述导流叶片相连接，并支撑和固定所述导流叶片，所述烟囱底部中心位置还设有一积灰漏斗，所述导流叶片位于所述积灰漏斗与所述烟囱的入口之间。

较佳地，所述导流叶片为扇形。

较佳地，所述导流叶片设置于所述烟囱底部，且所述导流叶片的上表面朝向所述烟囱底部的烟气入口方向。

较佳地，所述导流叶片与所述烟囱水平截面方向呈夹角α，夹角α的范围为0°≤α≤60°。

较佳地，所述导流叶片与所述烟囱水平截面方向所成的夹角α为15°。

较佳地，所述导流叶片径向宽度为所述烟囱直径的1/4~1/3。

较佳地，所述导流叶片径向宽度为所述烟囱直径的1/3。

较佳地，所述导流叶片的材质为玻璃纤维增强塑料（FRP）。

较佳地，所述支柱为圆柱体或者方柱体。

较佳地，所述支柱高度≥500mm。

本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置，针对烟囱入口底部特有的结构、烟气气流和冷凝液携带方式，通过合理的设计一导流叶片装置，并通过支柱将其固定于烟囱底部，导流叶片可以将进入烟囱的烟气直接导入烟囱，并在烟囱底部中心位置设置一积灰漏斗。通过这种方式，能够有效避免烟囱入口底部涡流现象产生，拦截并收集烟囱入口底部产生的冷凝液，通过积灰漏斗排出烟囱外部，有效解决了烟囱入口底部的冷凝液被烟气二次夹带排入到大气中的问题，大大减少了烟气中的液滴含量，从而有效避免烟囱附近的“烟囱雨”或酸雾沉降现象的发生。

相比现有技术，本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置具有如下有益效果：

（1）结构简单，易于实现，经济实用。

（2）适用范围广：可广泛应用于混凝土、砖内筒等湿烟囱。

（3）能耗低，安全可靠：后期设备维护简单，系统运行时也无需额外消耗能量。

（4）高效：可以完全或一定程度上解决目前脱硫烟囱存在的亟待解决的烟囱附近的“烟囱雨”或酸雾沉降现象的发生，另外该湿烟囱入口导流叶片装置还可以一定程度上解决烟囱顶部结冰问题。相比于国内其他“烟囱雨”治理方法，具有突出的高效性。

附图说明

图1为本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置主视图。

图2为本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置俯视图。

标号说明：1-烟囱；2-导流叶片；3-支柱；4-积灰平台；5-积灰漏斗。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图1、图2作详细说明如下：

图1为本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置主视图，所述的一种湿烟囱入口导流叶片装置包括：导流叶片2和支柱3，其中，导流叶片2设于烟囱1入口处的底部，支柱3的一端通过搭接或浇筑的方式固定在烟囱1入口底部的积灰平台4上，且支柱3与积灰平台4垂直，支柱3的另一端与导流叶片2的下表面连接，并固定导流叶片2。烟囱1底部的中心位置还设有一积灰漏斗5，导流叶片2位于积灰漏斗5与烟囱1的入口之间。

图2为本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置俯视图，导流叶片2在烟囱1两侧入口处对称设置，且导流叶片2的上表面朝向烟囱1底部的烟气入口方向。导流叶片2的材质为玻璃纤维增强塑料（FRP），形状为扇形，每个导流叶片2下表明与支柱3连接，支柱3的数量不少于7个。支柱3可以为圆柱体，也可以为方柱体。

导流叶片2与烟囱1的水平方向呈夹角α，夹角α的范围为0°≤α≤60°，优选为15°。导流叶片2的径向宽度一般取烟囱1直径的1/4~1/3，优选为1/3，其长度与相应扇形圆弧的弦长相等。支柱3的高度取决于自身的位置与导流叶片2距离烟囱1入口底部积灰平台4的距离，支柱3的高度≥500mm。

当然，本发明并不以此为限，导流叶片2的设置可以根据烟囱1的不同入口数量进行调整，如当烟囱1只有一个入口时，则设置一个导流叶片2即可，其设置原则与上述实施例相同。

本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置，其工作原理为：当有烟气从烟囱1入口处进入时，烟气会顺着导流叶片2的上表面直接进入烟囱1并向上流动，由于导流叶片2距离烟囱1入口底部的积灰平台4有一定的距离，避免了烟气在烟囱底部产生涡流现象。同时，烟气在上升过程中，所产生的冷凝液会落入烟囱1底部中心位置所设的积灰漏斗5中，导流叶片2拦截、收集到的冷凝液也会流入烟囱入口底部中心的积灰漏斗5。导流叶片2的存在可以在一定程度上阻挡了后续进入的烟气，防止后续烟气将烟囱底部的冷凝液二次夹带排放进入大气。

本发明提供的一种湿烟囱入口导流叶片装置，针对烟囱入口底部特有的结构、烟气气流和冷凝液携带方式，作出合理的设计，能够有效避免烟囱入口底部涡流现象产生，拦截并收集烟囱入口底部产生的冷凝液，通过积灰漏斗排出烟囱外部，有效解决了烟囱入口底部的冷凝液被烟气二次夹带排到大气中的问题，大大减少了烟气中的液滴含量，从而有效避免烟囱附近“烟囱雨”或酸雾沉降现象的发生。

本发明提供的装置结构简单，经济实用，易于实现，使用效果好，非常便于推广实施。

因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管业已描述了发明的实施例，应理解发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (10)

1.一种湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：包括导流叶片和支柱，其中，所述导流叶片设于烟囱入口处的底部，所述支柱一端固定于积灰平台上，另一端与所述导流叶片相连接，并支撑和固定所述导流叶片以使所述导流叶片与所述烟囱不接触，所述烟囱底部中心位置还设有一积灰漏斗，所述导流叶片位于所述积灰漏斗与所述烟囱的入口之间。

2.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片为扇形。

3.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片设置于所述烟囱底部，且所述导流叶片的上表面朝向所述烟囱底部的烟气入口方向。

4.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片与所述烟囱水平截面方向呈夹角α，夹角α的范围为0°≤α≤60°。

5.根据权利要求4所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片与所述烟囱水平截面方向所成的夹角α为15°。

6.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片径向宽度为所述烟囱直径的1/4～1/3。

7.根据权利要求6所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片径向宽度为所述烟囱直径的1/3。

8.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述导流叶片的材质为玻璃纤维增强塑料。

9.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述支柱为圆柱体或者方柱体。

10.根据权利要求1所述的湿烟囱入口导流叶片装置，其特征在于：所述支柱高度≥500mm。