CN111692888B - 一种烟气混风装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气混风装置，包括用于第一烟气进入的第一烟气通道、用于第二烟气通过的第二烟气通道和多个进风管，第一烟气通道与第二烟气通道通过多个进风管连通，且多个进风管伸入第二烟气通道内的径向深度不同。通过以上设置，能够实现第一烟气通过多个进风管分层进入第二烟气通道，以便第一烟气与不同位置的第二烟气混合，有利于第一烟气和第二烟气混风均匀。

Description

一种烟气混风装置

技术领域

本发明用于石膏生产中的煅烧技术领域，具体涉及一种烟气混风装置，尤其是涉及一种含尘高温烟道气与低温烟气的混风装置。

背景技术

日前，在石膏的快速煅烧过程中，是将低温烟气通过管道直接吹入高温烟道而与高温烟气简单混合，使得高温烟气分布不均，为此极易造成石膏粉料的过烧和欠烧，影响物相组成，造成初终凝时间不稳定，影响产品质量。

另外，在烟气脱硝过程中，还原剂与烟气混合不均匀，对脱硝效率和脱硝设备的使用寿命造成很大的影响。因此，为了增强烟气混合的均匀性，同时避免高温烟道中的积灰，急需一种烟气的均匀混风装置。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明提供了一种烟气混风装置，能够实现低温烟气分层且均匀进入高温烟道，确保高低温烟气混风均匀，进一步地避免了高温烟道中积灰。

为了达到本发明的目的，本发明采取的技术方案如下：

一种烟气混风装置，包括用于第一烟气进入的第一烟气通道、用于第二烟气通过的第二烟气通道和多个进风管，所述第一烟气通道与所述第二烟气通道通过多个所述进风管连通，且多个所述进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度不同。

可选地，所述第一烟气通道包括旋风腔，所述旋风腔为蜗壳状，并套设在所述第二烟气通道外。

可选地，多个所述进风管沿着所述第二烟气通道的中心轴线排列成多列，每一列包括多个所述进风管，所述进风管的出风方向偏离所述第二烟气通道的中心轴线，且同一列的多个所述进风管沿所述第二烟气通道的中心轴线呈环形阵列排布。

可选地，不同列的所述进风管的出风方向不同。

可选地，不同列的所述进风管在所述第二烟气通道内形成的出风环流均为顺时针环流或逆时针环流。

可选地，多个所述进风管排列成三列，分别为内层进风管、中间层进风管和外层进风管，所述内层进风管、所述中间层进风管和所述外层进风管沿着所述第二烟气通道的中心轴线依次排列，所述内层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度相同，所述中间层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度相同，所述外层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度相同，且所述中间层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度小于所述内层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度，且大于所述外层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度。

可选地，所述第二烟气通道内形成用于所述第二烟气通过的圆形腔体，所述外层进风管中的进风管的中心轴线与第一轴线之间的夹角为50°～60°，所述第一轴线位于垂直于所述第二烟气通道的中心轴线且过所述外层进风管中的进风管的中心轴线的第一截面上，且所述第一轴线经过所述外层进风管中的进风管的外侧壁面与所述圆形腔体的内侧壁面的交点、以及所述第二烟气通道的中心轴线与所述第一截面上的交点。

可选地，所述第二烟气通道内形成用于所述第二烟气通过的圆形腔体，所述中间层进风管中的进风管的中心轴线与第二轴线之间的夹角为35°～45°，所述第二轴线位于垂直于所述第二烟气通道的中心轴线且过所述中间层进风管中的进风管的中心轴线的第二截面上，且所述第二轴线经过所述中间层进风管中的进风管的外侧壁面与所述圆形腔体的内侧壁面的交点、以及所述第二烟气通道的中心轴线与所述第二截面上的交点。

可选地，所述第一烟气通道包括旋风腔，所述旋风腔为蜗壳状，并套设在所述第二烟气通道外，且所述旋风腔具有水平进风口；

所述第二烟气通道内形成用于所述第二烟气通过的圆形腔体，所述内层进风管中的进风管的中心轴线与第三轴线之间的夹角为40°～50°，所述第三轴线为垂直于所述第二烟气通道的中心轴线且过所述内层进风管中的进风管的中心轴线的第三截面上，且所述第三轴线为经过所述第二烟气通道的中心轴线与所述第三截面的交点的竖直或水平轴线。

可选地，所述内层进风管中的进风管的出风端设有弯头，进风口为马蹄状。

采用上述技术方案后，本发明具有如下有益效果：

1、烟气混风装置中第一烟气通道通过多个进风管实现与第二烟气通道的连通，且多个进风管伸入第二烟气通道内的径向深度不同，以便第一烟气通过多个进风管分层进入第二烟气通道内，实现第一烟气与不同位置的第二烟气的混合，有利于第一烟气和第二烟气混风均匀。

2、多个进风管沿着第二烟气通道的中心轴线排列成多列，每一列包括多个进风管，进风管的出风方向偏离第二烟气通道的中心轴线，且同一列的多个进风管沿第二烟气通道的中心轴线呈环形阵列排布。通过调整各列进风管的出风方向，并根据各列进风管的位置设置相应进风管的入风口和出风口形状，如内层进风管的入风口设为马蹄状，出风端设有40°～50°的弯头，且出风口采用缩径结构等，可以通过对不同列进风管的管径、长度和进风方向调整，实现不同列进风管的风速相等，进一步实现各列进风管进风均匀，以及第一烟气与第二烟气的混风均匀。

3、烟气混风装置的第一烟气通道内设置有蜗壳状的旋风腔，可实现第一烟气(低温烟气)在沿旋风腔周向回旋过程中由多个进风管顺利进入第二烟气通道(高温烟道)，实现同一列不同位置进风管的风速相等，进一步实现每列中各进风管进风均匀，以及第一烟气与第二烟气的混风均匀。

4、烟气混风装置中多个进风管伸入第二烟气通道内的径向深度不同，且进风管的出风方向偏离第二烟气通道的中心轴线的角度也不同，另外，各列之间进风管的出风口位置沿同一方向偏转一定角度。通过以上设置，可实现将不同列进气管的出风口伸入第二烟气通道的不同位置，使第一烟气吹入第二烟气通道的不同层位置，并在第二烟气通道内形成的出风环流均为顺时针环流或逆时针环流，即沿圆周的同一方向旋转，以增强各层之间烟气的混合，确保第一烟气和第二烟气混风均匀，进一步地，第二烟气通道沉积的积灰被旋转的混合烟气吹起带走，从而减小对混风的影响。

通过以上设置，本发明的烟气混风装置可实现第一烟气沿不同位置且均匀进入第二烟气通道，增强烟气的混合，确保烟气混风均匀，同时也避免了第二烟气通道中积灰。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为根据本发明实施例所述的烟气混风装置的局部剖视结构示意图；

图2为图1所示的烟气混风装置的A-A向的剖视结构示意图；

图3为图1所示的烟气混风装置的B-B向的剖视结构示意图；

图4为图1所示的烟气混风装置的C-C向的剖视结构示意图。

附图标记：

1、第一烟气通道；11、旋风腔；111、水平进风口；2、第二烟气通道；21、内侧壁面；3、外层进风管；31、第一外层进风管；32、第一外层进风管外侧壁面；33、第一轴线；4、中间层进风管；41、第一中间层进风管；42、第一中间层进风管外侧壁面；44、第二轴线；5、内层进风管；51、第一内层进风管；52、入风口；53、内层进风管出风口；54、弯头；55、第三轴线；6、外壳体；7、保温筒；71、薄壁金属筒；72、保温层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本文，但是，本文还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本文的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图4所示，一种烟气混风装置，包括用于第一烟气进入的第一烟气通道1、用于第二烟气通过的第二烟气通道2和多个进风管，第一烟气通道1与第二烟气通道2通过多个进风管连通，且多个进风管伸入第二烟气通道2内的径向深度不同。

可选地，如图1-图4所示，第一烟气通道1包括旋风腔11，旋风腔11为蜗壳状，旋风腔11具有水平进风口111，第一烟气通道1套设在第二烟气通道2的外部。

通过以上设置，烟气混风装置可实现低温烟气从水平进风口111(如图2、图3、图4中由右向左箭头E所示的方向)进行入第一烟气通道1后，在蜗壳状的旋风腔11内沿周向回旋过程中由多个进风管顺利进入第二烟气通道2(即高温烟道)中，与进入第二烟气通道2的高温烟气(如图1中由右向左箭头D所示的方向)混合；另外，可通过调整第二烟气通道2与第一烟气通道1的相对位置，实现垂直于第二烟气通道2的中心轴线的同一层、不同位置的进风管的风速相等，进一步实现每层中各进风管进风均匀和高低温烟气的混风均匀。

具体地，第一烟气通道1设置在外壳体6的内部，第二烟气通道2设置在保温筒7的内部，保温筒7的外层为薄壁金属筒71，内层为保温层72，薄壁金属筒71与保温层72共同形成保温筒壁，进风管贯穿保温筒壁，且与薄壁金属筒71焊接固定，如此结构既可满足保温筒7的使用强度，也可提高对混合烟气的保温效果。

可选地，如图1-图4所示，多个进风管沿着第二烟气通道2的中心轴线排列成多列，每一列包括多个进风管，进风管的出风方向偏离第二烟气通道2的中心轴线，且同一列的多个进风管沿第二烟气通道2的中心轴线呈环形阵列排布。

可选地，如图2-图4所示，不同列的进风管的出风方向不同。

可选地，如图2-图4所示，不同列的进风管在第二烟气通道2内形成的出风环流均为顺时针环流或逆时针环流。

具体地，沿着第二烟气通道2的中心轴线排列成的多列进风管即为多层进风管，多层进风管间隔设置在保温筒7的圆周上，且各层进风管的长度以及沿保温筒7的圆周的倾斜角度不同。

可选地，如图1所示，多个进风管排列成三列，分别为内层进风管5、中间层进风管4和外层进风管3，内层进风管5、中间层进风管4和外层进风管3沿着第二烟气通道2的中心轴线依次排列，内层进风管5伸入第二烟气通道2内的径向深度相等，中间层进风管4伸入第二烟气通道2内的径向深度相等，外层进风管3伸入第二烟气通道2内的径向深度相等，且中间层进风管4伸入第二烟气通道2内的径向深度小于内层进风管5伸入第二烟气通道2内的径向深度，且大于外层进风管3伸入第二烟气通道2内的径向深度。

具体地，如图2所示，外层进风管3包括沿保温筒7周向均匀设置的8个进风管；如图3所示，中间层进风管4包括沿保温筒7周向均匀设置的8个进风管；如图4所示，内层进风管5包括沿保温筒7周向均匀设置的4个进风管。内层进风管5、中间层进风管4和外层进风管3在保温筒7的圆周上间隔设置，中间层进风管4置于内层进风管5和外层进风管3之间。

通过以上设置，可实现内层进风管5将第一烟气通道1内的低温烟气吹入第二烟气通道2的内层，中间层进风管4将第一烟气通道1内的低温烟气吹入第二烟气通道2的中间层，外层进风管3将第一烟气通道1内的低温烟气吹入第二烟气通道2的外层，即实现了将不同层进气管的出风口伸入第二烟气通道2的不同位置，使低温烟气从各层吹入第二烟气通道2(即高温烟道)的不同层位置，可增强各层之间烟气的混合，确保高低温烟气混风均匀。

可选地，第二烟气通道2内形成用于第二烟气(即高温烟气)通过的圆形腔体，外层进风管3中的进风管的中心轴线与第一轴线33之间的夹角为50°～60°，其中，第一轴线33位于垂直于第二烟气通道2的中心轴线且过外层进风管3中的进风管的中心轴线的第一截面上，且第一轴线33经过外层进风管3中的进风管的外侧壁面与圆形腔体的内侧壁面的交点、以及第二烟气通道2的中心轴线与第一截面上的交点。以上设置，可调整外层进风管3的进风方向。

具体地，如图2所示，外层进风管3包括第一外层进风管31，第一外层进风管31的中心轴线与第一轴线33之间的夹角为55°，其中，第一轴线33位于垂直于第二烟气通道2的中心轴线且过第一外层进风管31的中心轴线的第一截面(即A-A截面)上，且第一轴线33经过第一外层进风管外侧壁面32与圆形腔体的内侧壁面21的交点、以及第二烟气通道2的中心轴线与第一截面上的交点。

可选地，第二烟气通道2内形成用于第二烟气(即高温烟气)通过的圆形腔体，中间层进风管4中的进风管的中心轴线与第二轴线44之间的夹角为35°～45°，其中，第二轴线44位于垂直于第二烟气通道2的中心轴线且过中间层进风管4中的进风管的中心轴线的第二截面上，且第二轴线44经过中间层进风管4中的进风管的外侧壁面与圆形腔体的内侧壁面的交点、以及第二烟气通道2的中心轴线与第二截面上的交点。以上设置，可调整中间层进风管4的进风方向。

具体地，如图3所示，中间层进风管4包括第一中间层进风管41，第一中间层进风管41的中心轴线与第二轴线44之间的夹角为40°，其中，第二轴线44位于垂直于第二烟气通道2的中心轴线且过第一中间层进风管41的中心轴线的第二截面(即B-B截面)上，且第二轴线44经过第一中间层进风管外侧壁面42与圆形腔体的内侧壁面21的交点、以及第二烟气通道2的中心轴线与第二截面上的交点。

可选地，第二烟气通道2内形成用于第二烟气(即高温烟气)通过的圆形腔体，内层进风管5中的进风管的中心轴线与第三轴线55之间的夹角为40°～50°，第三轴线55为垂直于第二烟气通道2的中心轴线且过内层进风管5中的进风管的中心轴线的第三截面上，且第三轴线55为经过第二烟气通道2的中心轴线与第三截面的交点的竖直或水平轴线。以上设置，可调整内层进风管5的进风方向。

具体地，如图4所示，内层进风管5包括第一内层进风管51，第一内层进风管51的中心轴线与第三轴线55之间的夹角为45°，其中，第三轴线55为垂直于第二烟气通道2的中心轴线且过第一内层进风管51的中心轴线的第三截面(即C-C截面)上，且第三轴线55为经过第二烟气通道2的中心轴线与第三截面的交点的竖直轴线。

可选地，如图2、图3和图4所示，中间层进风管4的进风管在保温筒7的圆周上的位置相对于外层进风管3的进风管在保温筒7的圆周上的位置进行了周向偏移，内层进风管5的进风管在保温筒7的圆周上的位置相对于中间层进风管4的进风管在保温筒7的圆周上的位置进行了再次同向偏移。可选地，偏移角度为20°～25°。

具体地，如图3所示，中间层进风管4的进风管在保温筒7的圆周上的位置相对于外层进风管3的进风管在保温筒7的圆周上的位置周向偏移量为22.5°。

通过以上设置，可实现第一烟气通道1内的低温烟气从各层进气管沿不同方向吹入第二烟气通道2，并在第二烟气通道2内沿圆周的同一方向旋转，增强第二烟气通道2内各位置烟气的混合，确保高低温烟气混风均匀，进一步地，第二烟气通道2内沉积的积灰被旋转烟气吹起带走，从而减小对混风的影响。

可选地，内层进风管5的进风管的出风端设有弯头，弯头的弯曲角度为40°～50°。

具体地，如图4所示，内层进风管5的进风管的出风端设有弯曲角度为45°的弯头54。

可选地，如图4所示，内层进风管5的进风管的入风口52为马蹄状，内层进风管出风口53为缩径结构。

以上设置，可通过对不同层进风管的入风口和出风口的形状、角度、结构等调整，实现对各层进风管的进风量和进风方向的调整，进一步地实现各层进风管的风速相等，实现各层进风管进风均匀和高低温烟气的混风均匀的效果。

综上所述，本发明实施例提出的烟气混风装置，通过设置多层不同长度、不同数量、不同形状入风口和不同位置出风口的进风管，且各层进风管沿保温筒7的圆周倾斜不同角度，能够实现低温烟气通过多个进风管分层且以相同风速均匀进入高温烟道，确保高低温烟气混风均匀，进一步地避免了高温烟道中积灰。

以上实施方式仅表达了本发明的示例性实施方式，其描述较为具体和详细，内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (7)

1.一种烟气混风装置，其特征在于，包括用于第一烟气进入的第一烟气通道、用于第二烟气通过的第二烟气通道和多个进风管，所述第一烟气通道与所述第二烟气通道通过多个所述进风管连通，且多个所述进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度不同；

所述第一烟气通道包括旋风腔，所述旋风腔为蜗壳状，并套设在所述第二烟气通道外；

烟气沿所述旋风腔的切线方向进入所述第一烟气通道，所述旋风腔沿烟气流经方向其流道逐渐变小；

多个所述进风管排列成三列，分别为内层进风管、中间层进风管和外层进风管，所述内层进风管、所述中间层进风管和所述外层进风管沿着所述第二烟气通道的中心轴线依次排列，所述内层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度相同，所述中间层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度相同，所述外层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度相同，且所述中间层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度小于所述内层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度，且大于所述外层进风管伸入所述第二烟气通道内的径向深度；

所述第一烟气为低温烟气，所述第二烟气为高温烟气；

所述高温烟气依次经过所述内层进风管、所述中间层进风管和所述外层进风管；

不同列的所述进风管在所述第二烟气通道内形成的出风环流均为顺时针环流或逆时针环流；

所述内层进风管伸入到所述第二烟气通道的中心轴线处，所述外层进风管伸入到所述第二烟气通道的内侧壁面处。

2.如权利要求1所述的一种烟气混风装置，其特征在于，每一列包括多个所述进风管，所述进风管的出风方向偏离所述第二烟气通道的中心轴线，且同一列的多个所述进风管沿所述第二烟气通道的中心轴线呈环形阵列排布。

3.如权利要求2所述的一种烟气混风装置，其特征在于，不同列的所述进风管的出风方向不同。

4.如权利要求3所述的一种烟气混风装置，其特征在于，所述第二烟气通道内形成用于所述第二烟气通过的圆形腔体，所述外层进风管中的进风管的中心轴线与第一轴线之间的夹角为50°～60°，所述第一轴线位于垂直于所述第二烟气通道的中心轴线且过所述外层进风管中的进风管的中心轴线的第一截面上，且所述第一轴线经过所述外层进风管中的进风管的外侧壁面与所述圆形腔体的内侧壁面的交点、以及所述第二烟气通道的中心轴线与所述第一截面上的交点。

5.如权利要求3所述的一种烟气混风装置，其特征在于，所述第二烟气通道内形成用于所述第二烟气通过的圆形腔体，所述中间层进风管中的进风管的中心轴线与第二轴线之间的夹角为35°～45°，所述第二轴线位于垂直于所述第二烟气通道的中心轴线且过所述中间层进风管中的进风管的中心轴线的第二截面上，且所述第二轴线经过所述中间层进风管中的进风管的外侧壁面与所述圆形腔体的内侧壁面的交点、以及所述第二烟气通道的中心轴线与所述第二截面上的交点。

6.如权利要求3所述的一种烟气混风装置，其特征在于，所述第一烟气通道包括旋风腔，所述旋风腔为蜗壳状，并套设在所述第二烟气通道外，且所述旋风腔具有水平进风口；

所述第二烟气通道内形成用于所述第二烟气通过的圆形腔体，所述内层进风管中的进风管的中心轴线与第三轴线之间的夹角为40°～50°，所述第三轴线为垂直于所述第二烟气通道的中心轴线且过所述内层进风管中的进风管的中心轴线的第三截面上，且所述第三轴线为经过所述第二烟气通道的中心轴线与所述第三截面的交点的竖直或水平轴线。

7.如权利要求3所述的一种烟气混风装置，其特征在于，所述内层进风管中的进风管的出风端设有弯头，进风口为马蹄状。

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