CN202937951U - 烟囱膨胀节 - Google Patents

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戴永阳
靳庆新
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Abstract

本实用新型提供了一种烟囱膨胀节，其特征在于：包括框架，框架的顶部设有冷凝液导流板，框架的侧部设有伸缩区，挡液板设于框架下部，框架底部设有导流槽，导流槽内设有导流管。本实用新型提供的烟囱膨胀节克服了现有技术的不足，带集液和排液功能，结构简单，经济实用，使用效果好，易于实现，便于推广实施。

Description

烟囱膨胀节
技术领域
本实用新型涉及一种烟囱膨胀节，用于火力发电电厂、化工、冶金等行业采用湿法脱硫工艺的湿烟囱内筒壁冷凝液收集，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系统的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，会在烟囱内筒壁的内表面上聚集。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，液体便会从烟囱内筒壁上脱落。然后，液体会重新进入或被二次夹带，进入烟气流并被夹带出烟囱。
从烟囱内筒壁的冷凝液被重新带走的液滴都比较大，通常它们是造成“烟囱雨”或酸雾沉降现象的主要因素。
目前常规的膨胀节均采用非金属材料，其结构与设计大都没有考虑烟囱内筒壁会结露的潮湿环境，也不具备烟囱内筒壁冷凝液收集和排放的功能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种带集液和排液功能的烟囱膨胀节，能够有效收集烟囱内筒壁的冷凝液，并通过导流管排出烟囱外部，避免烟囱内筒壁的冷凝液被烟气流二次夹带排到大气中，从而有效避免烟囱附近的酸雾沉降或烟囱雨现象的发生。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种烟囱膨胀节，其特征在于：包括框架，框架的顶部设有冷凝液导流板，框架的侧部设有伸缩区，挡液板设于框架下部，框架底部设有导流槽，导流槽内设有导流管。
优选地，所述导流管的管径为DN32～DN150。
优选地，所述导流管的管径为DN50。
本实用新型提供的烟囱膨胀节使用时，冷凝液从框架顶部流下，沿着冷凝液导流板形成冷凝液液膜，并从挡液板和冷凝液导流板之间的间隙中流到框架底部导流槽中，最后通过导流槽内的导流管流出。
本实用新型提供的烟囱膨胀节不同区域采用不同的材料，并对各部件的设计、尺寸作合理调整，能够有效收集烟囱内筒壁的冷凝液，并通过导流管排出烟囱外部，避免烟囱内筒壁的冷凝液被烟气流二次夹带排到大气中，从而有效避免烟囱附近的酸雾沉降或烟囱雨现象的发生。
本实用新型提供的烟囱膨胀节克服了现有技术的不足，带集液和排液功能，结构简单，经济实用，使用效果好，易于实现，便于推广实施。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种烟囱膨胀节示意图；
附图标记说明
1-框架；2-防腐层；3-冷凝液导流板；4-伸缩区；5-冷凝液液膜；6-挡液板；7-导流管；8-螺栓；W1-伸缩区宽度；W2-挡液板高度；W3-冷凝液导流板高度；W4-框架高度。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1为本实用新型提供的一种烟囱膨胀节示意图，所述的一种烟囱膨胀节包括框架1，冷凝液导流板3通过焊接、一体成型、螺栓或粘接方式联结至框架1顶部，伸缩区4采用碳钢螺栓8固定到框架1侧部。框架1与伸缩区4连接处涂有防腐层2，框架1位于伸缩区4和冷凝液导流板3之间的一侧也涂有防腐层2。挡液板6通过焊接、一体成型、螺栓或粘接方式联结至框架1下部。框架1底部开导流槽，导流槽内装有导流管7。
本实用新型提供的一种烟囱膨胀节加工过程如下：
(1)对烟囱膨胀节的不同区域进行选材
框架1采用碳钢材料或合金钢材料，冷凝液导流板3采用玻璃纤维增强塑料(FRP)或聚丙烯塑料(PP)合金材料，伸缩区4采用非金属织物、橡校或合金材料，挡液板6采用玻璃纤维增强塑料(FRP)或聚丙烯塑料(PP)合金材料，导流管7采用合金材料，合金材料为316不锈钢、904合金、926合金或者C276合金。
(2)确定烟囱膨胀节的宽度
伸缩区宽度W1一般在200～600mm之间，通常取300mm；挡液板高度W2一般在100～200mm之间，通常取150mm；冷凝液导流板高度W3一般在200～400mm之间，通常取200mm；框架高度W4一般在40～80mm之间，通常取60mm。
(3)确定烟囱膨胀节底部导流槽的开口位置
导流槽的开口位置主要根据方便导流管布置走向来确定，一般开在框架1底部的中部。
(4)确定膨胀节底部导流槽底部导流管管径；
导流管7的管径在DN32～DN150之间，通常为DN50。
使用时，冷凝液从框架1顶部留下，沿着冷凝液导流板3形成冷凝液液膜5，并从挡液板6和冷凝液导流板3之间的间隙中流到框架1底部导流槽中，最后通过导流槽内的导流管7流出。
本实用新型提供的烟囱膨胀节不同区域采用不同的材料，并对各部件的设计、尺寸作合理调整，能够有效收集烟囱内筒壁的冷凝液，并通过导流管排出烟囱外部，避免烟囱内筒壁的冷凝液被烟气流二次夹带排到大气中，从而有效避免烟囱附近的酸雾沉降或烟囱雨现象的发生。本实用新型提供的烟囱膨胀节结构简单，经济实用，易于实现，使用效果好，非常便于推广实施。

Claims (3)

1.一种烟囱膨胀节，其特征在于：包括框架(1)，框架(1)的顶部设有冷凝液导流板(3)，框架(1)的侧部设有伸缩区(4)，挡液板(6)设于框架(1)下部，框架(1)底部设有导流槽，导流槽内设有导流管(7)。
2.如权利要求1所述的一种烟囱膨胀节，其特征在于：所述导流管(7)的管径为DN32～DN150。
3.如权利要求2所述的一种烟囱膨胀节，其特征在于：所述导流管(7)的管径为DN50。
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