CN213807863U - 一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，该装置包括，导流格栅，多个导流格栅设置于烟道内部，且每个导流格栅均垂直于烟道轴向；支撑横梁，相邻的两个导流格栅之间通过支撑横梁连接，多个支撑横梁间隔固定设置于烟道的内部。采用本实用新型的装置，可以保护余热锅炉受热面的鳍片管，消除鳍片管损害造成泄漏的安全隐患，使余热发电过程稳顺进行，且该装置安装简单，施工方便。

Description

一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置

技术领域

本实用新型属于发电锅炉技术领域，具体涉及一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置。

背景技术

燃气蒸汽联合循环发电技术(CCPP)是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置，具有发电效率高、成本低、效益好，符合调节范围宽，安全性能好、可靠性高，更加环保等等一系列优势。目前，有些钢铁企业装配燃气蒸汽联合循环发电机组，用以更高效率回收高炉炼铁过程中产生的大量高炉煤气中的高品位能量进行发电，同时调整产出蒸汽的压力等级后，输送至各蒸汽用户。燃气蒸汽联合循环发电机组工作时，高炉炼铁产生的高炉煤气与高压空气在燃气轮机的燃烧室内混合燃烧，产生高温高压的气流推动燃气轮机旋转做功，随后燃气轮机排出的高温气体及进入余热锅炉将水加热成高温高压蒸汽，高温高压蒸汽推动蒸汽轮机旋转做功，将内能转换成机械能。

高温烟气在推动燃气轮机旋转做功后，呈旋转状态，顺着燃气轮机与余热锅炉之间的棱台形的烟道从燃气轮机喷出，然后进入余热锅炉，余热锅炉的受热面为鳍片管，多个鳍片管由防护格栅通过固套固定，这时候旋转状态的高温烟气会使鳍片管产生晃动，同时鳍片管还会与防护格栅产生碰撞，严重时会造成鳍片管的鳍片脱落，鳍片管磨损泄露，被迫停机，对人身安全及设备安全构成威胁，机组停机检修，需要停送煤气，煤气系统操作工作量大且风险较高。而且煤气不能充分利用造成放散，污染环境同时减少发电量致使生产成本增加。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，以解决高温高压烟气旋转进入余热锅炉的受热面鳍片管，导致鳍片管晃动，存在鳍片管泄露的隐患问题。

本实用新型提供了一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，所述装置包括，

导流格栅，多个所述导流格栅设置于烟道内部，且每个所述导流格栅均垂直于所述烟道轴向；

支撑横梁，相邻的两个所述导流格栅之间通过所述支撑横梁连接，多个所述支撑横梁间隔固定设置于所述烟道的内部。

进一步地，所述导流格栅具有多个导流体，位于所述导流格栅中部的导流体为柱状，所述柱状的导流体轴向与所述烟道轴向平行，位于所述导流格栅外侧的导流体为楔形，所述楔形的导流体的斜边与所述烟道内壁平行，所述楔形的导流体的直角边与所述烟道轴向平行。

进一步地，所述导流格栅通过焊接固定在所述多个支撑横梁上。

进一步地，所述导流格栅的周面侧边固定设置于所述烟道内部。

进一步地，多个所述导流格栅位于同一平面。

进一步地，多个所述支撑横梁等间隔固定设置于所述烟道的内部。

进一步地，每个所述支撑横梁的两端均固定穿过所述烟道侧壁。

进一步地，所述装置还包括安装组件，所述安装组件设置有两个，两个所述安装组件相对固定设置在所述烟道的外侧，每个所述支撑横梁的两端分别固定连接在两个所述安装组件上。

进一步地，每个所述安装组件包括两个连接梁及连接板，两个所述连接梁相对设置，两个所述连接梁之间通过所述连接板连接，穿过所述烟道侧壁的支撑梁端部固定连接在连接板上。

进一步地，所述装置还包括密封罩，多个所述密封罩固定设置在所述烟道的外侧，穿过所述烟道侧壁的支撑横梁端部位于所述密封罩内。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供了一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，通过在燃气轮机和余热锅炉之间的烟道上设置支撑横梁，在支撑横梁的支撑作用下，在烟道内设置导流格栅。从燃气轮机喷出的高温高压旋转状烟气，其输出方向可能是四面八方，在导流格栅的作用下，旋转的烟气中，沿烟道轴向移动的烟气速度未受到影响，而沿其他方向移动的烟气会受到烟气导流装置中的导流格栅的抑制，从而使烟气的运动更为规律，烟气的移动方向沿着与烟道轴向相同的方向运动，使烟气运动方向更为单一，这样可以避免旋转烟气运动方向杂乱无章造成的鳍片管晃动问题，保护鳍片管，提高鳍片管和以及固定鳍片管的防护格栅的使用寿命，是余热发电过程稳顺进行；可以提高余热锅炉稳定性，减少停机时间，增加发电量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是烟道轴向为水平时的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置的俯视结构示意图。

图1中：1-烟道，2-支撑横梁，3-导流格栅，4-密封罩。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本实用新型，本实用新型的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本实用新型提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本实用新型提供了一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，为了便于介绍，以烟道轴向为水平来进行说明，图1为本实用新型提供的烟道轴向水平情况下的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置的俯视结构示意图，结合图1，该装置包括，

导流格栅3，多个导流格栅3设置于烟道1内部，且每个导流格栅3均垂直于烟道1轴向；

支撑横梁2，相邻的两个导流格栅3之间通过支撑横梁2连接，多个支撑横梁2间隔固定设置于烟道1的内部。

烟道1为棱台形，烟气由底面积较小一侧进入，移动至底面积较大的烟道一侧，在烟道1内设置导流格栅3，导流格栅3在支撑横梁2的支撑作用下，固定于烟道1上，从燃气轮机喷出的高温高压旋转状烟气，其速率方向可能是四面八方，在导流格栅3的作用下，旋转的烟气向前的速度未受到影响，而其他方向的速率会受到烟气导流装置中的导流格栅3 的抑制，从而使烟气的运动更为规律，方向沿着烟道轴向方向运动至余热锅炉的受热面即鳍片管运动，由于烟气运动方向较之前的旋转烟气方向单一，这样可以避免旋转烟气运动方向杂乱无章造成的鳍片管晃动问题，保护鳍片管，提高鳍片管和以及固定鳍片管的防护格栅的使用寿命，使余热发电过程稳顺进行。

作为本实用新型的优选，进一步地，导流格栅3有多个导流体，位于导流格栅3中部的导流体为柱状，柱状的导流体轴向与烟道1轴向平行，位于导流格栅3外侧的导流体为楔形，楔形的导流体的斜边与烟道1内壁平行，楔形的导流体的直角边与烟道1轴向平行。将导流格栅3最外侧的导流体设置为楔形可以降低导流格栅3对烟气沿轴向运动的阻碍。

作为本实用新型的一种实施例方式，导流格栅3焊接固定在多个支撑横梁2上。导流格栅3的材质可以选用钢质材料，优选不锈钢材质，由于烟气为高温气体，其温度可达600℃以下，采用普碳钢种，容易造成腐蚀问题。

作为本实用新型的一种实施方式，为了进一步提高导流装置与烟道1之间的结合强度，导流格栅3周面侧边可以固定设置于烟道1内部。还可以将导流格栅3的横向隔板两端固定穿过烟道1侧壁，导流格栅3和烟道1的连接方式可根据连接强度进行选择。

作为本实用新型的一种实施方式，多个导流格栅3可以位于同一平面。

作为本实用新型的一种实施方式，多个支撑横梁2等间隔固定设置于烟道1的内部。

作为本实用新型的一种实施方式，每个支撑横梁2的两端均固定穿过烟道1侧壁。

为了进一步的提高导流装置的稳定性，该装置还可以包括安装组件，安装组件设置有两个，两个安装组件相对固定设置在烟道1的外侧，每个所述支撑横梁2的两端分别固定连接在两个所述安装组件上。

进一步地，每个所述安装组件均包括两个连接梁以及一个连接板，两个连接梁相对设置，两个连接梁之间通过连接板连接，穿过烟道侧壁的支撑横梁的端部即固定连接在连接板上。

连接板可以通过焊接的方式与连接梁固定连接，连接梁可以选择200×200mm的H型钢，也可以选择任何能实现该功能的连接梁。如果将导流装置设置于烟道的钢梁的旁边，可以由钢梁替代一根连接梁，可以节约成本。

作为本实用新型的一种实施方式，该装置还可以包括密封罩4，多个密封罩4固定设置在烟道1的外侧，穿过烟道侧壁的支撑横梁2的端部位于密封罩内。支撑横梁2的两端穿过烟道1壁可能会造成煤气泄露，造成安全隐患，在端部设置密封罩4将此处密封起来，避免煤气泄露，造成停机检修。密封罩4的形状可以根据实际情况进行选择，例如可以是方形。密封罩4可以采用钢板焊接获得。另外密封罩4与支撑横梁的端部均预留有膨胀间隙，为导流装置受热膨胀提供空间。另外，导流格栅3的横向隔板若穿过烟道1壁，可以将横向隔板的两端设置于密封罩4中，提高安全性。

在本实用新型中，导流格栅3有隔板焊接而成，导流格栅3的周面侧边固定设置在烟道1内部，可采取隔板穿过烟道1侧壁的方法进行固定，此时需要将穿过烟道1侧壁的隔板端部也设置于密封罩4内，同时预留膨胀间隙。若导流格栅3的周面侧边未固定至烟道内部，那么要注意导流格栅的周面侧边与烟道内壁之间预留膨胀间隙。

当烟道轴向为竖直或者其他方向时，本实用新型的结构仍然适用。

下面以烟道轴向为水平方向设置为例，本实用新型中的导流装置安装可以按照如下步骤进行：

确定安装位置，选择将导流装置设置于余热锅炉入口烟道入口膨胀节后的钢梁旁边，用钢梁替代一根连接梁。根据现场环境和工期要求在余热锅炉的入口处的烟道两侧及烟道内搭建脚手架，在烟道两个外测面，各安装一根连接梁，将连接梁固定于烟道外测。

支撑横梁的安装：在烟道内设置支撑横梁，共设置3根，其中，中间的为主梁，最上面和最下面的为辅梁。主梁从距离烟道钢梁350mm，竖直方向上中心的位置从烟道两侧穿出，在烟道外侧焊制方形密封罩，将密封罩的底面(即连接板)的两侧分别与钢梁和连接梁焊接，同时预留支撑横梁的膨胀间隙。

导流格栅装置的安装：在相邻的支撑横梁之间焊接导流格栅，最上侧的导流格栅的顶部与烟道内部上侧之间预留膨胀间隙，最下侧的导流格栅下侧与烟道内部下侧预留膨胀间隙。

最后，在烟道外测焊接密封罩。

本实用新型提供了一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，通过在燃气轮机和余热锅炉之间的烟道上设置支撑横梁，在支撑横梁的支撑作用下，在烟道内设置导流格栅。从燃气轮机喷出的高温高旋转状烟气，其输出方向可能是四面八方，在导流格栅的作用下，旋转的烟气中，沿烟道轴向移动的烟气速度未受到影响，而沿其他方向移动的烟气会受到烟气导流装置中的导流格栅的抑制，从而使烟气的运动更为规律，烟气的移动方向沿着与烟道轴向相同的方向运动，使烟气运动方向更为单一，这样可以避免旋转烟气运动方向杂乱无章造成的鳍片管晃动问题，保护鳍片管，提高鳍片管和以及固定鳍片管的防护格栅的使用寿命，是余热发电过程稳顺进行；可以提高余热锅炉稳定性，减少停机时间，增加发电量。

本装置投入使用前，余热锅炉高温过热器鳍片管因运行不稳定，须定期检查修复，每4 个月一次，每次5天时间，即全年需要15天停机检查修复。本实用新型的导流装置使用后能够减少停机检修时间，每6个月一次，全年减少5天停机时间。以150MW机组为例，则每年可多发电1800万度电，电价以0.5元/kWh计，则每年可产生900万元效益。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述装置包括，

导流格栅，多个所述导流格栅设置于烟道内部，且每个所述导流格栅均垂直于所述烟道轴向；

支撑横梁，相邻的两个所述导流格栅之间通过所述支撑横梁连接，多个所述支撑横梁间隔固定设置于所述烟道的内部。

2.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述导流格栅具有多个导流体，位于所述导流格栅中部的导流体为柱状，所述柱状的导流体轴向与所述烟道轴向平行，位于所述导流格栅外侧的导流体为楔形，所述楔形的导流体的斜边与所述烟道内壁平行，所述楔形的导流体的直角边与所述烟道轴向平行。

3.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述导流格栅通过焊接固定在所述多个支撑横梁上。

4.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述导流格栅的周面侧边固定设置于所述烟道内部。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，多个所述导流格栅位于同一平面。

6.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，多个所述支撑横梁等间隔固定设置于所述烟道的内部。

7.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，每个所述支撑横梁的两端均固定穿过所述烟道侧壁。

8.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述装置还包括安装组件，所述安装组件设置有两个，两个所述安装组件相对固定设置在所述烟道的外侧，每个所述支撑横梁的两端分别固定连接在两个所述安装组件上。

9.根据权利要求8所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，每个所述安装组件包括两个连接梁及连接板，两个所述连接梁相对设置，两个所述连接梁之间通过所述连接板连接，穿过所述烟道侧壁的支撑横梁端部固定连接在连接板上。

10.根据权利要求7-9任一项所述的一种燃气蒸汽联合循环发电余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述装置还包括密封罩，多个所述密封罩固定设置在所述烟道的外侧，穿过所述烟道侧壁的支撑横梁端部位于所述密封罩内。

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