CN218637616U - 大型除尘烟气分布装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，设置在烟道和除尘器之间的锥形扩散管中，包括多个分布单元，每一分布单元均为两端开口的四面锥筒状，多个分布单元依次嵌套设置于所述锥形扩散管内，分布单元的大小底面与锥形扩散管的大小底面分别在同一侧，各分布单元锥角各不相同，由内向外锥角依次减小，上下锥面面积由内到外依次增大。本实用新型的大型除尘烟气分布装置结构简单、容易维修，各分布单元沿烟气流向布置，具有流场和压力场分布均匀度高、压力损失低、磨损程度低、无流动死区、不易堵塞等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气的环保处理，特别是涉及一种大型除尘烟气分布装置。
背景技术
烟气在除尘器前的烟道内流动时压强相对比较均匀。然而，烟气在进入除尘器前要经过一个锥形的进气口，在气流经过锥形进气口时，由内侧向外侧压强逐渐增大，流速变小，形成压力梯度，从而造成烟气进入除尘器后的流场发生变化。因此，为防止气流在锥形进气口形成“流动死区”，提高除尘效果，提高烟气分布均匀度和设备的寿命，需要在烟道与除尘器的进口处设置大型除尘烟气分布装置，以保证烟气在设备中均匀和稳定地流动，消除烟气在设备内形成的死区，防止颗粒物在流速较小的区域堆积，保持流体的稳定性，改变烟气在除尘器内部流速和压力分布，使气、固两相在除尘器内均匀分布，降低高速流动的颗粒对设备的冲刷及磨损，提高除尘器的效率，达到延长除尘设备使用寿命的目的。
目前，国内外研究和开发的气体分布装置较少，很多性能优良的分布装置大多用于化工工艺中，结构都非常复杂，操作也比较复杂，很难适用于大型的烟气除尘脱硫设备。目前国内外用于处理200000-2000000m3/h烟气流量的大型的气体分布装置主要存在阻力大、易磨损、容易堵塞等问题。S.V.Makarytchev设计的旋转锥床是一种有效的烟气分布器，但其动力消耗和维修量较大，不适用于大型烟气烟气除尘器。
目前，国内外应用最多的是百页窗式烟气分布器、导流板和烟气分布板：
(1)百页窗式烟气分布器气流分布的效果较差，影响除尘效率，同时颗粒物对静电除尘器电极和布袋磨损严重；
(2)导流板是在烟道内布置多个弧形的导流叶片，这种叶片一般阻力较大，烟气流速较高时对叶片的磨损较严重，同时在导流叶片的背部极易形成较大的涡流，造成死床并大量积灰；
(3)烟气分布板对烟气的分布效果较好，但结构复杂，阻力较大，容易形成小的涡流使在分布板表面上形成死床，在分布板孔后部积灰并堵塞烟气通道，且维修较困难。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可以达到较好的气流均布效果的大型除尘烟气分布装置。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，设置在烟道和除尘器之间的锥形扩散管中，包括多个分布单元，每一分布单元均为两端开口的四面锥筒状，多个分布单元依次嵌套设置于所述锥形扩散管内，分布单元的大小底面与锥形扩散管的大小底面分别在同一侧，各分布单元锥角各不相同，由内向外锥角依次减小，上下锥面面积由内到外依次增大。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述分布单元高度相同，各分布单元的大小底面与烟道与除尘器之间的锥形扩散管的大小底面分别重合。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述各分布单元的轴线在同一条直线上。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，各分布单元的大、小底面的各边分别与锥形扩散管的大、小底面的对应的各边平行。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述各分布单元的大、小底面均为矩形。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述分布单元的数目为3-8个。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置结构简单、容易维修，各分布单元沿烟气流向布置，具有流场和压力场分布均匀度高、压力损失低、磨损程度低、无流动死区、不易堵塞等特点。本实用新型的大型除尘烟气分布装置用于大型烟气除尘器能达到较好的气流均布效果。
附图说明
图1为本实用新型的大型除尘烟气分布装置在烟道和除尘器间的位置示意图；
图2为本实用新型的大型除尘烟气分布装置的沿烟道方向的视图；
图3中的A-D为本实用新型的大型除尘烟气分布装置的由内到外各分布单元的主视图；
图3中E-H为分别与A-D对应的本实用新型的大型除尘烟气分布装置由内到外各分布单元的俯视图；
图4为应用实例2所采用的本实用新型大型除尘烟气分布装置的速度模拟分布图；
图5为应用实例2所采用的本实用新型大型除尘烟气分布装置的压力模拟分布图。
具体实施方式
本实用新型的大型除尘烟气分布装置2，设置在烟道1和除尘器4之间的锥形扩散管3中，包括多个分布单元5，每一分布单元均为两端开口的四面锥筒状，多个分布单元依次嵌套设置于所述锥形扩散管内，分布单元的大小底面与锥形扩散管的大小底面分别在同一侧，各分布单元锥角各不相同，由内向外锥角依次减小，上下锥面面积由内到外依次增大。
分布单元的大底面与锥形扩散管的大底面在同一侧，分布单元的小底面与锥形扩散管的小底面在同一侧，各分布单元的锥角各不相同，由内向外锥角依次减小。各分布单元的上下锥面面积由内到外依次增大。
上述由内到外的含义是：由所述锥形扩散管的最内部(靠近中轴线)到所述锥形扩散管的内侧壁。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述分布单元高度相同，各分布单元的大小底面与烟道与除尘器之间的锥形扩散管的大小底面分别重合。
当分布单元如图1侧立放置时，所述分布单元高度也可以理解为所述分布单元的水平方向的长度。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述各分布单元的轴线在同一条直线上。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，各分布单元的大、小底面的各边分别与锥形扩散管的大、小底面的对应的各边平行。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述各分布单元的大、小底面均为矩形。
本实用新型的大型除尘烟气分布装置，其中，所述分布单元的数目为3-8个。
如图1、图2所示，本实用新型提供一种大型除尘烟气分布装置2，其设置在烟道1和除尘器4之间的锥形扩散管3中，它包括若干个由该锥形扩散管内部中心到该锥形扩散管外壁依次套设的分布单元5，根据处理的烟气量及烟道的尺寸可设计为3-8个分布单元5。这些分布单元5高度相同，且均为两端开口的四面锥筒。各分布单元5上下底面的形状与对应的锥形扩散管上下底面的形状相似，且面积由内到外依次增大。各分布单元的中心与烟气流向重合。
进一步的，如图3中A-H所示，该大型除尘烟气分布装置2设计为4个分布单元5，各分布单位5的长度与该锥形扩散管3的长度相同，使该分布单元5的上下底面与对应的该锥形扩散管3的上下底面分别重合，而各分布单位5的上下底面每条边与对应的该锥形扩散管3的上下底面每条边平行。另外各分布单元5的几何中心线在同一条直线上且与该烟道1内的烟气流向重合。
各分布单位5可采用与烟道及除尘器壳体材质相同的碳钢焊接固定，并焊接固定在锥形扩散管3上
根据烟道及除尘器进口的尺寸比例、烟气流速、烟气压力等计算结果可以确定分布单元的个数、分布单元的尺寸、各分布单元之间的间距。在实际中，以底面为矩形为例，大型除尘烟气分布装置的设计计算过程如下：
1)各分布单元通过的烟气流量为：
式中：Q为烟气的总流量；
θi为第i个分布单元的侧向角度；
N为分布单元的个数。
2)烟气通过大型除尘烟气分布装置的临界压降为：
式中：ρf为烟气的密度；
U为烟气流动的平均速率。
这种结构能使烟气的流场和压力场分布更均匀，且阻力小，仅为30-50Pa。
3)烟气通过大型除尘烟气分布装置的流速为：
烟气在大型除尘烟气分布装置各分布单元内的流动速度与大型除尘烟气分布装置上底面截面积有关，如下式所示：
式中：Q为烟气的总流量；
Ai为第i个分布单元上底面的长度；
Bi为第i个分布单元上底面的宽度。
下面列举两个应用实例说明本实用新型的大型除尘烟气分布装置的技术效果。
应用实例1：
本实用新型用在75t/h燃煤锅炉的电袋复合除尘器的改造中，热态烟气量为215000m3/h，烟气温度为142℃，烟道尺寸为1500mm×2500mm，静电除尘器进口尺寸为7500mm×9600mm，除尘器的前部为静电除尘器，后部为袋式除尘器。在烟气进气口内布置一个大型除尘烟气分布装置，大型除尘烟气分布装置由三个分布单元组成。
应用结果表明，本实用新型的大型除尘烟气分布装置能有效提高烟气在静电除尘器的分布，静电除尘器效率由原来的67-75％左右提高到80-85％，有效地提高了除尘器的效率，使在相同的除尘效率条件下除尘器的电耗降低了10％以上，阻力损失低于80-110Pa。
应用实例2：
本实用新型用在1台220t/h燃煤机组锅炉的袋式除尘工程中，烟气流量285000Nm3/h，热态烟气量为412000m3/h，在袋式除尘器的进气口内采用大型除尘烟气分布装置，大型除尘烟气分布装置由四个分布单元组成。
烟气经大型除尘烟气分布装置后的流速在1.36-1.44m/s左右波动，流速变化范围小于10％，波动较小，表明烟气流动较稳定，大型除尘烟气分布装置的阻力仅为68-85Pa。而在另一机组锅炉的袋式除尘器配置导流板，在进口喇叭处测量烟气的流速在0.5-4.6m/s左右波动，烟气流速变化较大。
图4所示的是增加大型除尘烟气分布装置后静电除尘器前部的烟气流速模拟结果，图4表明，烟气流速在1.26-1.46m/s之间；而在没有大型除尘烟气分布装置时烟气流速在0.4-4.2m/s之间，烟气流速波动大。
结合图5所示，烟气流经大型除尘烟气分布装置后轴向流速和压力分布相对较均匀，用于大型烟气除尘器能达到较好的气流均布效果，且压力场均匀，不产生涡流。
上述应用实例的结果表明，本实用新型的大型除尘烟气分布装置对提高烟气流速分布均匀度有很好的作用，可提高除尘器的除尘效果，并可提高袋式除尘器的寿命。
综上所述，本实用新型大型除尘烟气分布装置具有均匀分布流体的作用，同时压降最小，有良好的气－固接触条件，可以排除沟流和死角，同时不易堵塞和磨损，便于维修。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种大型除尘烟气分布装置，设置在烟道和除尘器之间的锥形扩散管中，其特征在于，包括多个分布单元，每一分布单元均为两端开口的四面锥筒状，多个分布单元依次嵌套设置于所述锥形扩散管内，分布单元的大小底面与锥形扩散管的大小底面分别在同一侧，各分布单元锥角各不相同，由内向外锥角依次减小，上下锥面面积由内到外依次增大。
2.如权利要求1所述的大型除尘烟气分布装置，其特征在于，所述分布单元高度相同，各分布单元的大小底面与烟道与除尘器之间的锥形扩散管的大小底面分别重合。
3.如权利要求2所述的大型除尘烟气分布装置，其特征在于，所述各分布单元的轴线在同一条直线上。
4.如权利要求3所述的大型除尘烟气分布装置，其特征在于，各分布单元的大、小底面的各边分别与锥形扩散管的大、小底面的对应的各边平行。
5.如权利要求4所述的大型除尘烟气分布装置，其特征在于，所述各分布单元的大、小底面均为矩形。
6.如权利要求5所述的大型除尘烟气分布装置，其特征在于，所述分布单元的数目为3-8个。
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Applications Claiming Priority (1)
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| CN218637616U true CN218637616U (zh) | 2023-03-17 |
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| CN202222499417.XU Active CN218637616U (zh) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 大型除尘烟气分布装置 |
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- 2022-09-21 CN CN202222499417.XU patent/CN218637616U/zh active Active
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