CN219624099U - 一种余热锅炉烟气导流装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种余热锅炉烟气导流装置，包括包括沿烟道进气端倾斜向上设置的一组以上的导流组件；导流组件包括三根以上间隔设置的支撑梁和若干导流板，若干导流板依次平铺于相邻的两根支撑梁，支撑梁的两端端部均贯穿烟道宽度方向的两侧炉墙；沿倾斜向上的方向，三根以上支撑梁的横截面积呈先增大后减小的趋势；若干导流板与三根以上支撑梁合围成一个整体。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。

Description

一种余热锅炉烟气导流装置

技术领域

本申请属于导流装置技术领域，具体涉及一种余热锅炉烟气导流装置。

背景技术

钢铁企业通过回收利用高炉煤气发电来降低生产成本。目前部分钢铁企业装配燃气蒸汽联合循环发电机组，用以更高效率回收煤气中的高品位能量发电，同时调整产出蒸汽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在运行过程中煤气在燃气轮机燃烧做功后产生大量高温烟气旋转喷出，进入余热锅炉。余热锅炉过热器鳍片管在旋转烟气流作用下，存在不规则晃动与防护格栅碰撞问题，严重时造成鳍片脱落，换热管磨损泄漏被迫停机。

燃气蒸汽联合循环发电机组在运行过程中，当高温烟气旋转喷出燃机，不能均匀扩散到余热锅炉受热面。前排正对燃机出口的高温过热器鳍片管受力最大，由于管束较长，造成鳍片管不规则晃动与防护格栅碰撞问题。极易因换热管磨损泄漏造成高温高压蒸汽泄漏而被迫停机，对人身安全及设备安全构成威胁。机组停机检修，需要进行煤气系统置换、引气等高风险作业。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。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种余热锅炉烟气导流装置，解决现有技术中在旋转烟气流作用下，存在不规则晃动与防护格栅碰撞问题，严重时造成鳍片脱落，换热管磨损泄漏被迫停机的技术问题。

实现本申请目的所采用的技术方案为，一种余热锅炉烟气导流装置，包括沿烟道进气端倾斜向上设置的一组以上的导流组件；

所述导流组件包括三根以上间隔设置的支撑梁和若干导流板，若干所述导流板依次平铺于相邻的两根所述支撑梁，所述支撑梁的两端端部均贯穿所述烟道宽度方向的两侧炉墙；

沿所述倾斜向上的方向，三根以上所述支撑梁的横截面积呈先增大后减小的趋势；

若干所述导流板与三根以上所述支撑梁合围成一个整体。

优选的，若干所述导流板与三根以上所述支撑梁合围成机翼型结构。

优选的，所述支撑梁的数量为三根，依次为第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件，所述第一支撑件、所述第二支撑件和所述第三支撑件的横截面积呈先增大后减小的趋势。

优选的，所述第一支撑件、所述第二支撑件和所述第三支撑件等间距设置。

优选的，相邻的两根所述支撑梁之间平铺的若干所述导流板之间均设有加强筋板。

优选的，每个所述加强筋板沿着相邻的两根所述支撑梁的走向设置。

优选的，所述导流组件设有四组，依次平行间隔设置于所述烟道内。

优选的，所述导流组件的倾斜角度大于所述烟道的倾斜角度。

优选的，所述支撑梁一端贯穿所述烟道的炉墙后与所述炉墙固定连接，另一端贯穿所述炉墙后且至少部分伸出于所述烟道外。

优选的，所述导流装置还包括密封罩，所述支撑梁的两端端部均位于所述密封罩内，且所述密封罩固定设置于所述烟道的外侧。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种余热锅炉烟气导流装置，包括沿烟道进气端倾斜向上设置的一组以上的导流组件；导流组件包括三根以上间隔设置的支撑梁和若干导流板，若干导流板依次平铺于相邻的两根支撑梁，支撑梁的两端端部均贯穿烟道宽度方向的两侧炉墙；沿倾斜向上的方向，三根以上支撑梁的横截面积呈先增大后减小的趋势；若干导流板与三根以上支撑梁合围成一个整体。将导流组件沿烟道进气端倾斜向上设置，可以方便烟气的导流，且沿倾斜向上的方向，三根以上支撑梁的横截面积呈先增大后减小的趋势，在烟气经过导流组件进行导流时，可以调节烟气的流通方向，不仅可以提高烟气在烟道内的流通效率，而且烟气烟道内形成均匀的压差，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。

附图说明

图1为本申请实施例中余热锅炉烟气导流装置内部结构示意图。

图2为本申请实施例中导流组件结构示意图。

附图标记说明：1-导流装置，10-导流组件，101-导流板，102-支撑梁，1021-第一支撑件，1022-第二支撑件，1023-第三支撑件，103-加强筋板；2-烟道。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

在本申请实施例中，参阅附图1至附图2，一种余热锅炉烟气导流装置，其中导流装置1包括沿烟道2进气端倾斜向上设置的一组以上的导流组件10；导流组件10包括三根以上间隔设置的支撑梁102和若干导流板101，若干导流板101依次平铺于相邻的两根支撑梁102，支撑梁102的两端端部均贯穿烟道2宽度方向的两侧炉墙；沿倾斜向上的方向，三根以上支撑梁102的横截面积呈先增大后减小的趋势；若干导流板101与三根以上支撑梁102合围成一个整体。

将导流组件10沿烟道2进气端倾斜向上设置，可以方便烟气的导流，沿倾斜向上的方向，三根以上支撑梁102的横截面积呈先增大后减小的趋势，在烟气经过导流组件10进行导流时，可以调节烟气的流通方向，不仅可以提高烟气在烟道2内的流通效率，而且烟气烟道2内形成均匀的压差，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。

在一些实施例中，若干导流板101与三根以上支撑梁102合围成机翼型结构。在烟气经过导流组件10进行导流时，可以调节烟气的流通方向，不仅可以提高烟气在烟道2内的流通效率，而且烟气烟道2内形成均匀的压差，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。

在一些实施例中，支撑梁102的数量为三根且等间距设置，依次为第一支撑件1021、第二支撑件1022和第三支撑件1023，第一支撑件1021、第二支撑件1022和第三支撑件1023的横截面积呈先增大后减小的趋势。在导流组件10导流过程中，在第二支撑件1022处形成转折，从而对烟气的流向起到缓冲导向的作用，在调节烟气的流通方向的同时，提高烟气在烟道2内的流通效率。

在一些实施例中，三根间隔距离相等设置的支撑梁102可以形成支撑点，在保证导流组件10与烟道2连接稳定的基础上，减少导流组件10的重量，同时间隔距离相等，使得导流组件10的支撑力稳定。

在一些实施例中，第一支撑件1021、第二支撑件1022和第三支撑件1023均为不锈钢管，且第一支撑件1021和第三支撑件1023的管径相等且小于第二支撑件1022的管径。从而形成对称的机翼型结构。

在另一些实施例中，第一支撑件1021、第二支撑件1022和第三支撑件1023均为不锈钢管，且第一支撑件1021和第三支撑件1023的管径不相等且均小于第二支撑件1022的管径，从而满足第二支撑件1022处形成转折，从而对烟气的流向起到缓冲导向的作用，在调节烟气的流通方向的同时，提高烟气在烟道2内的流通效率。

为了进一步加强导流板101导流的稳定性，参阅附图2，在一些实施例中，相邻的两根支撑梁102之间平铺的若干导流板101之间均设有加强筋板103连接。

在一些实施例中，参阅附图2，每个加强筋板103沿着相邻的两根支撑梁102的走向设置。即所述的加强筋板103可以沿着导流组件10上导流板101的宽度方向的倾斜走向进行同步设置，保证了加强筋板103与导流组件10上导流板101倾斜走向的一致性，提高了导流板101整体导向的稳定性。

参阅附图1，在一些实施例中，导流组件10设有四组，依次平行间隔设置于烟道2内。其中每一组导流组件10与相邻的导流组件10的间距可以是等距设置也可以是非等距设置，为了保证烟气导向的稳定性，优选为等距设置。

参阅附图1，在一些实施例中，导流组件10的倾斜角度大于烟道2的倾斜角度。便于烟气的导向。方便烟气沿着炉膛内的烟道2进行流通。其中炉膛的倾斜角度为13.5°，则导流板101的倾斜角度为14°-16°，可以为14°、14.2°、14.5°、15°、15.3°、15.6°或者16°。

在一些实施例中，支撑梁102一端贯穿烟道2的炉墙后与炉墙固定连接，另一端贯穿炉墙后且至少部分伸出于烟道2外。其中一端穿过烟道22的炉墙后与炉墙钢板焊接固定，另一端贯穿炉墙后且至少部分伸出于烟道2外，即预留出膨胀间隙，避免导流组件10受热膨胀导致锅炉烟道受力变形损坏。

在一些实施例中，导流装置1还包括密封罩，支撑梁102的两端端部均位于密封罩内，且密封罩固定设置于烟道2的外侧。由于支撑梁102的两端穿过烟道22的炉墙可能会造成高温烟气的泄露，造成安全隐患，在炉墙的两端端部设置密封罩将此处密封起来，避免煤气泄露，造成停机检修。密封罩的形状可以根据实际情况进行选择，例如可以是方形。密封罩可以采用钢板焊接获得。另外密封罩与支撑横梁的端部均预留有膨胀间隙，为导流装置1受热膨胀提供空间。

下面以烟道22沿轴向向上倾斜13.5°为例，烟道2的宽度为4m，导流组件10宽度设为1.5m，第一支撑件1021为Φ89*10mm的不锈钢管，第二支撑件1022为Φ219*15mm的不锈钢管，第三支撑件1023为Φ89*10mm的不锈钢管，且长度均为5m，本申请新型的导流装置1安装可以按照如下步骤进行：

步骤一：根据现场环境和工期要求在余热锅炉入口两侧搭建脚手架，炉膛内搭设脚手架。

步骤二：在锅炉入口膨胀节后设置的第一根钢梁后1.2m处锅炉南北两侧上下平行加装200*200mmH型钢用以固定从炉墙穿出的支撑梁102；

步骤三：依次设置四组导流组件10，其中第一组导流组件10中的第二支撑件1022在第一根钢梁后950mm、炉底上部650mm处从锅炉南北两侧穿出炉墙，北侧穿出炉墙与炉墙焊接固定，密封罩焊接于炉墙钢板，下部用200*200H型钢支撑；南侧穿出炉墙后，直接套上密封罩，且第二支撑件1022与密封罩之间留有膨胀间隙，其中密封罩可以用厚度为14mm的钢板焊接而成；

步骤四：其中第二组导流组件10中的第二支撑件1022在第一根钢梁后1150mm、炉底上部1500mm处从锅炉南北两侧穿出炉墙，其它安装同步骤三；

步骤五：其中第三组导流组件10中的第三支撑件1023在第一根钢梁后1350mm、炉底上部2350mm处用第二支撑件1022从锅炉南北两侧穿出炉墙其它安装同步骤三；

步骤六：其中第四组导流组件10中的第三支撑件1023在第一根钢梁后后1550mm、炉底上部3200mm处用第二支撑件1022从锅炉南北两侧穿出炉墙其它安装同步骤三；

步骤七：根据导流组件10宽度1.5m，倾斜角度为16°，确定四层导流组件中第一支撑件1022和第三支撑件1023的安装位置，安装、固定、膨胀和密封方法同第二支撑件1022安装方法。

步骤八：将6mm厚不锈钢板裁成600*500长方形导流板101，焊接在第一支撑件1021、第二支撑件1022和第三支撑件1023之间。两块导流板101间焊接150*500*6mm加强筋板103。

本装置在投入使用前，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。本申请导流装置1的使用减少停机检修时间，每6个月一次，全年减少5天停机时间。以50MW机组为例，两台机组则每年可多发电1200万度电，电价以0.5元每度计则可产生600万效益。

通过上述实施例，本申请具有以下有益效果或者优点：

1)本申请使用的导流装置，可以改变燃气轮机喷出的高温烟气旋转流向，使得烟气均匀分布吹过过热器鳍片管，防止出现鳍片管受力不均造成碰撞现象，保证鳍片管稳定性。

2)本申请使用的导流装置可以减少过热器鳍片管磨损，从而提高过热器使用寿命，提高锅炉安全稳定性。减少检修时间，增加发电量。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通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申请范围的所有变更和修改。

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

Claims (10)

1.一种余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，包括沿烟道进气端倾斜向上设置的一组以上的导流组件；

所述导流组件包括三根以上间隔设置的支撑梁和若干导流板，若干所述导流板依次平铺于相邻的两根所述支撑梁，所述支撑梁的两端端部均贯穿所述烟道宽度方向的两侧炉墙；

沿所述倾斜向上的方向，三根以上所述支撑梁的横截面积呈先增大后减小的趋势；

若干所述导流板与三根以上所述支撑梁合围成一个整体。

2.如权利要求1所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，若干所述导流板与三根以上所述支撑梁合围成机翼型结构。

3.如权利要求1所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述支撑梁的数量为三根，依次为第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件，所述第一支撑件、所述第二支撑件和所述第三支撑件的横截面积呈先增大后减小的趋势。

4.如权利要求3所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述第一支撑件、所述第二支撑件和所述第三支撑件等间距设置。

5.如权利要求1-4中任一所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，相邻的两根所述支撑梁之间平铺的若干所述导流板之间均设有加强筋板。

6.如权利要求5所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，每个所述加强筋板沿着相邻的两根所述支撑梁的走向设置。

7.如权利要求5所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述导流组件设有四组，依次平行间隔设置于所述烟道内。

8.如权利要求5任所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述导流组件的倾斜角度大于所述烟道的倾斜角度。

9.如权利要求5所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述支撑梁一端贯穿所述烟道的炉墙后与所述炉墙固定连接，另一端贯穿所述炉墙后且至少部分伸出于所述烟道外。

10.如权利要求9所述的余热锅炉烟气导流装置，其特征在于，所述导流装置还包括密封罩，所述支撑梁的两端端部均位于所述密封罩内，且所述密封罩固定设置于所述烟道的外侧。