CN219735360U - 防结焦高温炉烟的抽取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的防结焦高温炉烟的抽取装置包括：混合室、冷却风筒、冷却风箱、热风冷烟进口管、旋壁风筒、旋壁风箱、旋壁风进口法兰、旋壁风箱隔板和冷却风箱隔板，在混合室的外侧轴线方向上分别固定有冷却风箱和旋壁风箱，冷却风箱的侧壁上装有热风冷烟进口管，在冷却风箱所包围的混合室的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有冷却风筒，冷却风筒的冷却风进入的方向逆着混合室高温炉烟进入方向，在混合室和冷却风箱的底部之间装有冷却风箱隔板；在旋壁风箱上装有旋壁风进口法兰，在旋壁风箱所包围混合室的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有旋壁风筒，旋壁风筒的冷却风沿着混合室圆周吹入混合室，在混合室和旋壁风箱的底部之间装有旋壁风箱隔板。

Description

防结焦高温炉烟的抽取装置

技术领域

本实用新型适用于以褐煤为主要燃料的火力发电机组应用领域，涉及一种具有防结焦功能的锅炉高温烟气取烟口装置。

背景技术

对于以褐煤为主要燃料的火力发电机组，一般采用风扇磨制粉系统，因褐煤水分大，干燥困难。为了使制粉系统干燥剂达到要求的温度和含氧量，褐煤机组大都采用高温炉烟、低温炉烟以及热风(三介质混合)干燥风扇磨煤机直吹式制粉系统。

在常规设计方案中，高温炉烟抽取装置全部布置在锅炉炉膛中上部，该区域的烟气温度一般在1000～1200℃之间。由于褐煤灰熔点较低，且炉膛内烟气温度分布不均匀，抽取的高温炉烟的温度接近甚至超过褐煤的灰软化温度，抽出的高温炉烟中的一部分煤灰颗粒仍处于熔融或是半熔融状态，这部分颗粒直接冲刷到抽炉烟装置内壁上，就会粘结在在抽炉烟装置壁面上，形成结焦。当形成结焦后，壁面变得粗糙，更加容易吸附新的熔融或半熔融的煤灰颗粒，最终形成大量结焦。并且炉膛内垂直向上流动的煤灰颗粒因为被抽炉烟装置沿水平方向抽出，气流突然转向，流场紊乱，则更容易冲刷粗糙的抽炉烟装置入口及混合室内壁，进而形成大量结焦。高温炉烟抽取装置出现更为严重的结焦现象。

采用高温炉烟、低温炉烟以及热风(三介质混合)干燥风扇磨煤机直吹式制粉系统。在锅炉除尘器后方，抽取低温炉烟，一般温度为110℃～135℃，另外抽取一部分空气预热器出口的热风，通过各自管道输送至冷烟进口管道，进行混合，混合后的低温介质分别送入到抽炉烟装置水平段外壁外侧新配置的冷却风箱和旋壁风箱内，然后再通过抽炉烟装置水平段外壁上的冷却风筒和旋壁风筒，进入到抽炉烟装置混合室中，与水平方向上抽取的高温炉烟按照一定的比例进行混合，送风过程形成双螺旋混合烟气。进而保证制粉系统干燥剂达到要求的温度和含氧量水平，满足制粉系统的要求，同时满足燃烧器喷入炉膛的煤粉稳定燃烧的要求。

褐煤不仅仅是灰熔点低，挥发分高，且着火点也低易发生自燃爆炸的情况，所以作为干燥剂，要求既可以提升制粉系统的出力，同时又不可以发生威胁安全生产的事故。所以，不能仅仅掺热风来冷却高温炉烟，热风中的氧含量高，容易发生爆燃事故，最终褐煤锅炉基本上都会采用低温炉烟来进行混合，这样即可以保证氧含量不超标，同时又可以降低高温炉烟混合后的最终温度，避免结焦现象的发生。避免因为结焦问题导致磨煤机出力降低，锅炉负荷降低，发电量受影响的情况的出现。

现有的燃用褐煤机组，部分电厂已经采用了三介质混合作为干燥剂对制粉系统进行干燥。但是结果还是有一些电厂由于三介质混合不均匀，混合后流场不稳定。导致混合后流场内的高温部分烟气与低温部分烟气温度偏差较大，也就是说未能对高温炉烟抽取装置内的烟气进行及时、有效、均匀地冷却，使得炉烟抽取装置内壁和抽取来的高温熔融状态或半熔融状态的煤灰颗粒直接接触，粘结在内壁上，导致结焦频繁发生，影响到锅炉的安全运行。

发明内容

本实用新型是为了解决上述问题而提出，其目的在于提供一种环向掺冷风，与轴向倾斜一定角度引入到炉烟混合室的防结焦高温炉烟的抽取装置。

为了完成上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的一种防结焦高温炉烟的抽取装置，它包括：混合室、冷却风筒、冷却风箱、热风冷烟进口管、旋壁风筒、旋壁风箱、旋壁风进口法兰、旋壁风箱隔板和冷却风箱隔板，其中：在混合室的外侧轴线方向上分别固定有冷却风箱和旋壁风箱，冷却风箱的侧壁上装有热风冷烟进口管，在冷却风箱所包围的混合室的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有冷却风筒，冷却风筒的冷却风进入的方向逆着混合室高温炉烟进入的方向，它们的夹角为60°至90°，在混合室和冷却风箱的底部之间装有冷却风箱隔板；在旋壁风箱上装有旋壁风进口法兰，在旋壁风箱所包围的混合室的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有旋壁风筒，旋壁风筒中心线与混合室水平中心线的夹角为60°至90°，旋壁风筒的冷却风沿着混合室的圆周吹入混合室，在混合室和旋壁风箱的底部之间装有旋壁风箱隔板，从冷却风箱和旋壁风箱的冷却风被引入到混合室中，将混合室的高温炉烟进行降温，进入冷却风箱和旋壁风箱的冷却风均由热风和冷烟混合而成。

本实用新型的防结焦高温炉烟的抽取装置，其中：所述的冷却风筒为圆形、方形或者椭圆形，冷却风筒的数量为6～12个，冷却风筒沿着混合室周向均匀布置。

本实用新型的防结焦高温炉烟的抽取装置，其中：所述的冷却风筒在混合室轴线方向上呈伞状布置。

本实用新型的防结焦高温炉烟的抽取装置，其中：所述的旋壁风筒为圆形、方形或者椭圆形，每排旋壁风筒的数量为8～24个，每排旋壁风筒沿着混合室圆周均匀布置，沿着混合室的轴线方向布置有1-3排旋壁风筒。

本实用新型的防结焦高温炉烟的抽取装置，其中：所述的旋壁风筒的中心线与混合室水平中心线的夹角为60°至90°。

本实用新型的防结焦高温炉烟的抽取装置，其中：所述热风冷烟进口管穿过旋壁风箱固定在冷却风箱的侧壁上，在热风冷烟进口管端部装有冷却风进口法兰。

从锅炉炉膛出口区域抽取高温烟气，作为风扇磨制粉系统的主要干燥介质，高温烟气通过炉烟抽取装置与较低温度的介质混合后，进入高温炉烟管道，并最终进入风扇磨煤机。

所述的高温炉烟抽取装置在每一只高温炉烟抽取装置外壁周围布置一个环形冷却风箱和一个环形旋壁风箱，并在高温炉烟抽取装置外壁和内壁之间，环向布置每排6～12个冷却风筒，轴心方向布置1～3排，环向布置每排8～24个旋壁风筒，轴心方向布置1～3排，作为低温风的通道，将热风冷烟进口管道内的低温烟气引入到炉烟抽取装置内壁内侧，与其中的高温炉烟进行混合，送风过程在混合室内形成双螺旋混合烟气，确保高温炉烟抽取装置内的烟气快速、均匀的混合，并使烟气温度低于灰软化温度100℃以上，当锅炉烟气温度低于煤质的灰变形温度后，烟气接触低温的高温炉烟抽取装置内壁将不会出现结焦现象，因而从根本上避免炉烟抽取装置出现结焦现象。

所述的结构中的低温烟气与热风来源的管道上均有调节挡板门，用以控制两股气流混合前的流量，进而控制混合后的二介质的温度及流量。混合温度一般在130～350℃之间。当该温度区间的混合介质通过环向布置的冷却风筒和旋壁风筒被引入到炉烟抽取装置后，低温射流与炉烟抽取装置从炉膛抽取出的1000～1200℃的高温烟气对冲过程中，因为温差作用和双螺旋作用，迅速产生剧烈扰动，局部混合效果非常好，可以使得局部贴壁附近的炉烟温度迅速降低到灰熔点之下，减少其粘附在内壁的可能性。

由于环向布置多个冷却风筒和旋壁风筒，所以，整体环向形成一种均匀的混合气膜风的效果，用于包裹从炉膛内引出高温炉烟气流，减少抽烟装置内壁附近的熔融状态和半熔融状态的煤灰颗粒，避免高温烟气直接冲刷，避免形成结焦，从根本上解决褐煤锅炉炉烟抽取装置内经常发生的结焦问题，同时，环向进气的方式也使炉烟抽取装置内壁温度较低且更加均匀，解决了炉烟抽取装置的结焦影响锅炉安全运行的问题。

本实用新型的有益效果是：

在高温炉烟抽取装置安装环形冷却风箱和旋壁风箱，并在壁面上设置多个冷却风筒和旋壁风筒后，可以形成螺旋气膜风效果，减少熔融或半熔融的煤灰颗粒与炉烟抽取装置的接触，本实用新型的结构及布置方式有效解决了大型褐煤锅炉抽烟装置多年来无法解决的结焦问题，本实用新型从根本上改善和解决混合室内壁附近烟温不均匀的问题。

附图说明

图1是防结焦高温炉烟的抽取装置的纵向剖面示意图。

图2是图1的A-A向视图；

图3是图1的B-B向视图。

在图1、图2和图3中，标号1为混合室；标号2为冷却风筒；标号3为冷却风箱；标号4为冷却风进口法兰；标号5为热风冷烟进口管；标号6为旋壁风筒；标号7为旋壁风箱；标号8为旋壁风进口法兰；标号9为旋壁风箱隔板；标号10为冷却风箱隔板。

具体实施方式

如图1和图3所示，本实用新型防结焦高温炉烟的抽取装置包括：混合室1、冷却风筒2、冷却风箱3、热风冷烟进口管5、旋壁风筒6、旋壁风箱7、旋壁风进口法兰8、旋壁风箱隔板9和冷却风箱隔板10，在混合室1的外侧轴线方向上分别固定有冷却风箱3和旋壁风箱7，热风冷烟进口管5穿过旋壁风箱7固定在冷却风箱3的侧壁上，在热风冷烟进口管5端部装有冷却风进口法兰4，在冷却风箱3所包围的混合室1的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有冷却风筒2，冷却风筒2的冷却风进入的方向逆着混合室1高温炉烟进入的方向，它们的夹角为60°至90°，冷却风筒2为圆形、方形或者椭圆形，一排冷却风筒2的数量为6～12个，冷却风筒2沿着混合室1周向均匀布置，冷却风筒2在混合室1轴线方向上呈伞状布置，沿着混合室1的轴线方向布置有1-3排冷却风筒2。

如图1和图2所示，在混合室1和冷却风箱3的底部之间装有冷却风箱隔板10；在旋壁风箱7上装有旋壁风进口法兰8，在旋壁风箱7所包围的混合室1的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有旋壁风筒6，旋壁风筒6的冷却风沿着混合室1的圆周吹入混合室1，旋壁风筒6为圆形、方形或者椭圆形，一排旋壁风筒6的数量为8～24个，一排旋壁风筒6沿着混合室1圆周均匀布置，沿着混合室1的轴线方向布置有1-3排旋壁风筒6，旋壁风筒6的中心线与混合室1水平中心线的夹角为60°至90°，在混合室1和旋壁风箱7的底部之间装有旋壁风箱隔板9，从冷却风箱3和旋壁风箱7的冷却风被引入到混合室1中，将混合室1的高温炉烟进行降温，进入冷却风箱3和旋壁风箱7的冷却风均由热风和冷烟混合而成。

作为低温风的通道，将热风冷烟进口管道内的低温烟气引入到炉烟抽取装置内壁内侧，与其中的高温炉烟进行混合，送风过程在混合室1内形成双螺旋混合烟气，确保高温炉烟抽取装置内的烟气快速、均匀的混合，并使烟气温度低于灰软化温度100℃以上，当锅炉烟气温度低于煤质的灰变形温度后，烟气接触低温的高温炉烟抽取装置内壁将不会出现结焦现象，因而从根本上避免炉烟抽取装置出现结焦现象。

低温烟气及热风预混合管道一端分别与冷却风箱3和旋壁风箱7连通，将初步混合后的二介质气流分别送入冷却风箱3和旋壁风箱7，再次充分混合，混合后的气流分别通过安装在混合室1上的冷却风筒2和旋壁风筒6，进入到高温炉烟抽取装置内部，与水平方向流动的高温炉烟接触，混合，扰动，形成螺旋气膜风，冷却高温烟气和其中的煤灰颗粒。

本实施方式中，热风冷烟进口管5一端与冷却风箱3连接。

本实施方式中，冷却风筒2和旋壁风筒6位于外壁钢壳结构与内部耐高温防磨层之间，采用镶嵌的方式，前后依次布置在混合室1的环向面上，各自螺旋、伞状组合布置或螺旋、同截面组合布置，各自布置数量为1～3排。

本实施方式中，通过调节低温烟气与热风来源的管道上游的各自挡板门，控制每一种气流的流量，以控制混合后的气流温度高低，从而分别控制进入冷却风筒2和旋壁风筒6的速度，气流强度，从而实现了对高温炉烟抽取装置气流流场的调节。

如上所述，仅是本实用新型的较佳实施方案而已，并非对实用新型作任何形式上的限制，本领域人员利用上述的技术内容做出的些许简单修改、等同变化，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防结焦高温炉烟的抽取装置，它包括：混合室(1)、冷却风筒(2)、冷却风箱(3)、热风冷烟进口管(5)、旋壁风筒(6)、旋壁风箱(7)、旋壁风进口法兰(8)、旋壁风箱隔板(9)和冷却风箱隔板(10)，其特征在于：在混合室(1)的外侧轴线方向上分别固定有冷却风箱(3)和旋壁风箱(7)，冷却风箱(3)的侧壁上装有热风冷烟进口管(5)，在冷却风箱(3)所包围的混合室(1)的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有冷却风筒(2)，冷却风筒(2)的冷却风进入的方向逆着混合室(1)高温炉烟进入的方向，它们的夹角为60°至90°，在混合室(1)和冷却风箱(3)的底部之间装有冷却风箱隔板(10)；在旋壁风箱(7)上装有旋壁风进口法兰(8)，在旋壁风箱(7)所包围的混合室(1)的圆周上开有若干个通孔，在该通孔上装有旋壁风筒(6)，旋壁风筒(6)的冷却风沿着混合室(1)的圆周吹入混合室(1)，在混合室(1)和旋壁风箱(7)的底部之间装有旋壁风箱隔板(9)，从冷却风箱(3)和旋壁风箱(7)的冷却风被引入到混合室(1)中，将混合室(1)的高温炉烟进行降温，进入冷却风箱(3)和旋壁风箱(7)的冷却风均由热风和冷烟混合而成。

2.如权利要求1所述的防结焦高温炉烟的抽取装置，其特征在于：所述的冷却风筒(2)为圆形、方形或者椭圆形，冷却风筒(2)的数量为6～12个，冷却风筒(2)沿着混合室(1)周向均匀布置。

3.如权利要求2所述的防结焦高温炉烟的抽取装置，其特征在于：所述的冷却风筒(2)在混合室(1)轴线方向上呈伞状布置。

4.如权利要求3所述的防结焦高温炉烟的抽取装置，其特征在于：所述的旋壁风筒(6)为圆形、方形或者椭圆形，每排旋壁风筒(6)的数量为8～24个，每排旋壁风筒(6)沿着混合室(1)圆周均匀布置，沿着混合室(1)的轴线方向布置有1-3排旋壁风筒(6)。

5.如权利要求4所述的防结焦高温炉烟的抽取装置，其特征在于：所述的旋壁风筒(6)的中心线与混合室(1)水平中心线的夹角为60°至90°。

6.如权利要求5所述的防结焦高温炉烟的抽取装置，其特征在于：所述热风冷烟进口管(5)穿过旋壁风箱(7)固定在冷却风箱(3)的侧壁上，在热风冷烟进口管(5)端部装有冷却风进口法兰(4)。