CN220506751U - 一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，包括旁路烟道和水冷壁管道，所述旁路烟道与锅炉侧壁连通，所述旁路烟道与所述锅炉侧壁的连接处设有若干横截面为菱形结构的水冷壁管道，所述水冷壁管道的顶部和底部均位于同一条直线上。本实用新型在旁路烟道与锅炉炉壁接口处设置菱形的水冷壁管道，代替圆形截面的水冷壁管道，在截面积完全相等的情况下，水冷系统的流量不变，水冷系统效果可以得到保证；管道的投影面积可以大大减小，从而减小了系统的阻力，优化了烟气的流场。可以在水冷系统流量不变的情况下，实现阻挡面积的减小，既保证了水冷系统的效率，又有效减小了旁路烟气的系统阻力。系统阻力的减小，可以实现节能。

Description

一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置

技术领域

本实用新型涉及脱硝喷氨装置技术领域，尤其是涉及一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置。

背景技术

目前电厂的烟气脱硝工程中，在脱硝反应器的前端设有一个旁路烟道，通过旁路烟道从锅炉内引出高温烟气，以保证进入脱硝反应器的烟气温度处于设计范围内，从而保证脱硝的效率。旁路烟道与锅炉侧壁的接口处，布置了大量竖向平行设置的水冷壁管道，炉内的烟气只能通过水冷壁管道之间的缝隙进入旁路烟道。

现有的水冷壁管道采用圆形钢管制作而成，通过联箱把整个水冷系统连接起来。锅炉水冷壁的管道在炉壁外侧并排平行竖向布置，管道之间的缝隙很小。现有的旁路烟道与炉壁接口处的水冷壁管道，投影面积几乎占据了整个接口截面面积的一半，烟气可通过的有效截面很小，大大增加了系统的阻力和能耗。因此为保证脱销效率，在不影响锅炉水冷系统的前提下，尽量减小旁路烟道与炉壁接口范围内管道的挡风面积，从而减小系统的阻力，提高系统的效率，实现精准节能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，实现阻挡面积的减小，有效减小了旁路烟气的系统阻力，可以实现节能。

根据本实用新型的目的，本实用新型提供一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，包括旁路烟道和水冷壁管道，所述旁路烟道与锅炉侧壁连通，所述旁路烟道与所述锅炉侧壁的连接处设有若干横截面为菱形结构的水冷壁管道，所述水冷壁管道的顶部和底部均位于同一条直线上。

进一步地，若干所述水冷壁管道的两端分别与入口联箱和出口联箱连接，所述入口联箱位于所述旁路烟道的下方，所述出口联箱位于所述旁路烟道的上方，所述出口联箱与出口主管连通，所述入口联箱与入口主管连通。

进一步地，所述水冷壁管道的长轴与烟气流速方向平行，所述水冷壁管道的短轴与烟气流速垂直。

进一步地，每相邻的三个所述水冷壁管道为一组，包括位于中间的前端管道以及位于所述前端管道两侧的中间管道和后方管道，所述中间管道和所述后方管道的顶部和底部分别通过弯管布置于所述前端管道的背风侧。

进一步地，所述前端管道、所述中间管道和所述后方管道的排列方向位于同一直线方向上。

进一步地，所述前端管道的背风侧设置导流板，所述导流板分别固定在所述前端管道的两侧。

进一步地，所述中间管道和所述后方管道上也设置有所述导流板。

进一步地，所述导流板沿烟气的流动方向呈逐渐向内靠拢的形式布置。

进一步地，所述水冷壁管道的前端设置有耐磨材料层。

进一步地，所述耐磨材料层采用耐磨耐火可塑料制成。

本实用新型技术方案在旁路烟道与锅炉炉壁接口处设置菱形的水冷壁管道，代替圆形截面的水冷壁管道，在截面积完全相等的情况下，水冷系统的流量不变，水冷系统效果可以得到保证；管道的投影面积可以大大减小，从而减小了系统的阻力，优化了烟气的流场。可以在水冷系统流量不变的情况下，实现阻挡面积的减小，既保证了水冷系统的效率，又有效减小了旁路烟气的系统阻力。系统阻力的减小，可以实现节能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例图1中E-E的结构示意图；

图中：1、旁路烟道；2、入口联箱；3、出口联箱；4、出口主管；5、入口主管；6、菱形管道；601、前端管道；602、中间管道；603、后方管道；7、弯管；8、导流板；9、耐磨材料层。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-图2所示，

一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，包括旁路烟道1和水冷壁管道，旁路烟道1与锅炉侧壁连通，旁路烟道1与锅炉侧壁的连接处设有若干水冷壁管道，通过水冷壁管道对进入旁路烟道1的高温烟气进行降温，使其达到适合的温度进入下一步脱销工序。

若干水冷壁管道的两端分别与入口联箱2和出口联箱3连接，入口联箱2位于旁路烟道1的下方，出口联箱3位于旁路烟道1的上方，出口联箱3与出口主管4连通，入口联箱2与入口主管5连通。冷却水经入口主管5通入入口联箱2，然后分散进入若干水冷壁管道，水冷壁管道的外表面吸收旁路通道内的烟气热量，将热量通过热传导加热水冷壁管道中的冷却水，冷却水被加热后密度降低自然上升汇集至出口联箱3，最后经过出口主管4流出水冷壁，同时将热量载出。

水冷壁管道为横截面呈菱形截面的菱形管道6，菱形管道6的长轴与烟气流速方向平行，菱形管道6的短轴与烟气流速垂直。菱形管道6的相比圆形管道投影面积可以大大减小，从而减小了系统的阻力，优化了烟气的流场。可以在水冷系统流量不变的情况下，实现阻挡面积的减小，既保证了水冷系统的效率，又有效减小了旁路烟气的系统阻力。系统阻力的减小，可以实现节能。菱形结构水冷壁管道，在长轴平行于烟气流向的情况下，旁路系统流场最优，迎风面的磨损也是最少。

具体地，本实施例中，所有的菱形管道6的进水端和出水端均呈直线排布，即所有的菱形过道的顶部或底部均位于同一条直线上。为了进一步减少菱形管道6对烟气的阻力，本实施例中，所有的菱形管道6中每相邻的三个菱形管道6分为一组，每组中位于中间的菱形管道6为前端管道601，位于前端管道601两侧的菱形管道为中间管道602和后方管道603，中间管道602和后方管道603的顶部和底部分别通过弯管7布置于前端管道601的背风侧。且每组的前端管道601、中间管道602和后方管道603的排列方向位于同一直线方向上并且与旁路烟道1内烟气的流通方向平行。通过此种分组布局方式，在不减少菱形管道6数量的基础上，可以增大横向布置的菱形管道6之间的间隙，更有利于烟气流通。

为了避免每组菱形管道6中烟气形成的湍流对烟气流动造成阻碍，在前端管道601的背风侧设置导流板8，导流板8分别焊接在前端管道601的左右两侧，可以对烟气进行导流，避免烟气在经过前端管道601后形成湍流，影响烟气的顺利流通。更进一步的，也可以在中间管道602和后方管道603上也设置相应的导流板8。沿着烟气的流动方向，导流板8呈逐渐向内靠拢的形式布置，将通过前端管道的烟气导流至中间管道的前端。

为了提高菱形管道6的耐磨及抗高温能力，在菱形管道6的前端设置一层耐磨材料层9，耐磨材料层9采用耐磨耐火可塑料制成，如硅酸盐陶瓷、耐火纤维或耐火涂料等，涂覆在菱形管道6前端的迎风侧。

通过在菱形管道6前端的迎风侧设置耐磨材料层9，可以避免菱形管道6局部强烈磨损的现象，提高了产品的安全系数。

本实用新型在旁路烟道1与锅炉炉壁接口的范围内，根据原有的水冷壁管的截面面积，换算得到相同面积的菱形管道6，确定菱形管道6的长轴与短轴的长度，根据需求确定菱形的长轴与短轴的比值，可利用钢板焊接成所需的菱形截面。菱形管道6的布置，与圆形管道的布置相同。管道的末端与联箱焊接。

本实用新型应用菱形截面的管道代替圆形截面的水冷壁管道，在截面积完全相等的情况下，水冷系统的流量不变，水冷系统效果可以得到保证；菱形管道6的长轴与烟气流速方向平行，菱形的短轴与烟气流速垂直，在此布置下，管道的投影面积可以大大减小，从而减小了系统的阻力，优化了烟气的流场。如此布置的菱形管道6，其抗弯性能优于同截面的圆形管道，变形更小。

本实用新型通过等面积换算，将旁路烟道1与炉壁接口范围内原有的圆形水冷壁管道改为菱形管道6。根据截面积相等原则，菱形管道6的长轴与短轴的比值可以根据工艺对阻力的需求进行调整，取值范围为1.01～20。

本实用新型在旁路烟道1与炉壁接口范围内，布置此种菱形钢管做锅炉水冷壁管道的结构布置，可以在水冷系统流量不变的情况下，实现阻挡面积的减小，既保证了水冷系统的效率，又有效减小了旁路烟气的系统阻力。系统阻力的减小，可以实现节能。菱形结构水冷壁管道，在长轴平行于烟气流向的情况下，旁路系统流场最优，迎风面的磨损也是最少。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，包括旁路烟道和水冷壁管道，所述旁路烟道与锅炉侧壁连通，所述旁路烟道与所述锅炉侧壁的连接处设有若干横截面为菱形结构的水冷壁管道，所述水冷壁管道的顶部和底部均位于同一条直线上。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，若干所述水冷壁管道的两端分别与入口联箱和出口联箱连接，所述入口联箱位于所述旁路烟道的下方，所述出口联箱位于所述旁路烟道的上方，所述出口联箱与出口主管连通，所述入口联箱与入口主管连通。

3.根据权利要求1所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，所述水冷壁管道的长轴与烟气流速方向平行，所述水冷壁管道的短轴与烟气流速垂直。

4.根据权利要求1所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，每相邻的三个所述水冷壁管道为一组，包括位于中间的前端管道以及位于所述前端管道两侧的中间管道和后方管道，所述中间管道和所述后方管道的顶部和底部分别通过弯管布置于所述前端管道的背风侧。

5.根据权利要求4所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，所述前端管道、所述中间管道和所述后方管道的排列方向位于同一直线方向上。

6.根据权利要求4所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，所述前端管道的背风侧设置导流板，所述导流板分别固定在所述前端管道的两侧。

7.根据权利要求6所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，所述中间管道和所述后方管道上也设置有所述导流板。

8.根据权利要求7所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，所述导流板沿烟气的流动方向呈逐渐向内靠拢的形式布置。

9.根据权利要求1所述的烟气脱硝前置旁路烟道低阻水冷壁装置，其特征在于，所述水冷壁管道的前端设置有耐磨材料层。