一種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置的製作方法

2023-05-30 18:50:26 1

專利名稱：一種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於熱能工程流體力學應用技術領域，涉及一種均流防磨裝置，尤其是一種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置。
背景技術：
目前，"十一五規劃綱要"對降低能耗提出了硬性指標，因此近年來餘熱資源的回收利用技術引起了很多學者的廣泛關注。對於傳統高能耗產業的建材產品水泥來說。水泥生產對資源消耗巨大，除了需要大量消耗石灰石、礦渣等礦山資源，生產過程中的電力消耗也是一個不小的數字。水泥純低溫餘熱發電由此而生。即在水泥生產過程中，大量回收低品位的餘熱，將廢氣中的熱能轉化成電能或熱電聯供，以有效減少水泥生產對環境的粉塵汙染和能源消耗。此外，廢氣通過餘熱鍋爐降低了排放的溫度，還能有效減輕水泥生產對環境的熱汙染。但是，水泥爐窯煙氣的含塵量高於普通電站鍋爐，並且灰塵粒子的具有密度大、粘性強等
特點，對受煙氣直接衝刷的AQC造成了嚴重的磨損，影響動力設備的正常運行，而且，AQC等其他設備其煙風管道通常為圓形，而對流受熱面的換熱部分為方形通道，在換熱面煙氣入口段形成了一段突擴段，煙氣流過突擴段時，會發生強烈的紊流混合，邊界層從煙氣入口處就開始發生分離，而產生強烈的渦流區，從而引起煙氣速度場的不均勻性，導致該位置的磨損最為嚴重，勢必也影響到換熱的經濟性和穩定性。
國內外有關學者對於電站鍋爐管壁磨損和臥式餘熱鍋爐入口處的流場優化進行了 一定的研究。近年來大容量的立式餘熱鍋爐逐漸取代了臥
式餘熱鍋爐，但煙氣進口磨損嚴重的現象仍然存在於AQC中，而相應的關於解決由於AQC進口流場不均勻性帶來的嚴重磨損的研究未見報導。
目前對於改善鍋爐煙道入口處煙氣流動工況最直接的方法就是加長煙道穩流段的長度，使煙氣流儘可能在到達換熱面處時己經充分發展，達到穩定。但是這樣做會使得煙道增長，從而增加整體製造成本，而且，煙道的增長也使得鍋爐散熱損失q5增大，影響鍋爐效率。
現階段本領域對AQC入口煙氣流動工況的優化所進行的研究相對較少，但是通過對入口氣流流動工況的優化來提高鍋爐運行性能很有潛力。所以在這一領域深入研究會帶來意想不到的有益效果。
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供一種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置。該裝置安裝簡單，成本低，只需根據突擴管口的尺寸和形狀來確定導流葉片的尺寸及其位置，達到減緩AQC受熱面的磨損程度，提高了 AQC的經濟性和穩定性的目的。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來解決的這種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置，包括餘熱鍋爐入口處的突擴管，所述突擴管內經橫向設置的固定鋼條固定有均流防磨葉片，所述均流防磨葉片軸向固定於突擴管進口處的中心位置，所述均流防磨葉片為上開口小，下開口大的筒體，所述均流防磨葉片的上開口為圓形或者方形，所述均流防磨葉片的下開口為圓形或者方形；所述固定鋼條徑向焊接在均流防磨葉片的上開口上，所述固定鋼條的兩端伸出且分別焊接在突擴管進口處的內壁上。
上述均流防磨葉片的上開口為圓形，所述均流防磨葉片上開口的直
徑與突擴管進口的直徑比為0.4 0.7。
上述均流防磨葉片的上開口為方形，所述均流防磨葉片上開口的內接圓直徑與突擴管進口的直徑比為0.4 0.7。
本實用新型的餘熱鍋爐入口均流防磨裝置是根據對餘熱鍋爐(AQC)入口煙氣流動工況所設計，該裝置通過對餘熱鍋爐入口煙氣的幹擾，能夠使AQC進口煙道流場均勻化，使AQC受熱面的磨損得到有效減緩。該裝置不僅結構簡單，而且可以根據AQC煙道入口處的不同形狀而變換不同的形狀，並且容易實現，有效提高了 AQC的經濟性和穩定性。

圖1是本實用新型的立體結構示意圖；圖2是均流防磨葉片2為天方地方型的結構示意圖；圖3是均流防磨葉片2為天圓地方型的結構示意圖；圖4是均流防磨葉片2為天圓地圓型的結構示意圖；圖5是本實用新型的使用狀態剖視圖。
其中l為突擴管；2為均流防磨葉片；3為固定鋼條；4為大端煙道；5為小端煙道。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述
參見圖1，本實用新型包括餘熱鍋爐入口處的突擴管1，突擴管1內經橫向設置的固定鋼條3固定有均流防磨葉片2，均流防磨葉片 軸向固定於突擴管1進口處的中心位置，均流防磨葉片2為上開口小，下開口大的筒體，所述均流防磨葉片2的上開口為圓形或者方形(圖1為圓形)，所述均流防磨葉片2的下開口為圓形或者方形(圖l為圓形)；所述固定鋼條3徑向焊接在均流防磨葉片2的上開口中部，所述固定鋼條3的兩端伸出且分別焊接在突擴管1進口處的內壁上。
上述均流防磨葉片2可以根據餘熱鍋爐的煙道進口形式做相應的變換，以下根據均流防磨葉片2形狀的不同來舉例具體說明本實用新型的裝置-
實施例l
如圖2，均流防磨葉片2是上開口和下開口都為方形的筒體，此種形式也稱為天方地方型，適合於餘熱鍋爐煙道的過渡段由方形管道變為方形管道的情況，過渡段管道即突擴管1的形狀也為上下開口不同大小的方形箱體。所示均流防磨葉片2固定於與其形狀相似的突擴管1中，並且天方地方型的均流防磨葉片2其方形上開口的內接圓直徑與防磨葉片2的進口內接圓直徑比值為0.4。
實施例2
如圖3，均流防磨葉片2是上開口為圓形，下開口為方形的筒體，此種形式也稱為天圓地方型，適合於餘熱鍋爐煙道的過渡段由圓形管道變為方形管道的情況，過渡段管道即突擴管1的形狀也為上開口圓形，下開口為方形的過渡管件。所示均流防磨葉片2固定於與其形狀相似的突擴管1中，並且天圓地方型的均流防磨葉片2其圓形上開口的內接圓直徑與防磨葉片2的進口內接圓直徑比值為0.5。實施例3
如圖4，均流防磨葉片2是上開口和下開口都為圓形的筒體，此種形式也稱為天圓地圓型，適合於餘熱鍋爐煙道的過渡段由圓形管道變為圓形管道的情況，過渡段管道即突擴管1的形狀也為上開口圓形，下開口為圓形的過渡管件。所示均流防磨葉片2固定於與其形狀相似的突擴管1中，並且天圓地圓型的均流防磨葉片2其圓形上開口的內接圓直徑與防磨葉片2的進口內接圓直徑比值為0.7。
如圖5，是本實用新型所述裝置的使用狀態剖視圖，突擴管1的進口端焊接在由小端煙道5的出口處，突擴管1的出口端與大端煙道4焊接，均流防磨葉片2安裝於突擴管1的內部，煙氣由小端煙道5流入突擴管1內經均流防磨葉片2調整流場後進入大端煙道4內，大端煙道4與餘熱鍋爐的入口連接，煙氣由此直接進入餘熱鍋爐進入再利用。
本實用新型的均流防磨葉片2由不鏽鋼板焊接而成，並由簡單的固定鋼條3焊接固定於煙道通風口入口處。固定鋼條3不宜太寬大，太大則影響均流效果。應該選用細鋼條，對鋼條材質要求不嚴格，除焊接性能好外並無特殊要求。裝置結構簡單，主要由一個均流防磨葉片2組成。該葉片可使水泥窯窯頭餘熱鍋爐(AQC)入口煙風流速均勻。通過數值模擬對煙道工況特性的分析可以看出該均流防磨裝置能有效提高AQC煙道入口處煙氣速度場的均勻性，提高換熱量，從而達到提高AQC目的。
本實用新型不光可以用在餘熱鍋爐的進氣煙道上，也可用於其他具有高溫高粉塵的輸送管道或設備中(如換熱器)。由於該裝置主要應用於AQC煙道入口處，其工作溫度大概為200 60(TC，所以對工作材料的要求不是很高， 一般的不鏽鋼就可以滿足要求。如果用作其他較高溫度換熱器場合，則應該考慮溫度對材料的要求。
權利要求1.一種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置，包括餘熱鍋爐入口處的突擴管(1)，其特徵在於所述突擴管(1)內經橫向設置的固定鋼條(3)固定有均流防磨葉片(2)，所述均流防磨葉片(2)軸向固定於突擴管(1)進口處的中心位置，所述均流防磨葉片(2)為上開口小，下開口大的筒體，所述均流防磨葉片(2)的上開口為圓形或者方形，所述均流防磨葉片(2)的下開口為圓形或者方形；所述固定鋼條(3)徑向焊接在均流防磨葉片(2)上開口上，所述固定鋼條(3)的兩端伸出且分別焊接在突擴管(1)進口處的內壁上。
2. 根據權利要求1所述的餘熱鍋爐入口均流防磨裝置，其特徵在於所述均流 防磨葉片(2)的上開口為圓形，所述均流防磨葉片(2)上開口的直徑與突擴管(1)進口的直徑比為0.4 0.7。
3. 根據權利要求1所述的餘熱鍋爐入口均流防磨裝置，其特徵在於所述均流防磨葉片(2)的上開口為方形，所述均流防磨葉片(2)上開口的內接圓直徑與突擴管(1)進口的直徑比為0.4 0.7。
專利摘要本實用新型涉及一種餘熱鍋爐入口均流防磨裝置，包括餘熱鍋爐入口處的突擴管，所述突擴管內經橫向設置的固定鋼條固定有均流防磨葉片，所述均流防磨葉片軸向固定於突擴管進口處的中心位置，所述均流防磨葉片為上開口小，下開口大的筒體或箱體，所述均流防磨葉片的上開口為圓形或者方形，所述均流防磨葉片的下開口為圓形或者方形；所述固定鋼條焊接在均流防磨葉片上開口，所述固定鋼條的兩端伸出且分別焊接在突擴管進口處的內壁上。該裝置不僅結構簡單，而且可以根據AQC煙道入口處的不同形狀而變換不同的形狀，並且容易實現，有效提高了AQC的經濟性和穩定性。
文檔編號F22B37/06GK201421077SQ20092003228
公開日2010年3月10日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者劉志斌, 周屈蘭, 彭益成, 徐通模, 惠世恩, 森 李, 王學斌, 趙欽新 申請人:西安交通大學;長沙鍋爐廠有限責任公司