本實用新型涉及電力行業(yè)中的燃煤火力發(fā)電廠煙氣處理裝置，具體涉及一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道煙溫均布裝置。

背景技術(shù)：

燃煤火力發(fā)電廠的煙風(fēng)系統(tǒng)中若采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，則由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)和工作原理(參見附圖1)會導(dǎo)致其出口煙道水平方向兩端的煙溫分布存在較大偏差(15～25℃，參見附圖5)，進而導(dǎo)致其下游設(shè)備(如低低溫?fù)Q熱器、靜電除塵器等)不同分支進口煙溫出現(xiàn)較大偏差，從而影響靜電除塵器的工作性能并影響其除塵效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供了一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道煙溫均布裝置，該裝置通過合理的煙溫均布裝置翼形設(shè)計及煙溫均布裝置翼形的合理布置，解決回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口的煙氣溫度不均勻現(xiàn)象。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道煙溫均布裝置，該裝置包括U型煙道，所述U型煙道一端煙道口連接有回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口，另一端煙道口上并排設(shè)置有兩個獨立的除塵器連接管，所述U型煙道的管道為矩形通道，且U型煙道包括相互平行的外壁面和內(nèi)壁面，所述外壁面和內(nèi)壁面的內(nèi)表面上沿?zé)煔馀欧诺姆较蚺帕杏卸嗯乓硇腿~片，且所述外壁面上的翼型葉片與內(nèi)壁面上的翼型葉片偏轉(zhuǎn)方向相反，所述翼型葉片的葉弦L與煙氣來流方向的夾角a為5～75°。

作為優(yōu)選方案，所述外壁面上的翼型葉片與內(nèi)壁面上的翼型葉片只在煙道正中的位置重疊，在煙道內(nèi)其他位置不重疊的布置，即為半錯列布置。

作為優(yōu)選方案，所述外壁面上的翼型葉片與內(nèi)壁面上的翼型葉片在煙道內(nèi)無任何重疊的布置，即內(nèi)壁面上的各翼型葉片位于外壁面上的相鄰翼型葉片所形成的通道之間某一區(qū)域，即為全錯列布置

作為優(yōu)選方案，所述外壁面上的翼型葉片與內(nèi)壁面上的翼型葉片在煙道內(nèi)完全重疊的布置，即為全匹配布置

作為優(yōu)選方案，所述多排翼型葉片包括葉形背面和葉形內(nèi)面，所葉形背面與葉形內(nèi)面相交形成葉形頭部和葉形尾部。

作為優(yōu)選方案，所述葉形頭部半圓直徑D1為100-300毫米；葉形尾部半圓直徑D2范圍在10-150毫米之間。

作為優(yōu)選方案，所述翼型葉片的頂面或偏轉(zhuǎn)方向相反的翼型葉片底面的葉弦長L₁為1.5～3.5m，所述翼型葉片的底面或偏轉(zhuǎn)方向相反的翼型葉片頂面的葉弦長L₂為1～3m，且L₁＞L₂；L₁與煙氣來流方向的夾角a₁＞L₂與煙氣來流方向的夾角a₂。

作為優(yōu)選方案，所述翼型葉片的高h為煙道相應(yīng)高度方向尺寸的1/2或1/3或1/4，每排翼型葉片數(shù)目為2～4。

本實用新型的設(shè)計原理

1)煙溫均布裝置翼形的設(shè)計主要考慮最大程度地?fù)交鞜煹浪椒较騼啥说睦錈崃黧w，同時盡可能消除該裝置產(chǎn)生的流動阻力

2)利用燃氣輪機葉片翼形在通道內(nèi)產(chǎn)生通道渦的機制，將冷熱流體由回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道兩端卷向煙道中部進行摻混。

本實用新型的有益效果：

1)本實用新型針對國內(nèi)大量配備回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的燃煤電廠，在空氣預(yù)熱器出口煙道內(nèi)部，水平方向上兩端煙溫存在較大溫度偏差，進而導(dǎo)致其下游設(shè)備(靜電除塵器)不同進口煙道內(nèi)部煙氣溫度存在較大偏差，從而影響靜電除塵器的除塵性能，導(dǎo)致煙塵排放量增加，加重大氣污染并危害人體健康。本技術(shù)方案可有效避免上述現(xiàn)象的發(fā)生。本專利的技術(shù)方案，可以有效改善電廠空氣預(yù)熱器出口煙道內(nèi)部煙溫不均的問題，提高其下游煙氣治理設(shè)備的煙氣治理性能，預(yù)計可取得極大的社會效益和經(jīng)濟效益。

2)本發(fā)明翼形結(jié)構(gòu)設(shè)計主要目的是為了強化其所產(chǎn)生的通道渦強度并引導(dǎo)該通道渦的發(fā)展方向，從而提高空氣預(yù)熱器出口煙道兩側(cè)冷熱流體的摻混程度，并控制冷熱流體在通道內(nèi)部的摻混位置。對于全匹配布置形式，煙道上部和煙道下部重疊布置的煙溫均布裝置翼形對可以協(xié)同產(chǎn)生強度較大的渦旋，進一步增強冷熱流體的摻混效果。

3)翼型葉片半錯列布置利用通道兩側(cè)的單翼形產(chǎn)生的通道渦，將通道兩側(cè)的冷熱流體引導(dǎo)至通道中部進行摻混；同時利用其中部的翼形對產(chǎn)生的渦旋，將通道中部的流體進一步摻混。

4)全錯列布置利用通道兩側(cè)及其中部的單翼形產(chǎn)生的通道渦，將通道兩側(cè)及中部的冷熱流體引導(dǎo)至通道中部進行摻混。

5)全匹配布置利用通道兩側(cè)及其中部的翼形對產(chǎn)生的同向漩渦，將通道兩側(cè)及中部的冷熱流體引導(dǎo)至通道中部進行摻混。

通過以上煙溫均布裝置翼形的優(yōu)化設(shè)計及其合理布置，可以有效地將回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道下游的煙溫空間分布均勻性控制在一個合理的范圍，從而避免煙溫不均勻?qū)е碌目諝忸A(yù)熱器下游靜電除塵器不同進口煙道煙溫差異較大的問題，進而提高靜電除塵器除塵性能，降低對大氣環(huán)境造成危害。

附圖說明

圖1為回轉(zhuǎn)式空預(yù)器工作原理示意圖(示意回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的工作原理)；

圖2為本實用新型回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道煙溫均布裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為翼型葉片的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為翼型葉片的限制條件圖；

圖5為翼型葉片的細節(jié)圖

圖6為翼型葉片在煙道內(nèi)半錯列布置的示意圖；

圖7為翼型葉片在煙道內(nèi)全錯列布置的示意圖；

圖8為翼型葉片在煙道內(nèi)全匹配布置的示意圖；

圖9為翼型葉片制作繪制圖；

圖10為回轉(zhuǎn)式空預(yù)器出口截面溫度分布圖(回轉(zhuǎn)式空預(yù)器出口煙溫分布的不均勻性，實測值)

圖11為回轉(zhuǎn)式空預(yù)器出口煙溫均布裝置效果。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。

實施例1

如圖2～6所示，一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙道煙溫均布裝置，該裝置包括U型煙道1，U型煙道1一端煙道口連接有回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口2，另一端煙道口上并排設(shè)置有兩個獨立的除塵器連接管3，U型煙道1的管道為矩形通道，且U型煙道1包括相互平行的外壁面1.1和內(nèi)壁面1.2，外壁面1.1和內(nèi)壁面1.2的內(nèi)表面上沿?zé)煔馀欧诺姆较蚺帕杏卸嗯乓硇腿~片4，且外壁面1.1上的翼型葉片4與內(nèi)壁面1.2上的翼型葉片4偏轉(zhuǎn)方向相反。外壁面1.1上的翼型葉片4與內(nèi)壁面1.2上的翼型葉片4只在煙道正中的位置重疊，在煙道內(nèi)其他位置不重疊的布置，即為半錯列布置。翼型葉片4的葉弦L與煙氣來流方向的夾角a為5～75°。

多排翼型葉片4包括葉形背面4.1和葉形內(nèi)面4.2，所葉形背面4.1與葉形內(nèi)面4.2相交形成葉形頭部4.3和葉形尾部4.4，

葉形頭部半圓直徑D1為100～300毫米；葉形尾部半圓直徑D2范圍在10-150毫米之間；

翼型葉片4的頂面或偏轉(zhuǎn)方向相反的翼型葉片4底面的葉弦長L₁為1.5～3.5m，所述翼型葉片4的底面或偏轉(zhuǎn)方向相反的翼型葉片4頂面的葉弦長L₂為1～3m，且L₁＞L₂；L₁與煙氣來流方向的夾角a ₁＞L₂與煙氣來流方向的夾角a₂。

翼型葉片4的高為煙道相應(yīng)高度方向尺寸的1/2或1/3或1/4，每排翼型葉片4數(shù)目為2～4。

翼型葉片生成方法

1、生成葉頂和葉根截面曲線方法：

1)繪制上圖葉形頭部半圓5；

2)繪制與葉形頭部半圓5相切的葉形圓弧a6

3)繪制與葉形頭部半圓5相切的葉形圓弧b7

4)繪制與葉形圓弧a6和葉形圓弧b7相切的葉形尾部半圓8

5)重疊部分(及陰影區(qū))為所得葉頂或葉根截面曲線

2、葉頂與葉根截面曲線生成后，通過包絡(luò)法(即沿葉高方向，在葉頂與葉根曲線之間線性插值生成中間一系列截面)生成整個翼型

如圖10所示回轉(zhuǎn)式空預(yù)器出口煙溫分布的不均勻性，如圖11所示，原始方案兩支管出口面平均溫差為11.1℃，安裝了本實施例裝置后平均溫為1.9℃。原始方案兩支管出口點到點最大溫差為15.5℃，安裝了本實施例裝置后點到點最大溫差為4.4℃。

實施例2

如圖2、3、4、5和7所示：本實施例的裝置與實施例1基本相同，不同之處在于：

外壁面1.1上的翼型葉片4與內(nèi)壁面1.2上的翼型葉片4在煙道內(nèi)無任何重疊的布置，即內(nèi)壁面1.2上的各翼型葉片4位于外壁面1.1上的相鄰翼型葉片4所形成的通道之間某一區(qū)域，即為全錯列布置。

實施例3

如圖2、3、4、5和6所示：本實施例的裝置與實施例1基本相同，不同之處在于：

外壁面1.1上的翼型葉片4與內(nèi)壁面1.2上的翼型葉片4在煙道內(nèi)完全重疊的布置，即為全匹配布置。

其它未詳細說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實施例對本實用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例，人們還可以根據(jù)本實施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實施例，這些實施例都屬于本實用新型保護范圍。