一种急冷式烟气混合室装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种急冷式烟气混合室装置，包括混合室本体，混合室本体的一端为烟气入口，并与锅炉抽烟口相连通，混合室本体的另一端为烟气出口，并与高温炉烟管道相连通，混合室本体上设置冷却水机构使室内烟气与冷却水形成逆流布置，以构成膜式内冷结构，并且在混合室本体的烟气入口侧还设有向室内均匀喷入雾化冷却水的冷雾装置。通过在混合室的烟气入口侧喷入雾化的冷却水，对高温烟气进行急速冷却，从而可降低烟气温度，以防止抽烟口/混合室的结焦。另外，还可通过在混合室的烟气入口侧沿混合室周向均匀进入冷烟，受混合室内主流纵向流向的影响，冷烟在烟气进口下游的混合室内壁形成低温烟气气膜，从而进一步防止抽烟口/混合室的结焦。
【专利说明】一种急冷式烟气混合室装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于炉烟管道【技术领域】，具体涉及一种急冷式烟气混合室装置。
【背景技术】
[0002] 褐煤具有水分高、挥发分高、发热量低、灰熔点低、磨损性低和易自燃等特点，故不 易储存，也不宜远距离运输。在全世界范围褐煤约占煤炭总储量的40 %，我国褐煤约占煤炭 总储量的13%，约4/5分布于内蒙古东部与东北三省相连的东三盟地区，其余1/5主要分 布于云南省。内蒙古及东北地区的褐煤属老年褐煤，全水分25% -40%;云南褐煤属年轻褐 煤，全水分40 %?60 %，含木质纤维。
[0003] 目前，褐煤利用的主要途径仍为通过坑口电站燃烧发电，我国已有多台600丽级 褐煤机组投运。由于褐煤水分高，一般均采用三介质（高温炉烟+热风+冷烟）或二介质 (高温炉烟+热风）干燥的风扇磨直吹式制粉系统，其中高温炉烟一般为从炉膛出口位置抽 取，热风来自空气预热器空气侧出口，冷烟由冷烟风机取自锅炉引风机出口烟道，冷热不同 的各路介质在与高温炉烟抽烟口相连的烟气混合室内混合后由高温炉烟管道输送至磨煤 机。然而，由于褐煤灰熔点低易结焦，在目前已投运的大型褐煤机组中，普遍存在高温炉烟 抽烟口及混合室结焦严重的问题，严重影响了燃褐煤发电机组的安全、经济运行。
[0004] 目前，业内对于褐煤锅炉抽烟口及混合室结焦问题未有有效的解决办法，广泛采 取的措施是在抽烟口附近设置足够多的打焦孔，通过人工打焦的方式保证抽烟口及混合室 通畅。这种人工打焦方式需要消耗大量的人力物力，而且大块焦渣掉落对锅炉受热面及磨 煤机的安全运行造成了威胁。还有一种尚在理论研究阶段的方案是，将抽烟口位置升高至 一级过热器之后，从而降低抽烟口烟温减缓抽烟口及混合室结焦，但这种方案只能适用于 塔式锅炉，应用范围有限。
[0005] 锅炉结焦机理是十分复杂的物理化学过程，熔融和半熔融状态的灰粒子撞击到水 冷壁或其它辐射受热面上就会形成结焦。在燃烧特定煤种的条件下，影响结焦的主要因素 为烟气温度及其流动条件，烟温越高和烟气过度冲刷受热面时结焦更为严重。现役褐煤锅 炉抽烟口结焦是抽烟口处烟温过高和烟气过度冲刷受热面综合作用的结果。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种急冷式烟气混合室装置，能够有效解决褐 煤锅炉抽烟口结焦问题。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
[0008] -种急冷式烟气混合室装置，连接设于锅炉抽烟口与高温炉烟管道之间，包括混 合室本体，混合室本体的一端为烟气入口，并与锅炉抽烟口相连通，混合室本体的另一端为 烟气出口，并与高温炉烟管道相连通，混合室本体上设置冷却水机构使室内烟气与冷却水 形成逆流布置，以构成膜式内冷结构，并且在混合室本体的烟气入口侧还设有向室内均匀 喷入雾化冷却水的冷雾装置。
[0009] 在混合室本体的烟气入口侧还设有向室内均匀喷入冷烟的冷烟装置。
[0010] 所述烟气入口与锅炉抽烟口之间、烟气出口与高温炉烟管道之间均通过膨胀节机 构进行连接。
[0011] 所述烟气入口与锅炉抽烟口之间设置的膨胀节机构为环片式膨胀节。
[0012] 所述烟气出口与高温炉烟管道之间设置的膨胀节机构为套筒式膨胀节。
[0013] 所述冷雾装置包括设于混合室本体上的环形集水箱、沿混合室周向均匀分布且分 别安装于冷却水机构的水冷壁管间鳍片上的冷却水雾化喷嘴。
[0014] 所述冷烟装置包括设于混合室本体上的环形冷烟烟室、沿混合室周向均匀分布且 由冷却水机构的水冷壁管间鳍片断开所构成的烟气进口。
[0015] 采用上述技术方案，该急冷式烟气混合室装置具有以下几个优点：
[0016] 1、通过在混合室本体的烟气入口侧喷入雾化的冷却水对高温烟气进行急速冷却， 从而降低烟气温度防止抽烟口/混合室结焦；
[0017] 2、通过在混合室的烟气入口侧设置了沿混合室周向均匀进气的冷烟装置，在混合 室内壁形成低温烟气气膜，从而进一步防止抽烟口 /混合室结焦；
[0018] 3、褐煤锅炉等大型电站的锅炉本体均为悬吊布置，即锅炉启动时锅炉本体会垂直 向下膨胀。为吸收混合室与抽烟口相连处的垂直方向位移，在此处布置了环片式膨胀节，依 靠其板a与板b之间的摩擦接触实现烟道密封，且依靠板A与板B之间的自由滑动来吸收 抽烟口平面的二向位移。
[0019] 4、在混合室与高温炉烟管道相连处布置了套筒式膨胀节，以吸收混合室本体在水 平方向的热位移。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明：
[0021] 图1为本发明的急冷式烟气混合室装置的安装示意图。
[0022] 图2为本发明的急冷式烟气混合室装置的结构示意图。
[0023] 图3为沿图1中A-A线的剖视图。
[0024] 图4为沿图1中B-B线的剖视图。
[0025] 图5为沿图1中C-C线的剖视图。
[0026] 图6为本发明的单个烟气进口的结构示意图。
[0027] 图7为本发明的单个冷却水雾化喷嘴的结构示意图。
[0028] 图8为本发明的D向视图；
[0029] 图9为本发明的E向视图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明的急冷式烟气混合室装置如图1-9所示，其连接设于锅炉抽烟口 1与高温 炉烟管道2之间，包括一混合室本体3,混合室本体3的右端为烟气入口，并与锅炉抽烟口 1 相连通，混合室本体3的左端为烟气出口，并与高温炉烟管道2相连通，并且，混合室本体3 上设置有冷却水机构4,使室内烟气与冷却水形成逆流布置，以构成膜式内冷结构，该冷却 水机构4由冷却水进口 41、水冷壁管42、冷却水出口 43构成，水冷壁管42间还具有鳍片 44。另外，在混合室本体3的烟气入口侧还设有向室内均匀喷入雾化冷却水的冷雾装置5。 该冷雾装置5包括设于混合室本体3上的环形集水箱51、沿混合室周向均匀分布且分别安 装于冷却水机构4的水冷壁管42间鳍片44上的冷却水雾化喷嘴52,通过在混合室的烟气 入口侧喷入雾化的冷却水，对高温烟气进行急速冷却，从而可降低烟气温度，以防止抽烟口 /混合室的结焦。通过在混合室本体3的烟气入口侧还设有向室内均匀喷入冷烟的冷烟装 置6,该冷烟装置6包括设于混合室本体3上的环形冷烟烟室61、沿混合室周向均匀分布且 由冷却水机构4的水冷壁管42间鳍片断开所构成的烟气进口 62。通过在混合室的烟气入 口侧沿混合室周向均匀进入冷烟，受混合室内主流纵向流向的影响，冷烟在烟气进口下游 的混合室内壁形成低温烟气气膜，从而进一步防止抽烟口 /混合室的结焦。
[0031] 所述烟气入口与锅炉抽烟口 1之间、烟气出口与高温炉烟管道2之间均通过膨胀 节机构进行连接。其中，所述烟气入口与锅炉抽烟口 1之间设置的膨胀节机构为环片式膨 胀节7。这是由于褐煤锅炉等大型电站的锅炉本体均为悬吊布置，即锅炉启动时锅炉本体会 垂直向下膨胀。为吸收混合室与抽烟口相连处的垂直方向位移，通过在此处布置了环片式 膨胀节7,依靠板A与板B之间的摩擦接触实现烟道密封，且依靠其板a与板b之间的自由 滑动来吸收抽烟口平面的二向位移。而所述烟气出口与高温炉烟管道2之间设置的膨胀节 机构则为套筒式膨胀节8,从而可吸收混合室本体3在水平方向的热位移。通过上述设置的 可以吸收锅炉抽烟口 1与高温炉烟管道2之间三向位移的膨胀节组合，使得该混合室装置 可直接应用于工程实际。
[0032] 综上所述，采用本发明的急冷式烟气混合室装置，既可使得燃褐煤煤粉锅炉抽烟 口 1结焦问题得以解决，同时还解决了锅炉抽烟口 1与高温炉烟管道2之间的三向位移吸 收，对保证褐煤发电机组安全经济运行，具有突出的现实意义。
[0033] 但是，本领域技术人员应该认识到，上述的【具体实施方式】只是示例性的，是为了更 好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利保护范围的限制，只要是 根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护的范围。
【权利要求】
1. 一种急冷式烟气混合室装置，连接设于锅炉抽烟口与高温炉烟管道之间，其特征在 于：包括混合室本体，混合室本体的一端为烟气入口，并与锅炉抽烟口相连通，混合室本体 的另一端为烟气出口，并与高温炉烟管道相连通，混合室本体上设置冷却水机构使室内烟 气与冷却水形成逆流布置，以构成膜式内冷结构，并且在混合室本体的烟气入口侧还设有 向室内均匀喷入雾化冷却水的冷雾装置。
2. 根据权利要求1所述的急冷式烟气混合室装置，其特征在于： 在混合室本体的烟气入口侧还设有向室内均匀喷入冷烟的冷烟装置。
3. 根据权利要求1所述的急冷式烟气混合室装置，其特征在于： 所述烟气入口与锅炉抽烟口之间、烟气出口与高温炉烟管道之间均通过膨胀节机构进 行连接。
4. 根据权利要求3所述的急冷式烟气混合室装置，其特征在于： 所述烟气入口与锅炉抽烟口之间设置的膨胀节机构为环片式膨胀节。
5. 根据权利要求1所述的急冷式烟气混合室装置，其特征在于： 所述烟气出口与高温炉烟管道之间设置的膨胀节机构为套筒式膨胀节。
6. 根据权利要求1所述的急冷式烟气混合室装置，其特征在于： 所述冷雾装置包括设于混合室本体上的环形集水箱、沿混合室周向均匀分布且分别安 装于冷却水机构的水冷壁管间鳍片上的冷却水雾化喷嘴。
7. 根据权利要求2所述的急冷式烟气混合室装置，其特征在于：所述冷烟装置包括设 于混合室本体上的环形冷烟烟室、沿混合室周向均匀分布且由冷却水机构的水冷壁管间鳍 片断开所构成的烟气进口。
【文档编号】F23J15/06GK104121595SQ201410323386
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】施大钟 申请人:上海援梦电力能源科技咨询中心