一种液体收集导流组件及装置的制作方法

本发明属于烟囱和烟道设计领域，尤其涉及一种液体收集导流组件及装置。

背景技术：

我国300mw以上的火电机组超过90％采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫技术。无ggh湿法脱硫系统吸收塔出口净烟气温度约50℃，处于含湿量很高的饱和状态。烟气排出吸收塔后含有一定的夹带液，同时在流经湿烟道及湿烟囱的过程中，会通过传热冷凝和绝热膨胀析出大量的冷凝液，这些液体如果不进行有效的收集捕捉，会被携带出烟囱造成烟囱雨现象。目前常规的湿烟囱结构大都没有考虑到湿烟气的环境，也不具备冷凝液收集和排放的功能。

同时，常规的烟囱设计一般不设置导流装置，使得烟囱入口的流场十分复杂，产生大量的紊流区域，并增加了系统的压损和运行能耗；另一方面，烟气夹带液及烟囱入口区域的冷凝液很容易被烟气二次夹带排出烟囱，从而加重烟囱雨现象。常规的烟风管道可能会设计导流装置，现有技术中，专利cn201821808074提供了一种烟道导流板，在吸收塔入口烟道、出口烟道分别等距布置了多个弧形的薄板，其在设计时没有考虑到湿烟气的环境及收集液体，同时由于导流板上会附着一定的冷凝液，容易被烟气二次夹带排出烟囱，从而加重烟囱雨现象。

因此如何研发一种具有液体收集功能的导流装置，在优化流场、降低系统压损和运行能耗的同时，有效收集冷凝液，具备环保以及经济效益，是一个亟待需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的技术目的是提供一种液体收集导流组件及装置，以解决湿法脱硫系统冷凝液污染环境的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种液体收集导流组件，包括：

至少一个用于设置在外部烟囱内腔的入口处的导流部，导流部的左右两侧分别用于连接外部烟囱入口处的内腔壁面，并配合外部烟囱的内腔或相邻的导流部形成烟气流通通道；

其中，导流部包括前后两侧的第一导流弧面和第二导流弧面，第一导流弧面与第二导流弧面的圆心位于同侧，且第一导流弧面的半径大于第二导流弧面的半径；

第一收集部，设于第一导流弧面上，用于收集烟气中沿第一导流弧面下方往上流动的液体和沿第一导流弧面上方往下流动的液体；

第二收集部，设于导流部的顶端，用于对烟气中的液体进行拦截和收集。

其中，导流部包括第一弧形件、第二弧形件、第一竖向板和第二竖向板；

第一弧形件的底端与第二弧形件的底端相连，且第一弧形件的两侧和第二弧形件的两侧均用于连接外部烟囱入口处的内腔壁面；第一弧形件的内弧面为第一导流弧面，第二弧形件的外弧面为第二导流弧面；

第一竖向板与第一弧形件的顶端相连，用于形成第一导流弧面的竖向延伸；第二竖向板与第二弧形件的顶端相连，用于形成第二导流弧面的竖向延伸；

第二收集部设于第二竖向板的顶端。

具体地，第二收集部包括集水件、挡水件和疏水件；

集水件包括第一侧板、第二侧板和底板，第一侧板为第一竖向板的竖向延伸，第二侧板为第二竖向板的竖向延伸，第一侧板的底端与底板的一端相连，第二侧板的底端与底板的另一端相连，第一侧板、第二侧板和底板相互配合并贴合于第一竖向板和第二竖向板形成集水槽；

挡水件为开口朝下槽体结构，槽口的一侧与第二侧板的顶端连接，相对的另一侧套设于第一侧板；

疏水件的第一端连通集水槽的内腔，第二端与外部排液单元连通。

其中，集水件的槽底与第一侧板呈夹角α倾斜设置，夹角α大小为30°≤α<90°。

进一步优选地，第一侧板顶部设置导流坡，导流坡的斜坡面与第一侧板呈夹角β倾斜设置，夹角β大小为25°≤β≤60°。

其中，挡水件套设于第一侧板的侧壁与第一侧板之间留有空隙d1，空隙d1大小为20mm≤d1≤100mm。

其中，疏水件为管道，疏水键直径范围为dn50至dn200。

其中，第一收集部的左右两端相连的连接线与第一导流弧面底端和第二导流弧面底端相连的连接线呈夹角γ设置，夹角γ的大小为45°≤γ<90°，第二收集部一端或两端与外部烟囱内壁留有空隙d2，空隙d2范围为20mm≤d2≤150mm。

其中，第一收集部截面为t型、l型、u型或工字型。

一种液体收集导流装置，包括若干层级设置的满足上述任意一项的液体收集导流组件。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1)本发明提供的导流部与传统导流装置结构不同，采用月牙型流线设计，一方面使得烟气由烟道进入烟囱后流向转变更为缓慢，烟气流场更为均匀，另一方面提供了安装收集部的空间，以实现液体收集的功能；

2)本发明设计了第一收集部、第二收集部，第一收集部可将导流部下方往上流动的液体和导流部上方往下流动的液体收集，第二收集部可将导流部上方往上流动的液体收集，从而全方位保证了液体的有效收集，避免发生二次夹带现象；

3)常规的烟囱设计并不设置导流装置，而常规的烟风管道导流装置设计并不考虑收集液体，本发明则将收集装置与导流装置一体化设计，实现了优化烟囱流场、降低系统压损和运行能耗并收集冷凝液的技术效果，从而具有突出的技术优势。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明实施例的一种液体收集导流装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种液体收集导流组件的侧剖面示意图；

图3为基于图2的导流坡放大图；

图4为基于图2的第一导流弧面展开示意图；

图5为本发明实施例的一种液体收集导流组件三维结构图。

附图标记说明：

1：导流部；11：第一弧形件；12：第二弧形件；13：第一竖向板；14：第二竖向板；2：第一收集部；3：第二收集部；31：集水件；311：第一侧壁；312：第二侧壁；313：导流坡；32：挡水件；33：疏水件：4：烟道；5：烟囱。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种液体收集导流组件及装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

以烟囱5内烟气上升方向为竖直方向，垂直于烟气上升方向为水平方向。

参看图1至图5，本实施例提供一种液体收集导流组件，包括：

一个或多个设置在烟囱5内腔的入口处的导流部1，以及设于导流部1上的第一收集部2和第二收集部3。导流部1的左右两侧分别连接烟囱5内腔壁面，并配合烟囱5的内腔壁面或相邻的导流部1形成烟气流通通道；其中，导流部1包括前后两侧的第一导流弧面和第二导流弧面，第一导流弧面与第二导流弧面的圆心位于导流部1的同侧，且第一导流弧面的半径大于第二导流弧面的半径。

参看图2，具体地，在本实施例中导流部1为一体式完整结构设计，为了方便描述，现将导流部1分成第一弧形件11、第二弧形件12、第一竖向板13和第二竖向板14；第一弧形件11的底端与第二弧形件12的底端相连，且第一弧形件11的两侧和第二弧形件12的两侧均连接烟囱5入口处的内腔壁面；第一弧形件11的内弧面为第一导流弧面，第二弧形件12的外弧面为第二导流弧面，参看附图4，因此第一导流弧面的展开为u形，是为了适应烟囱5内壁从外向内逐渐变宽的情况；第一弧形件11和第二弧形件12所组成的部分导流部1呈月牙状，采用这种流线型设计，使得烟气由烟道4进入烟囱5后流向转变更为缓慢，烟气流场更为均匀。

第一竖向板13与第一弧形件11的顶端相连，用于形成第一导流弧面的竖向延伸；第二竖向板14与第二弧形件12的顶端相连，用于形成第二导流弧面的竖向延伸；其中，第一竖向板13与第二竖向板14相互平行，其在水平方向上存在高度差，因此，实际中来看，该导流部1的上端开设有一斜坡，而第二收集部3则紧贴设置于该斜波上。

参看图2，具体地，第二收集部3包括集水件31、挡水件32和疏水件33。

集水件31包括第一侧板311、第二侧板312和底板，第一侧板311为第一竖向板13的竖向延伸，第二侧板312为第二竖向板14的竖向延伸，第一侧板311的底端与底板的一端相连，第二侧板312的底端与底板的另一端相连，第一侧板311、第二侧板312和底板相互配合形成集水槽，且该底板与导流部1上端的斜坡紧密贴合。理所当然，该集水件还有左右两侧侧壁，由相应部位的烟囱5内壁构成。集水件31的底板与第一侧板311呈夹角α倾斜设置，夹角α大小为30°≤α<90°。为了保证液体能顺利沿着第一弧形件11和第一竖向板13表面往上流动进入集水件31，第一侧板311与第一竖向板13的接缝处齐平、无凸凹。

参看图3，较优地，为了促进液体快速流畅的翻过集水件31的第一侧板311，第一侧板311顶部设置导流坡313，导流坡313的斜坡面与第一侧板311呈夹角β倾斜设置，夹角β大小为25°≤β≤60°。

挡水件32为开口朝下槽体结构，可以为倒u型结构，以有效拦截第一弧形件11表面往上流动的然而未进入集水件31的液体，其槽体的一侧与第二侧板312的顶端连接，相对的另一侧套设于第一侧板311，防止液体从第一竖向板13表面往上流动进入集水件31前被烟气夹带，提高收集效率；其中，挡水件32套设于第一侧板311的侧壁与第一侧板311之间留有空隙d1，空隙d1大小为20mm≤d1≤100mm。

疏水件33的第一端连通集水槽底部的内腔，第二端与外部排液单元连通，具体地，疏水件33为管道，疏水键直径范围为dn50至dn200。此外，集水件31截面呈u型，为了方便将收集到的液体及时通过疏水件33排出。

参看图2、图4和图5，在本实施例中，第一收集部2设于第一导流弧面上，用于收集烟气中沿第一导流弧面流下的液体；第一收集部2截面为t型、l型、u型或工字型，优选为t型或工字型，可将第一导流弧面下方往上流动的液体和第一导流弧面上方往下流动的液体都加以收集。此外，第一收集部2的左右两端相连的连接线与第一导流弧面底端和第二导流弧面底端相连的连接线呈夹角γ设置，夹角γ的大小为45°≤γ<90°，使得其接收的液体往低处移动。并且由于第一收集部2一端或两端与外部烟囱5内壁留有空隙d2，空隙d2范围为20mm≤d2≤150mm，考虑到当烟气流速过低时，液体基本往下流动，并顺着两端倾斜的第一收集部2往低处流动，这样设计可保证液体顺畅流下至烟囱5入口底部再排出。

实施例2

参看图1，本实施例基于实施例1提供了一种液体收集导流装置，从整体出发以工作流程对该液体收集导流装置进行说明：

预先根据烟囱5内壁的直径、烟道4即进烟口的截面尺寸以及烟气流速并结合cfd气流组织仿真模拟设置若干液体收集导流组件，若干液体收集导流组件尺寸逐级增大，配合烟囱5的内腔或相邻的导流部1形成多个烟气流通通道，烟气由烟道4进入烟囱5后，在液体收集导流组件的导流部1月牙型流线设计的作用下，烟气流动变得缓慢、均匀，高流速区域明显减少，烟气流场得到明显改善，系统压损降低，同时运行能耗也减少；烟气中夹带的冷凝液和烟囱5入口区域产生的冷凝液在烟气的作用下碰撞到导流部1，在烟气的作用下往上流动，导流板下方的液体被第一收集部2拦截收集，导流板上方的液体沿着第一弧形件11表面往上流动，在挡水部的保护下，翻过导流坡313，进入第二收集部3内，然后通过疏水件33排出；当机组负荷不高、烟气流速过低时，导流板上的液体会往下流动，这时液体被第二收集部3拦截，并通过第二收集部3与烟囱5内壁的孔隙d2流至烟囱5入口底部再排出。另外，第二弧形件12的表面也会吸附烟气中的雾滴，液体会沿着第二弧形件12的表面向下流动至位于下方的液体收集导流组件或直接进入烟囱5入口底部再排出。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。