一種節(jié)能風(fēng)道裝置及煙風(fēng)系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及煙風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種節(jié)能風(fēng)道裝置及煙風(fēng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前火電廠煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，同時(shí)由于受設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)手段以及工程進(jìn)度要求等諸多因素的影響，煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作往往僅停留在滿足技術(shù)規(guī)程要求的層面上，而未更加深入細(xì)致地研究煙風(fēng)系統(tǒng)總體布置及局部異形件的選擇對(duì)煙風(fēng)系統(tǒng)道體內(nèi)部的流動(dòng)阻力、流場(chǎng)均勻性、氣動(dòng)噪聲、腐蝕和積灰等一系列問(wèn)題的影響。

煙風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)保證火電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的作用。一方面，煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致煙風(fēng)道流量分配不均勻(包括調(diào)溫風(fēng)道、熱一次風(fēng)道出口、除塵器前煙道、脫硫塔前煙道以及煙氣余熱利用設(shè)備入口煙道等)，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐燃燒過(guò)程變差和污染物防治設(shè)備性能的下降；另一方面，鍋爐燃燒過(guò)程的惡化會(huì)導(dǎo)致出口飛灰含量升高，進(jìn)而造成煙風(fēng)系統(tǒng)部分設(shè)備及管道出現(xiàn)積灰現(xiàn)象(包括scr、空預(yù)器及除塵器進(jìn)出口聯(lián)箱等)。積灰導(dǎo)致煙風(fēng)道局部流速過(guò)高，增加了煙風(fēng)道震動(dòng)，磨損和漏風(fēng)的幾率，從而使得機(jī)組出力和運(yùn)行穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。因此煙風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高火電機(jī)組運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的行之有效的方法。

煙風(fēng)系統(tǒng)的電耗約占廠用電的30％，煙風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于降低廠用電率提高電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性可以起到十分重要的作用。研究表明，通過(guò)對(duì)煙風(fēng)系統(tǒng)流阻進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，每臺(tái)1000mw機(jī)組功率平均可降低3400kw，如果按在建1000mw機(jī)組數(shù)量84臺(tái)來(lái)計(jì)算的話，功率總計(jì)可降低285mw，相應(yīng)的每年可節(jié)約標(biāo)煤近42萬(wàn)噸，減少硫氧化物排放約6829噸，減少氮氧化物排放約6456噸，減少二氧化碳排放約28萬(wàn)噸。因此，煙風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)電力行業(yè)的節(jié)能減排具有重要意義。未來(lái)隨著百萬(wàn)級(jí)組在火電機(jī)組中所占比例的增加，其煙 風(fēng)系統(tǒng)流動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化將帶來(lái)更加顯著的減排效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能風(fēng)道裝置及煙風(fēng)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化，流動(dòng)阻力過(guò)大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)能耗過(guò)大的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種節(jié)能風(fēng)道裝置，設(shè)置于風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器之間，所述節(jié)能風(fēng)道裝置包括：

依次連接的第一風(fēng)道總成、第二直管段風(fēng)道、第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道、擴(kuò)張段風(fēng)道以及尾部風(fēng)道；

風(fēng)機(jī)出口的空氣從所述第一風(fēng)道總成流入所述第二直管段風(fēng)道，隨后流入所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道，經(jīng)所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道變換流動(dòng)方向后流入所述擴(kuò)張段風(fēng)道，最終通過(guò)所述尾部風(fēng)道流入空氣預(yù)熱器；其中，

所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的緩轉(zhuǎn)彎頭角度為鈍角角度，所述擴(kuò)張段風(fēng)道的中心線與所述第二直管段風(fēng)道的延伸方向的夾角為一銳角。

其中，所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道內(nèi)部設(shè)置有對(duì)流入所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的空氣進(jìn)行整流的內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

其中，所述內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為翼型導(dǎo)流葉片。

其中，所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的緩轉(zhuǎn)彎頭角度位于100°至170°之間。

其中，所述擴(kuò)張段風(fēng)道的中心線與所述第二直管段風(fēng)道的延伸方向的夾角的角度位于10°至80°之間。

其中，所述擴(kuò)張段風(fēng)道的出口的開(kāi)口面積大于所述擴(kuò)張段風(fēng)道的入口的開(kāi)口面積。

其中，所述第一風(fēng)道總成包括：

第一直管段風(fēng)道；以及與所述第一直管段風(fēng)道連接的第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道；其中，

風(fēng)機(jī)出口的空氣進(jìn)入所述第一直管段風(fēng)道，首先通過(guò)第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道變換流動(dòng)方向后流入所述第二直管段風(fēng)道。

其中，所述第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的換轉(zhuǎn)彎頭角度為90°。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種煙風(fēng)系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器以及連接所述風(fēng)機(jī)及空氣預(yù)熱器的如上所述的節(jié)能風(fēng)道裝置。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例的節(jié)能風(fēng)道裝置及煙風(fēng)系統(tǒng)中，通過(guò)改變第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道和擴(kuò)張段風(fēng)道的道體外部形狀，即將第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的緩轉(zhuǎn)彎頭角度、并將擴(kuò)張段風(fēng)道的中心線與所述第二直管段風(fēng)道的延伸方向的夾角設(shè)置為銳角，使得道體內(nèi)部及下游流場(chǎng)更加均勻，流動(dòng)阻力得到顯著降低，從而提高了風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)道運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1表示本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能風(fēng)道裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化，流動(dòng)阻力過(guò)大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)能耗過(guò)大的問(wèn)題，提供一種節(jié)能風(fēng)道裝置及煙風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)改變第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道和擴(kuò)張段風(fēng)道的道體外部形狀，即將第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的緩轉(zhuǎn)彎頭角度、并將擴(kuò)張段風(fēng)道的中心線與所述第二直管段風(fēng)道的延伸方向的夾角設(shè)置為銳角，使得道體內(nèi)部及下游流場(chǎng)更加均勻，流動(dòng)阻力得到顯著降低，從而提高了風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)道運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種節(jié)能風(fēng)道裝置，設(shè)置于風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器之間，所述節(jié)能風(fēng)道裝置包括：

依次連接的第一風(fēng)道總成10、第二直管段風(fēng)道3、第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4、擴(kuò)張段風(fēng)道5以及尾部風(fēng)道6；

風(fēng)機(jī)出口的空氣從所述第一風(fēng)道總成10流入所述第二直管段風(fēng)道3，隨后流入所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4，經(jīng)所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4變換流動(dòng)方向后流入所述擴(kuò)張段風(fēng)道5，最終通過(guò)所述尾部風(fēng)道6流入空氣預(yù)熱器；其中，

所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度為鈍角角度，所述擴(kuò)張段風(fēng)道5 的中心線與所述第二直管段風(fēng)道3的延伸方向的夾角為一銳角。

本發(fā)明的上述實(shí)施例中，調(diào)整第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度，如圖1所示，將第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度調(diào)整為鈍角角度，即大于90°小于180°，則相應(yīng)的，由于擴(kuò)張段風(fēng)道5的中心線與第二直管段風(fēng)道3的中心線形成的夾角的角度與上述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度相同，則擴(kuò)張段風(fēng)道5的中心線與第二直管段風(fēng)道3的中心線形成的夾角為鈍角。由于第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度為鈍角角度，則空氣從第二直管段風(fēng)道3流入擴(kuò)張段風(fēng)道5時(shí)，流動(dòng)方向的變化變小，使得風(fēng)道道體內(nèi)部流動(dòng)均勻性好，流動(dòng)阻力減小。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還對(duì)擴(kuò)張段風(fēng)道5的位置進(jìn)行調(diào)整，具體的，控制擴(kuò)張段風(fēng)道5的中心線與所述第二直管段風(fēng)道3的延伸方向的夾角為一銳角，以適應(yīng)調(diào)整后的第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的出口氣流角度，減小道體內(nèi)部的流動(dòng)阻力。

需要說(shuō)明的是，相對(duì)于同一煙風(fēng)系統(tǒng)而言，本發(fā)明實(shí)施例中為了適應(yīng)改進(jìn)后的第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的角度，需縮短第二直管段風(fēng)道3的長(zhǎng)度以保證第一直管段風(fēng)道1能夠與風(fēng)機(jī)連接，尾部風(fēng)道6能夠與空氣預(yù)熱器連接。

本發(fā)明的上述實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)整第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度、擴(kuò)張段風(fēng)道5與第二直管段風(fēng)道3的相對(duì)關(guān)系以及第二直管段風(fēng)道3的長(zhǎng)度，使得道體內(nèi)部及下游流場(chǎng)更加均勻，流動(dòng)阻力得到顯著降低；且由于該節(jié)能風(fēng)道裝置的優(yōu)化，使得風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗較低且運(yùn)行穩(wěn)定性提高；同時(shí)由于風(fēng)道的流動(dòng)阻力降低，使得風(fēng)道道體的震動(dòng)及噪音均降低。

具體的，本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4內(nèi)部設(shè)置有對(duì)流入所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的空氣進(jìn)行整流的內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)41，具體的，該內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)41為翼型導(dǎo)流葉片。內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)41的設(shè)置能夠進(jìn)一步改善風(fēng)道內(nèi)部流動(dòng)均勻性并降低流動(dòng)阻力。

進(jìn)一步的，所述第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度位于100°至170°之間。本發(fā)明的具體實(shí)施例中，對(duì)第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的緩轉(zhuǎn)彎頭角度作出進(jìn)一步限定，限定其為100°至170°之間的一適當(dāng)角度，例如120°、134°等等，在此不作具體限定。

進(jìn)一步的，所述擴(kuò)張段風(fēng)道5的中心線與所述第二直管段風(fēng)道3的延伸方向的夾角的角度位于10°至80°之間。本發(fā)明的具體實(shí)施例中，為了適應(yīng)調(diào)整后第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4的出口氣流角度，對(duì)擴(kuò)張段風(fēng)道5的中心線與所述第二直管段風(fēng)道3的延伸方向的夾角的角度作出進(jìn)一步限定，限定其為10°至80°之間的一適當(dāng)角度，例如60°、46°等，在此不作具體限定。

進(jìn)一步的，所述擴(kuò)張段風(fēng)道5的出口的開(kāi)口面積大于所述擴(kuò)張段風(fēng)道5的入口的開(kāi)口面積。

具體的，如圖1所示，所述第一風(fēng)道總成10包括：

第一直管段風(fēng)道1；以及與所述第一直管段風(fēng)道1連接的第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道2；其中，

風(fēng)機(jī)出口的空氣進(jìn)入所述第一直管段風(fēng)道1，首先通過(guò)第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道2變換流動(dòng)方向后流入所述第二直管段風(fēng)道3。

實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足風(fēng)機(jī)與空氣預(yù)熱器之間的相對(duì)位置，所述第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的換轉(zhuǎn)彎頭角度為90°，相應(yīng)的第二直管段風(fēng)道3的中心線垂直于第一直管段風(fēng)道1的中心線。

需要說(shuō)明的是，上述依次連接的第一直管段風(fēng)道1、第一緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道2、第二直管段風(fēng)道3、第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道4、擴(kuò)張段風(fēng)道5以及尾部風(fēng)道6之間相鄰風(fēng)道之間均為密封連接，且風(fēng)道的出口的開(kāi)口面積和與其連接的風(fēng)道的進(jìn)口的開(kāi)口面積相等。

綜上，本發(fā)明的上述實(shí)施例通過(guò)調(diào)整第二緩轉(zhuǎn)彎頭風(fēng)道的緩轉(zhuǎn)彎頭角度、擴(kuò)張段風(fēng)道與第二直管段風(fēng)道的相對(duì)關(guān)系以及第二直管段風(fēng)道的長(zhǎng)度，使得道體內(nèi)部及下游流場(chǎng)更加均勻，流動(dòng)阻力得到顯著降低。

為了更好的實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種煙風(fēng)系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器以及連接所述風(fēng)機(jī)及空氣預(yù)熱器的如上所述的節(jié)能風(fēng)道裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的煙風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能風(fēng)道裝置的道體內(nèi)部及下游流場(chǎng)更加均勻，流動(dòng)阻力得到顯著降低，從而進(jìn)一步使得火電機(jī)組的煙風(fēng)系統(tǒng)的煤耗和排放指標(biāo)有效降低。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的煙風(fēng)系統(tǒng)是包含上述節(jié)能風(fēng)道裝置的煙風(fēng)系統(tǒng)，則上述節(jié)能風(fēng)道裝置的所有實(shí)施例均適用于該煙風(fēng)系統(tǒng)，且均能達(dá) 到相同或相似的有益效果。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。