一种烟气导流格栅和烟气处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及烟气处理领域，更具体地，涉及一种烟气导流格栅和烟气处理设备。


背景技术：

2.烟气
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烟气换热器设备ggh是烟气处理领域中的常用设备，其作用是利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对进烟道和烟囱的腐蚀，提高污染物的扩散度。其中，原烟气是指从锅炉引风机出来后，到进入吸收塔之前的烟气，而净烟气是指经过吸收塔大部分硫氧化物被吸收后的烟气。
3.ggh的净烟气进口的尺寸远大于烟气管道的尺寸，需要在两者之间布置一段喇叭口进行过渡。其中，喇叭口是指呈喇叭状的烟气管道，其截面面积逐渐增大或减少。由于管道截面面积突然增大，烟气从烟气管道进入喇叭口后会形成射流，并卷吸四周的烟气产生回流现象。
4.假如不对喇叭口内的烟气进行导流，烟气射流会直接冲击ggh内部氟塑料管，同时烟气的回流可能会造成氟塑料管振动，进而导致氟塑料管的损伤。另一方面不均匀的流场也会影响ggh的换热性能。
5.目前对喇叭口内烟气导流普遍采用的是挡板的形式，即在管道内布置若干块钢板对烟气进行分流。相关技术中提出了一种scr法脱硫烟气导流装置，对scr进口位置的喇叭口进行导流。其通过在喇叭口不同位置布置导流环、前支撑板和后支撑板等多块挡板，将烟道的纵截面分为不同扩张角的区域，来改善喇叭口内部流场周向不均匀性。其对每块挡板的位置以及挡板的尺寸都有具体的要求。
6.由于喇叭口截面面积变化剧烈，进出口流速差距较大，因而烟气形成的射流区域大。在喇叭口内布置挡板虽能在一定程度上改善管道内的流场，但若要有效减缓管道内的回流并使管道出口位置流场均匀，则需要在管道内不同区域布置多块挡板。挡板数量的增加会导致管道内的压降升高。此外挡板布置位置的不同，对流场的影响也会不同，挡板布置位置的选取是一个难题。
7.因此，现在需要提供一种技术，其能至少解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现要素：

8.为了解决上述问题中的至少一个，根据本实用新型的一方面，提出了一种烟气导流格栅，所述烟气导流格栅由多根宽度相同的钢条纵横排列连接而成，所述烟气导流格栅包括中间区域和外围区域，并且其中，所述中间区域的钢条间隔小于所述外围区域的钢条间隔，以使得烟气均匀地进入烟气处理设备本体。
9.在一些实施例中，所述钢条的宽度为20mm～50mm。
10.在一些实施例中，所述外围区域的钢条间隔与所述中间区域的钢条间隔之比为1.5～3.0。
11.根据本实用新型的另一方面，提出了一种烟气处理设备，包括上述的烟气导流格栅，所述烟气导流格栅布置在净烟气段烟气管道与所述烟气处理设备的烟气处理设备本体之间的烟气管道的中部位置。
12.在一些实施例中，所述净烟气段烟气管道与所述烟气处理设备的烟气处理设备本体之间的烟气管道呈喇叭口状。
13.在一些实施例中，喇叭口状的烟气管道的进口在所述烟气导流格栅布置截面的映射区域位于所述烟气导流格栅的所述中间区域内。
14.在一些实施例中，所述烟气导流格栅的所述中间区域是喇叭口状的烟气管道的进口在所述烟气导流格栅布置截面的映射区域的1.1～1.2倍。
15.在一些实施例中，所述烟气处理设备包括烟气
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烟气换热器。
16.本实用新型提供的烟气导流格栅和烟气处理设备能够有效地减缓管道内的回流并使管道出口位置流场均匀，并且对布置位置要求不高。
附图说明
17.通过结合附图对本实用新型的实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
18.图1示出了根据本发明实施例的一种烟气导流格栅和烟气处理设备；以及
19.图2示出了对于呈喇叭状的烟气管道进行的计算流体动力学cfd模拟仿真的对比图。
具体实施方式
20.为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。
21.本实用新型提供了一种烟气导流格栅，将其布置在喇叭口内部能够有效地对烟气进行导流，减缓由于扩张管道截面面积增大所引起的回流情况, 使烟气更均匀的流入ggh设备。本实用新型所提供的具有特殊结构的烟气导流格栅由有多根宽度相同的钢条按不同间隔纵横排列焊接而成，布置在喇叭口中部附近位置。该格栅通过其特殊的排列方式，能够有效地减缓管道内的回流并使管道出口位置流场均匀，并且对布置位置要求不高。
22.本实用新型所提出的格栅仅需要布置一块就能对整个烟道截面进行导流，同时对格栅的布置位置没有太多的要求，具体只需布置在喇叭口中部靠近烟气进口位置。
23.本实用新型提供的烟气导流格栅能使得烟气均匀地进入烟气处理设备的原理在于，喇叭口的特殊构造会造成喇叭口中部形成射流区域，射流区域的烟气流量及流速要高于四周区域，从而会卷吸四周的烟气产生回流，要改善喇叭口内部的流场就需要将射流区域内的流体引导至四周，降低射流区域的烟气流量和流速，这可以通过增加射流区域处的
阻力来实现。
24.采用中间密外围疏排列形式布置的格栅就是根据的以上原理。由于格栅钢条宽度是一定的，钢条布置得越密，单位区域内阻流面积就越大，相对的流通面积就越小，阻力就越大，流体就越容易向低阻力的位置流动。
25.下面，通过图1同时结合图2来说明根据本发明实施例的一种烟气导流格栅。
26.如图1左侧示图所示，一种烟气导流格栅，所述烟气导流格栅由多根宽度相同的钢条纵横排列连接而成，所述烟气导流格栅包括中间区域和外围区域，并且其中，所述中间区域的钢条间隔小于所述外围区域的钢条间隔，以使得烟气均匀地进入烟气处理设备本体。
27.由于所述中间区域的钢条间隔为小于所述外围区域的钢条间隔，形成了中间密外围疏排列形式布置的格栅。因而有效增加了射流区域处的阻力，能将射流区域内的流体引导至四周，降低射流区域的烟气流量和流速。同时由于本实用新型中的烟气导流格栅钢条宽度是一定的，钢条布置得越密，单位区域内阻流面积就越大，相对的流通面积就越小，阻力就越大，流体就越容易向低阻力的位置流动。
28.接下来，结合图2进一步说明上述原理。图2中显示没有添加格栅时，喇叭口位置会有较大的回流区域，烟气流场不均匀；布置等间隔的格栅，能在一定程度上改善喇叭口流场，但是由于等间隔的格栅导流阻力一致，对周向区域的流场导流效果较差；二布置本实用新型的烟气导流格栅，由于中部导流阻力较大，能够对周向区域的流场产生较好的导流效果，从而保证烟气均匀地进入烟气处理设备。
29.本实用新型所提供的具有特殊结构的烟气导流格栅由有多根宽度相同的钢条按不同间隔纵横排列焊接而成，布置在喇叭口中部附近位置。该格栅通过其特殊的排列方式，能够有效地减缓管道内的回流并使管道出口位置流场均匀，并且对布置位置要求不高。
30.在一些实施例中，所述钢条的宽度为20mm～50mm。
31.在一些实施例中，所述外围区域的钢条间隔与所述中间区域的钢条间隔之比为1.5～3.0。具体地，中间区域钢条间隔为d，外围区域钢条间隔为 d，采用中间密外围疏的排列形式，即间隔比d/d在1.5～3.0之间。d/d设置为1.5
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3.0以及钢条宽度控制在20mm
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50mm内，是经过对喇叭口进行 cfd模拟计算，综合考量格栅的导流效果以及对设备压力降的影响大小确定的。在这范围内格栅的导流效果较好且对烟气处理设备压降影响较小。
32.继续通过图1来说明根据本发明实施例的一种烟气处理设备。如图1 右侧示图所示，一种烟气处理设备，其包括本实用新型中的烟气导流格栅，所述烟气导流格栅布置在净烟气段烟气管道与所述烟气处理设备的烟气处理设备本体之间的烟气管道的中部位置。
33.具体地，其中1为烟气处理设备本体、2为喇叭口(在本技术交底书中特指净烟气段烟气管道与烟气处理设备之间的过渡管道，其截面面积逐渐增大)、3为本实用新型的烟气导流格栅。烟气导流格栅由多根宽度相同的钢条纵横排列焊接而成，格栅钢条的数量具体根据进口的流速以及喇叭口的尺寸进行。这样的排列方式旨在减少中部区域的流通面积，增大格栅中部的导流阻力，对喇叭口内射流区域烟气进行导流，同时增加四周区域的烟气流量。此外格栅应布置在喇叭口射流区域内(即喇叭口中部附近位置)，保证能达到最好的倒流效果。
34.在一些实施例中，所述净烟气段烟气管道与所述烟气处理设备的烟气处理设备本体之间的烟气管道呈喇叭口状。
35.在一些实施例中，喇叭口状的烟气管道的进口在所述烟气导流格栅布置截面的映射区域位于所述烟气导流格栅的所述中间区域内。
36.在一些实施例中，所述烟气导流格栅的所述中间区域是喇叭口状的烟气管道的进口在所述烟气导流格栅布置截面的映射区域的1.1～1.2倍。具体地，导流格栅的中间区域具体指的是喇叭口进口在导流格栅布置截面的映射区域再放大1.1
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1.2倍左右。这是因为在进行cfd模拟计算，发现喇叭口内射流区域要稍大于喇叭口进口尺寸。
37.在一些实施例中，所述烟气处理设备包括烟气
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烟气换热器。
38.仅作为一个示例，喇叭口进口尺寸为800mmx800mm，出口尺寸为 951mmx4092mm，烟气进口流速为5.5m/s，格栅布置截面尺寸 890mmx2775mm，格栅d＝180mm，d＝100mm，钢条宽度为50mm,纵向钢条数为9根，横向钢条数位19根。
39.本实用新型的烟气处理设备采用烟气导流格栅的方式对喇叭口进行烟气导流；烟气导流格栅采用中间小间隔外围大间隔的排列方式，能够增大格栅中部的导流阻力，有效地对喇叭口内射流区域烟气进行导流；格栅的流通面积相对挡板的流通面积大，对烟气处理设备的压降影响较小；并且烟气导流格栅布置简单，对其布置的区域没有太多的要求，仅需布置在喇叭口中部靠近烟气进口位置，这是根据cfd模拟计算，回流区域中心一般位于喇叭口中部附近区域，因此，烟气导流格栅布置为喇叭口中部附近位置，其为回流区域的中心，并且处于射流区域之中，烟气导流格栅的阻挡有利于打破回流状态，提高导流效果。
40.尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。
41.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
42.类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本实用新型的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其实用新型点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
43.本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
44.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意
之一都可以以任意的组合方式来使用。
45.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。