一种用于烟气再循环系统中烟气与空气混合除湿装置的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉烟气再循环技术领域，尤其涉及一种用于烟气再循环系统中烟气与空气混合除湿装置。


背景技术：

2.随着环保要求的日益严苛，通过抽取锅炉尾部低温烟气与新鲜空气混合以达到锅炉降氮目的的技术措施得到了越来越多的应用和普遍认可。其技术原理为通过低温烟气稀释助燃风的氧浓度，同时烟气的升温降氮了燃烧区域温度，达到有效控制燃烧区域氮氧化物的目的。在烟气再循环系统的应用和设计中，必须使烟气与新鲜空气在进入锅炉前混合均匀。目前较多简单的管道掺混必然使混合气体组分和温度在进入燃烧器时出现较大不均匀性，无法达到理想的降氮效果。
3.另外，抽取的锅炉烟气有一定的含水量，特别是对油气燃料如天然气燃烧锅炉，烟气中的含水量高达18％以上。烟气中的水蒸气在遇到大量冷空气或冷壁面时，会冷凝成液态水析出，如在极冷环境下，还可能会在风道或风机内产生结冰现象。析出的冷凝水如果不及时排出，可能会危及锅炉设备的正常运行安全。
4.例如中国专利申请号：201710038520.5，公开了一种锅炉烟气再循环除湿装置，在烟气混合箱内安装折流板来解决除湿的问题，折流板是让烟气冲击板壁冷却，因板壁面温度低而使冷凝水析出，起到均流的作用。没有考虑到如何将烟气与空气尽快混合均匀，以及控制锅炉氮氧化物，混合烟气的流场和均匀温度场等问题。


技术实现要素：

5.为克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于烟气再循环系统中烟气与空气混合除湿装置。
6.本实用新型公开一种用于烟气再循环系统中烟气与空气混合除湿装置，包括混合箱体和设置在所述混合箱体上的空气入口通道、再循环烟气入口通道和混合气出口通道，所述混合箱体内设置第一分隔板和第二分隔板，所述混合箱体被分为依次连通第一腔体、第二腔体和第三腔体。通过第一分隔板和第二分隔板促使烟气空气尽快混合，气体混合导向，气体依次流过第一腔体、第二腔体和第三腔体，使得气体处于均匀混合，流场均匀，温度场均匀的状态。
7.在此基础上，所述第一分隔板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部连接所述混合箱体的内壁，所述第一连接部为倾斜布置，所述第一连接部与水平方位夹角β为45
°
～80
°
，所述第二连接部与水平方位垂直布置，上部倾斜下部垂直主要是收缩流道，加强混合，不同的角度混合效果不同，由于收缩太厉害对流道影响大，因此需要控制角度。
8.在此基础上，所述第二分隔板与所述混合箱体底部垂直布置，通过多次折向，强化烟气与空气的混合，延长混合气流行程和与壁面接触时间，从而将冷凝水从混合流中冷却析出。
9.在此基础上，所述第二分隔板的顶部高于所述第一分隔板的底部，避免烟气短路。
10.在此基础上，所述空气入口通道垂直布置在所述第一腔体的顶部，所述再循环烟气入口通道布置在所述第一腔体的侧壁上部，所述混合气出口通道水平布置在第三腔体的侧壁中心位置。
11.在此基础上，所述再循环入口通道向下倾斜布置，与壁面夹角α为45
°
～90
°
，使得再循环烟气能够倾斜进入。
12.在此基础上，所述第二分隔板底部开设槽孔，烟气和冷空气在混合后，会有冷凝水析出，冷凝水被烟气带走会伤害设备，第一腔体、第二腔体内产生的冷凝水通过第二分隔板底部的槽孔流入第三腔体。
13.在此基础上，所述第三腔体底部连接有排水管道。槽孔流入的冷凝水与第三腔体内产生的冷凝水汇流，通过排水管道排出，达到混合气体混合除湿的目的。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在混合箱体内设置第一分隔板和第二分隔板，第一分隔板采用上部倾斜下部垂直的方式布置，收缩流道加强混合，再循环入口通道向下倾斜布置，使得空气与混合烟气在第一腔体混合充分，通过多次折向，强化烟气与空气的混合，延长混合气流行程和与壁面接触时间，从而将冷凝水从混合流中冷却析出。
附图说明
15.图1是本实用新型剖视结构示意图；
16.图2是本实用新型槽孔结构示意图。
17.图中：1、混合箱体，2、空气入口通道，3、再循环烟气入口通道，4、混合气出口通道，5、第一分隔板，5-1、第一连接部，5-2、第二连接部，6、第二分隔板，7、排水管道，8、槽孔，11、第一腔体，12、第二腔体，13、第三腔体。
具体实施方式
18.以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.本实用新型披露了一种用于烟气再循环系统中烟气与空气混合除湿装置，参考图1和图2，包括混合箱体1和设置在所述混合箱体1上的空气入口通道2、再循环烟气入口通道3和混合气出口通道4，所述混合箱体1内设置第一分隔板5和第二分隔板6，所述混合箱体1被分为依次连通的第一腔体11、第二腔体12和第三腔体13，通过第一分隔板5和第二分隔板6促使烟气空气尽快混合，气体混合导向，气体依次流过第一腔体11、第二腔体12和第三腔体13，使得气体处于均匀混合，流场均匀，温度场均匀的状态。
20.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述第一分隔板5包括第一连接部5-1和第二连接部5-2，所述第一连接部5-1连接所述混合箱体1的内壁，所述第一连接部5-1为倾斜布置，所述第一连接部5-1与水平方位夹角β为45
°
～80
°
，所述第二连接部5-2与水平方位垂直布置，上部倾斜下部垂直主要是收缩流道，加强混合，不同的角度混合效果不同，但收缩过多对流道造成影响。
21.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述第二分隔板6与所述混合箱体1底部垂直布置。通过多次折向延长烟气行程和与壁面接触时间，从而冷凝水从混合流中
冷却析出。
22.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述第二分隔板6的顶部高于所述第一分隔板5的底部，避免烟气短路。
23.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述空气入口通道2垂直布置在所述第一腔体11的顶部，所述再循环烟气入口通道3布置在所述第一腔体11的侧壁上部，所述混合气出口通道4水平布置在第三腔体13的侧壁中心位置。
24.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述再循环入口通道3向下倾斜布置，与壁面夹角α为45
°
～90
°
，使得再循环烟气能够倾斜进入。
25.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述第二分隔板6底部开设槽孔8。烟气和冷空气在混合后，会有冷凝水析出，冷凝水被烟气带走会伤害设备，第一腔体11、第二腔体12内产生的冷凝水通过第二分隔板6底部的槽孔8流入第三腔体13。
26.作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，所述第三腔体13底部连接有排水管道7，槽孔8流入的冷凝水与第三腔体13内产生的冷凝水汇流，通过排水管道7排出，达到混合气体混合除湿的目的。
27.本实用新型的工作原理是：在实际使用过程中，空气入口通道2垂直布置在第一腔体11的顶部，空气由此进入，再循环烟气入口通道3布置在第一腔体11的侧壁上部，将混合气体和空气混合，为了更好地控制锅炉氮氧化物，混合烟气的流场和均匀温度场尤为重要，而且混合均匀能更好解决冷凝问题，因此在混合箱体1内设置第一分隔板5和第二分隔板6，将混合箱体1分为依次连通第一腔体11、第二腔体12和第三腔体13。通过第一分隔板5和第二分隔板6促使烟气空气尽快混合，气体混合导向，混合气体依次流过第一腔体11、第二腔体12和第三腔体13，使得处于均匀混合，流场均匀，温度场均匀的状态。
28.第一分隔板5包括第一连接部5-1和第二连接部5-2，第一连接部5-1连接混合箱体1的内壁，第一连接部5-1为倾斜布置，第二连接部5-2与水平方位垂直布置。上部倾斜，下部垂直为了收缩流道和加强混合，由于收缩过度对流道造成影响，通过模拟计算，当第一连接部5-1与水平方位夹角β为70
°
，再循环入口通道3与壁面夹角α为60
°
时，倾斜布置的再循环入口通道3与反向倾斜的第一分隔板5使空气与再循环烟气强烈冲击混合，达到混合均匀，混合气的组分场偏差小于10～15％，温度场偏差小于2～5％，此时空气与再循环烟气充分混合，第二分隔板6与混合箱体1底部垂直布置。通过多次折向延长烟气行程和与壁面接触时间，从而将冷凝水从混合流中冷却析出，第二分隔板6的顶部高于第一分隔板5的底部，避免烟气短路，第二分隔板6底部开设槽孔，烟气和冷空气在混合后，会有冷凝水析出，冷凝水被烟气带走会伤害设备，第一腔体11、第二腔体12内产生的冷凝水通过第二分隔板6底部的槽孔流入第三腔体13，第三腔体13底部连接有排水管道7，槽孔流入的冷凝水与第三腔体13内产生的冷凝水汇流，通过排水管道7排出，达到混合气体混合除湿的目的，混合气出口通道4水平布置在第三腔体13的侧壁中心位置，去湿后的混合气体从混合气出口通道4流出。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”、“垫设”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。