[发明专利]用于列管式GGH烟道系统的分流截流式导流装置

说明书

本发明涉及一种用于列管式GGH烟道系统的分流截流式导流装置，布置在换热器入口上游原烟道的烟道弯道处，由弧形薄片结构和平直薄片结构组成，弧形薄片结构的凸面正对烟气来流方向，起截流作用；平直薄片结构位于弧形薄片结构的后部，起分流作用；弧形薄片结构底端与平直薄片结构前端紧密连接，使来流被分流截流式导流装置分流、截流，经过绕流后得到径向速度大小相近、方向相反的两部分流体，并在汇合后其径向速度大部分相互抵消，使得主流场的速度方向平行于烟道走向。该装置对烟气起分流、截流作用，能使不稳定流动区域远离换热器入口并向烟道弯道处迁移，在换热器入口附近形成平行于烟道走向的主流场，从而使换热器入口附近流场的均匀性得到提高。

技术领域

本发明涉及一种列管式GGH烟道系统，尤其是一种用于列管式GGH烟道系统的分流截流式导流装置。

背景技术

在火电厂湿法烟气脱硫工艺中，排烟温度低至50℃左右将会使烟囱出口呈白色水雾状，并伴随石膏雨的产生，造成环境污染。为避免这种情况的出现，上个世纪德国、日本就已在烟气脱硫(FGD)后加装烟气-烟气换热器(GGH)，我国也借鉴国外技术普遍安装GGH，用于解决已经投入使用的烟囱的腐蚀问题，增强污染物扩散、降低水耗以及提高烟气排放温度。

GGH对烟气在换热器入口附近流场的均匀性有着较高地要求。烟气在进入换热器管束前，若流速过高或存在严重的回流等都易引起管束振动，影响设备运行的稳定性及安全性，并伴随噪声污染；若流速过低则易导致烟道积灰，腐蚀烟道。因此，为了保证设备安全运行、延长设备的使用寿命，在工程应用中，通过提高换热器入口附近流场的均匀性来改善GGH烟道系统的振动问题，其具有良好的应用前景及意义。

在设备实际运行过程中，换热器入口的上游烟道处不可避免地存在弯道，且在换热器入口处烟道突然扩大，这些因素均会使得换热器入口附近流场分布不均匀并形成旋流，导致换热器管束振动、磨损，影响设备运行的稳定性及安全性。工程上考虑加设导流装置(如导流板等)来改善换热器入口附近的流场分布，以提高其流场均匀性，减少管束振动、磨损。

现有技术一：申请号为CN201620407676、名称为“一种SCR反应器上部斜切烟道内的导流装置”的专利，该专利在SCR系统反应器上部斜切烟道内，采用渐缩布置的方式，水平面向上布置三片直-弧-直型导流板和一片直-弧型导流板，以提高斜切烟道内的流场分布均匀性。

现有技术二：申请号为CN201521053176、名称为“烟道导流装置”的专利，该专利在烟道弯头的内弧侧与外弧侧之间布置一个带多个弧形导流板的栅格组件，以细分气流，均衡气流流场。

上文述及的两种现有技术均在烟道弯道处布置多个互相平行的导流板对来流进行整流，使烟气流向平行于烟道走向，达到提高流场均匀性的目的。然而，此类方案不仅实施困难、耗材多，且对换热器入口附近的流场分布优化效果不佳，烟气经导流板导流后在换热器入口附近形成的流场偏心于一侧，易引发旋流，导致管束振动、磨损，不利于设备运行的稳定性及安全性。

发明内容

为改善上述缺陷，本发明基于分流、截流的思想，设计了一种用于列管式GGH烟道系统的分流截流式导流装置，该导流装置由一个弧形薄片结构和一个平直薄片结构组成，并布置在烟道弯道处。该导流装置对烟气起分流、截流作用，能使不稳定流动区域远离换热器入口并向烟道弯道处迁移，在换热器入口附近形成平行于烟道走向的主流场，从而使换热器入口附近流场的均匀性得到提高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于列管式GGH烟道系统的分流截流式导流装置，布置在换热器入口上游原烟道的烟道弯道处，由一个弧形薄片结构和一个平直薄片结构组合而成，所述弧形薄片结构的凸面正对烟气来流方向，起截流作用；平直薄片结构位于弧形薄片结构的后部，起分流作用；弧形薄片结构的底端与平直薄片结构的前端紧密连接，使来流被分流截流式导流装置分流、截流，经过绕流后得到径向速度大小相近、方向相反的两部分流体，并在汇合后其径向速度大部分相互抵消，使得主流场的速度方向平行于烟道走向。