[发明专利]一种耐沾污抗结焦用异型管

说明书

本发明揭示了一种耐沾污抗结焦用异型管，涉及耐沾污抗结焦处理技术领域，用滴形管、锥形‑半圆组合管、椭圆管、椭圆‑半圆组合管、椭圆‑滴形组合管、锥形‑滴形组合管等异型管取代传统的圆管从而使迎风侧的烟气入射角自0°开始快速增大，从而有利于径向冲击力F_垂和切向剪切力F_切的分配，既减少F_垂又同时加大F_切，达到减弱甚至是抑制沾污结焦的目的。本发明可内生形成“风刀”，不仅能降低粘附倾向，还增大吹力，更有助于改善烟气流场，增加湍流程度，以达到削弱或抑制结焦倾向；异型管内生“风刀”有利于耐沾污抗结焦，还可增加传热效果。

技术领域

本发明涉及耐沾污抗结焦处理技术领域，更具体地指一种耐沾污抗结焦用异型管。

背景技术

沾污结焦是使用化石燃料尤其是燃煤行业的世界性难题，除选用不易产生沾污结焦的优质煤、水洗去除煤中的如碱性金属等易结焦成分等传统优选解决方案外，因地制宜地采取在不结焦煤种掺烧低比例的结焦煤种、添加铝矾土与添加剂等使煤中易结焦成分遗留在炉渣中、改变锅炉结构及工艺等措施，一定程度上合理利用了褐煤等易结焦煤种。

作为我国能源基地，新疆境内煤炭储量预计可够中国使用100年，但如准东煤等基本上是易结焦煤种，严重的几个月就发生如图1所示的结焦，迎风面结焦严重，而背风面轻微，甚至是不结焦。即使采用爆破方式也难于清除。新疆远离疆外优质煤田，再者疆煤出疆或疆外优质煤入疆既不经济，运输通道也难于承受，而且会给疆外造成更大的环境负荷，即采用掺烧方式是不可取的。新疆本身就严重缺水，水洗煤是不现实的。即使采用掺烧铝矾土方式，有效但因当地资源有限而无以为继。尽管掺烧添加剂没有资源限制，但因需持续不间断地使用即对添加剂的依赖性，降低了疆煤的经济性；另外受市场制约，添加剂成本也具有不稳定性，极端情况下可能是用不起。总之，为合理有效使用疆煤，解决结焦难题是无法回避的。

目前方案之一是锅炉结构和工艺的改进，据统计目前也只能达到80％的掺烧比例。方案之二是采用复合管，但寻找耐沾污抗结焦材质是制约瓶颈，根据日方资讯采用镍基涂层，效果也不甚理想。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的在于用椭圆形、滴形及其组合形式等异型管替代现用的圆管，提出一种耐沾污抗结焦用异型管，达到削弱甚至是抑制结焦的目的。

(二)技术方案

一种耐沾污抗结焦用异型管，所述异型管的横截面是非圆形，横截面设有位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，烟气对进气侧管表面产生径向正压力F_垂和切向剪切力F_切，F_垂越大，产生的粘附力越大，越有利于结焦；F_切越大，被烟气吹掉的倾向越强，越有利于抑制结焦，沿位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ顺序的气流入射角θ由小变大，导致F_切由小到大，而F_垂则由大到小，使位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结焦呈减弱趋势；

所述位置Ⅰ处，气流沿径向入射即θ_Ⅰ＝0°，则F_切＝0，而F_垂＝F，即Ⅰ处最难被流体吹走而最易沾污结焦；

所述位置Ⅳ处，气流沿切向入射即θ_Ⅳ＝90°，则F_切＝F，而F_垂＝0，即Ⅳ及其以后位置最易被流体吹走而最难沾污结焦；

所述位置Ⅰ与位置Ⅳ即最易与最难沾污结焦之间的位置Ⅱ和位置Ⅲ，其中位置Ⅱ是圆或椭圆的弧面，而位置Ⅲ是直线连接面，Ⅲ的入射角θ_Ⅲ要大于Ⅱ的θ_Ⅱ，则F_Ⅲ切＞F_Ⅱ切，而F_Ⅲ垂＜F_Ⅱ垂，即状态Ⅲ比状态Ⅱ难沾污结焦。