水冷式旋流混合室

摘要

本发明公开了一种水冷式旋流混合室，包括与锅炉炉膛的抽烟口水平连接的管体，所述管体在连接所述抽烟口侧的周向均匀分布有多个用于切向进气以形成旋流的进气口。本发明水冷式旋流混合室通过旋流进气的方式，在混合室内及抽烟口近壁区域形成稳定的低温气膜，避免高温烟气直接冲刷壁面形成结焦，从而从根本上解决褐煤锅炉混合室和抽烟口经常发生的结焦问题，同时，旋流进气的方式也使混合室壁面温度较低且更加均匀，消除了影响风扇磨煤机制粉系统褐煤锅炉安全稳定运行的突出问题。

权利要求

1.一种水冷式旋流混合室，其特征在于，包括与锅炉炉膛的抽烟口水平连接的管体，所述管体在连接所述抽烟口侧的周向均匀分布有多个用于切向进气以形成旋流的进气口，所述管体由多个钢管沿圆周环绕并通过肋片连续焊接构成，其内壁以及外壁上分别具有内保温层以及外保温层，该内保温层的内壁上具有耐磨层，所述外保温层外包有镀锌铁皮,所述管体在所述进气口处形成有导风罩，所述导风罩具有与所述管体的外壁相切的顶板以及与管体外壁垂直连接的两块侧板,所述耐磨层采用可塑料材质。

2.根据权利要求1所述的一种水冷式旋流混合室，其特征在于，所述内保温层采用硅酸铝耐火纤维材质。

说明书

水冷式旋流混合室

技术领域

[0001] 本发明涉及锅炉及高温炉烟管道制造技术领域，尤其涉及一种水冷式旋流混合室。

背景技术

[0002] 因褐煤水分大难以干燥、挥发分高，极易发生自燃爆炸的特点，燃褐煤电站锅炉大多采用三介质(高温炉烟、低温炉烟和热风)或二介质(高温炉烟和热风)干燥风扇磨直吹式制粉系统。高温炉烟从锅炉炉膛上部烟温约为1100℃左右的位置抽取，烟温约为130℃低温炉烟抽自锅炉除尘器后，来自空气预热器出口的一部分热风与低温炉烟经由各自管道在炉膛抽烟口上方通过分叉管混合后，作为低温介质送入靠近抽烟口的高温炉烟管道水平段，与水平进入的高温炉烟按一定比例混合，从而使制粉系统干燥剂达到要求的温度和含氧量，满足锅炉内煤粉稳定燃烧所需的煤粉水分和一次风率要求。习惯上，将抽烟口附近这段实现冷、热气体介质混合的高温炉烟管道称为混合室。混合室一般采用外衬钢板，内置耐火材料的方式。混合室出口的干燥剂由高温炉烟管道送入磨煤机。

[0003] 褐煤灰熔点温度普遍较低，属易结焦煤种。为使炉内高温烟气能被风扇磨煤机顺利抽出，抽烟口一般布置在炉膛烟气出口附近，此处烟温水平较高。在抽烟口处，炉内高温烟气急速由纵向向上流动折向转为水平流动(参见图4)，导致高温烟气直接冲刷抽烟管道壁面，使得呈熔融状态的灰渣被吸附、凝结在管道壁面上形成结焦，而且结焦一旦发生，使得管道表面变得更加粗糙，被吸附的灰渣也越来越多，最终在抽烟口和混合室内形成大量结焦。抽烟口和混合室结焦会堵塞干燥剂流通面积，导致磨煤机出力降低，相应地锅炉负荷降低、发电机组出力受限。严重时会发生抽烟口被焦堵死，磨煤机被迫停止，机组被迫停炉停机的事故。此外，由于管道内壁处冷热不均过大，混合室管段的拉裂现象也很常见。管子拉裂使得环境冷风漏入高温炉烟管道中，严重影响磨煤机抽取高温炉烟的效果。从目前国内外投运的大型燃褐煤电站锅炉的情况来看，混合室及抽烟口普遍存在易结焦及易拉裂问题，对发电机组的安全稳定运行和正常带负荷造成了明显影响。

[0004] 为克服抽烟口及混合室结焦对褐煤锅炉正常运行的不利影响，现有的措施为在混合室下游管道上设置人孔定期进行人力打焦，这种方式既消耗大量人力物力，也并未从根本上解决混合室结焦问题。最近公开的一种方案提出了多点引入热风、热风引入点通过延伸出的水冷壁管冷却的技术方案，但这种方案并未从根本上改善抽烟口及混合室内壁面处烟温不均的问题，混合室内仍然存在局部高温区域，因而抽烟口及混合室结焦问题和拉裂问题亦然存在；而且这种方案使得抽烟口区域水冷壁管的加工制造及安装较为复杂。可见，现有的措施均未有效解决褐煤锅炉抽烟口及混合室的结焦问题，以及混合室管段因冷热不均引起的拉裂问题。

发明内容

[0005] 基于此，针对上述技术问题，提供一种水冷式旋流混合室。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种水冷式旋流混合室，其特征在于，包括与锅炉炉膛的抽烟口水平连接的管体，所述管体在连接所述抽烟口侧的周向均匀分布有多个用于切向进气以形成旋流的进气口，所述管体由多个钢管沿圆周环绕并通过肋片连续焊接构成，其内壁以及外壁上分别具有内保温层以及外保温层，该内保温层的内壁上具有耐磨层，所述外保温层外包有镀锌铁皮。

[0008] 所述管体在所述进气口处形成有导风罩，所述导风罩具有与所述管体的外壁相切的顶板以及与管体外壁垂直连接的两块侧板。

[0009] 所述内保温层采用硅酸铝耐火纤维材质，所述耐磨层采用可塑料材质，所述外保温层采用岩棉。

[0010] 本发明水冷式旋流混合室通过旋流进气的方式，在混合室内及抽烟口近壁区域形成稳定的低温气膜，避免高温烟气直接冲刷壁面形成结焦，从而从根本上解决褐煤锅炉混合室和抽烟口经常发生的结焦问题，同时，旋流进气的方式也使混合室壁面温度较低且更加均匀，消除了影响风扇磨煤机制粉系统褐煤锅炉安全稳定运行的突出问题。

附图说明

[0011] 下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：

[0012] 图1为本发明的结构示意图；

[0013] 图2为本发明混合室与锅炉炉膛的连接示意图；

[0014] 图3为本发明的管体的径向截面结构示意图；

[0015] 图4为现有混合室烟气流动与温度分布特征示意图；

[0016] 图5为本发明混合室烟气流动与温度分布特征示意图。

具体实施方式

[0017] 如图1以及图2所示，一种水冷式旋流混合室，包括与锅炉炉膛2的抽烟口水平连接的管体1100，管体1100在连接抽烟口侧的周向均匀分布有多个用于切向进气以形成旋流的进气口1110。

[0018] 如图3所示，管体1100由多个钢管1130沿圆周环绕并通过肋片1140连续焊接构成，钢管1130内可以通冷却水，以便对管体1100进行冷却，从而起到调节管体1100内炉烟温度的作用，保证混合室的壁面温度。

[0019] 管体1100的内壁上具有内保温层1150，可以减小冷却水的吸热量，对管体1100内的炉烟起到保温作用，内保温层1150采用硅酸铝耐火纤维材质。

[0020] 内保温层1150的内壁上具有耐磨层1160，用于减小高温、高速炉烟对内保温层1150内壁的冲刷和腐蚀，从而起到保护管道的作用，延长管道的使用寿命，耐磨层1160采用可塑料材质。

[0021] 管体1100的外壁上具有外保温层1170，可以起到对冷却水进行保温，防止冷却水内热量丧失的作用，从而可以实现对有一定温度的冷却水进行再利用，达到节能减排的效果，外保温层1170采用岩棉材质。

[0022] 外保温层1170外包有镀锌铁皮1180，可以对外保温层进行固定和保护，以延长使用寿命。

[0023] 本发明水冷式旋流混合室1000通过旋流进气的方式，在混合室1000内及抽烟口近壁区域形成稳定的低温气膜，参见图5，避免高温烟气直接冲刷壁面形成结焦，从而从根本上解决褐煤锅炉混合室和抽烟口经常发生的结焦问题，同时，旋流进气的方式也使混合室壁面温度较低且更加均匀，消除了影响风扇磨煤机制粉系统褐煤锅炉安全稳定运行的突出问题。

[0024] 其中，管体1100在进气口1110处形成有导风罩1120，以确保旋流进气，导风罩1120具有与管体1100的外壁相切的顶板1121以及与管体外壁垂直连接的两块侧板1122。

[0025] 但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。