[发明专利]一种用于烟囱的防烟羽下洗的装置

说明书

本发明提出一种用于烟囱的防烟羽下洗的装置，其通过CFD流体动力学仿真模拟设计，在烟囱的顶部加装缩口，并在缩口的外壁上配备挡风板，让烟气通过缩口排出，提高烟气出口流速，同时配备的挡风板能够提高缩口外壁局部垂直风速，两者结合有效抬高烟羽高度，防止烟羽下洗现象发生。通过本装置，可以避免烟羽与烟囱本体发生接触，从根本上消除烟囱结冰隐患。与现有的电加热装置相比，本装置可以彻底解决因烟羽下洗造成烟囱结冰的问题，同时本发明结构简单，采用模块化设计和安装，成本较低、安全可靠，且后期基本无维护费用。本发明适用于火力发电厂混凝土单筒、砖套筒、钢套筒、玻璃钢等各种烟囱。

技术领域

本发明涉及烟囱技术领域，尤其涉及一种用于烟囱的防烟羽下洗的装置。

背景技术

我国300MW以上的火电机组超过90％采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫(WFGD)技术，早期WFGD系统都配备有烟气换热器(GGH)，使得脱硫后烟气温度达到约80℃以上排放。但是在实际运行中，GGH部件会出现严重的腐蚀、元件堵塞等问题，影响脱硫系统的安全稳定运行，所以后期大部分电厂脱硫系统都不上GGH，原有的GGH也开始逐步拆除。在不设GGH的湿法脱硫系统中，烟气温度约为50℃，其中水分接近饱和状态，形成“湿烟囱”排放。烟气在烟囱排除过程中容易凝结成液滴，同时，当大气中存在侧风时气流横向流过烟囱时，烟囱下风区域会出现局部涡流区并产生负压，使烟囱出口的烟羽偏转甚至发生“烟羽下洗”现象。烟囱筒体与饱和的湿烟气直接发生接触，其结构材料易受到烟气中酸性液滴的腐蚀。特别是在北方冬季环境温度较低时，酸性冷凝液会在下风向烟囱附近结冰，当风向转变或环境温度回升时，冰块融化，会对烟囱周围人员安全和设备正常运行造成重大隐患。当结冰现象严重时还会使烟囱侧面重量失衡，引起烟囱在高空的正常摇摆幅度失衡，影响烟囱寿命。

目前我国尚无专门针对烟囱的烟羽下洗问题进行防治的专利，仅有一些专利针对烟囱结冰现象进行治理，其烟囱防结冰装置多为电热装置，专利CN201010580644就是提供了一种烟囱口防结冰电热装置，利用电能加热烟囱周围区域，防止结冰。这种装置需要外接电缆通至烟囱，这虽然能够在一定程度上解决结冰问题，但是存在能耗高、施工维护费用高、检修难度高、运行成本高、寿命短等问题；专利CN201610153810提出了利用电厂的热水和热水管道在外筒壁上安装供热管网的方法来解决烟囱结冰问题，这种方法需在烟囱排布热水管道以均匀散发热量，该法相对于电热装置节约了能源，但是电厂烟囱高度一般在180米至270米，这需要大功率的高压水泵，能耗不容小觑，也必然存在施工维护困难和资源耗费的问题。

从根本上说，上述专利技术方案中的电热装置或供热管道只是将装置产生的热能转化成了烟气的内能，耗费大量的能源避免了烟气的冷凝和结冰，然而并不能解决烟羽下洗的问题。由于上述电热装置或供热管道都安装在烟囱，烟羽下洗导致烟囱外壁结构材料包括安装的电热装置或供热管道在内也会受到烟气中酸性液滴的腐蚀，随着时间的推移，也将影响烟囱和电热装置或供热管道的性能和寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于烟囱的防烟羽下洗的装置，其能够解决因烟羽下洗造成的烟囱结冰的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于烟囱的防烟羽下洗的装置，包括缩口和若干挡风板，所述缩口安装在烟囱的顶部并且与所述烟囱贯通，所述缩口的顶部内径小于所述缩口的底部内径，若干挡风板沿着所述缩口的长度方向布置在所述缩口的外壁的背风侧。

优选的，所述挡风板包括第一竖板和第二竖板，所述第一竖板和所述第二竖板相互垂直连接；所述第二竖板沿着所述缩口的长度方向布置在所述缩口的外壁上，且所述第一竖板与所述缩口的外壁平行，所述第一竖板和所述第二竖板的横截面构成“T”型结构。

优选的，所述缩口和所述挡风板的高度为1m-10m，所述挡风板距离所述缩口外壁的距离为100mm-300mm，相邻的所述挡风板的间距为2m-3m。