專利名稱：鍋爐預熱器旁路混合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鍋爐預熱器旁路混合器，屬于鍋爐風道結構設計技術領域。
背景技術：
鍋爐預熱器旁路混合器是當前發(fā)電燃油鍋爐和工業(yè)鍋爐上廣泛應用的一種使冷、熱空氣混合均勻的裝置。在燃用高硫份燃料，尤其是重油、渣油的鍋爐中，為了避免由于排煙溫度過低，導致預熱器受熱面發(fā)生低溫腐蝕，一般都設有空預器冷風旁路。在排煙溫度較低時，部分或全部冷空氣將不再通過預熱器，而通過擋板調節(jié)改走空預器旁路，減少預熱器加熱空氣的熱量，從而確保排煙溫度始終控制在一定的溫度以上，達到預防低溫腐蝕的作用。在旁路冷風進入熱風道時，由于電站鍋爐熱風道一般截面都比較大，煙氣流速快，而且能接入風道的地方離燃燒器風箱距離短，冷風和熱風很難在進入風箱之前混合均勻，從而導致進入鍋爐各風箱的風溫和流量差別較大，嚴重地影響了鍋爐燃燒和水冷壁吸熱。目前，預熱器旁路混合器，主要存在以下的不足1、旁路風在熱二次風道底部進入熱風道以后，由于熱風道截面較大，風道高度和寬度都較大，在風道內氣流高速流動作用和混合點距風箱距離較短的情況下，冷熱空氣未能在熱風道內充分混合，導致各風箱氣溫偏差大，不利于燃燒器的燃燒和水冷壁的吸熱。2、一些設計中，為了保證在風道中冷熱空氣的混合，在煙道中增加導流板，但由于混合點距離風箱入口近，增加導流板后，難以達到風量和風溫的平衡，既是說，在各風箱中進入的風量保證平衡了，但風溫差別卻很大；在各風箱中進入的風溫保證平衡了，但風量差別又很大。而且即使在某一工況平衡了，在負荷變動到其它工況條件下，相應冷風和熱風的流量一旦變化，又會導致風量和風溫的不平衡，將嚴重影響鍋爐的正常運行。3、冷風直接從熱風道底部送入，也會存在高度上混合不均的問題；同時，如果按照常規(guī)要解決風道混合均勻的問題，也會出現(xiàn)冷風道繞行彎折情況，所占空間較大，結構復雜、浪費成本的問題。綜上所述，如何確保冷氣與熱氣的充分混合，并且保證進入各風箱的風溫一致，就顯得特別重要。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能夠有效確保冷氣和熱氣充分混合的鍋爐預熱器旁路混合器，解決現(xiàn)有鍋爐預熱器中冷氣和熱氣混合不充分，進入各個風箱的風溫不一致的技術問題，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題。本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)一種鍋爐預熱器旁路混合器，包括供熱二次風進入的熱二次風道、供旁路風進入的旁路風道以及供旁路風進入熱二次風道內且設置于熱二次風道側壁上的內置旁路風管，還包括分叉管，所述分叉管的一端接旁路風道，另一端分為兩個分支旁路風道，分支旁路風道沿熱二次風道內側的兩對邊置于熱二次風道內，分支旁路風道的截面為梯行，梯形的長邊順著熱二次風道的軸向方向，即氣流流動方向，在熱二次風道內的分支旁路風道上開設射流噴嘴孔。作為一種優(yōu)選方式，所述分叉管的截面尺寸大于或等于旁路風道的截面尺寸。作為進一步優(yōu)選，所述分叉管的截面尺寸為旁路風道截面尺寸的1-1. 25倍。作為一種優(yōu)選方式，所述旁路風道沿進旁路風的方向連接一擋板，擋板的后方連接一旁路風膨脹節(jié)，旁路風膨脹節(jié)后方與分叉管相接。作為一種優(yōu)選方式，射流噴嘴孔的開孔位置為內置旁路風管的內側，其射流方向垂直于熱二次風道的氣流流動方向。作為一種優(yōu)選方式，分支旁路風道的迎風面和流動背面均為梯形的斜面，斜面順
著氣流方向布置。作為一種優(yōu)選方式，在熱二次風道內，熱二次風與旁路風道從射流噴嘴孔中射出的旁路風混合的前面設置導流板。作為一種優(yōu)選方式，所述內置旁路風管與熱二次風道相接處設有內置旁路風斜護板。作為一種優(yōu)選方式，熱二次風道的截面變化率小于或等于25%，分支旁路風道和射流噴嘴孔的截面變化率小于或等于25%，其變化率與熱風道的截面變化率對應。作為進一步優(yōu)選，射流噴嘴孔的孔距為500mm-600mm，開孔截面面積總和與分支旁路風道的截面面積相對應；射流噴嘴孔在順著氣流的寬度上，開孔排數(shù)與其分支旁路風道的寬度匹配，分支旁路風道的寬度小于或等于IOOOmm開一排孔，寬度每增加IOOOmm則增設一排孔。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果本實用新型鍋爐預熱器旁路混合器結構簡單、合理；具備以下優(yōu)點1、 通過本旁路混合器，便可在有限的空間范圍內，使旁路的冷風迅速與熱風在風道高度和寬度方向充分混合；2、簡化了旁路風道的結構布置，不需要加長混合段長度，增強了冷、熱風道和整個鍋爐布置的合理性和緊湊性，有效改進冷、熱風混合的均勻性；3、布置方面保證了進入各風箱空氣溫度的均衡及一致性，使各處水冷壁吸熱更加平均，保證了鍋爐運行具有更好地平穩(wěn)性、安全性和可靠性；4、整體制造成本降低，提高了鍋爐運行的經濟性。

圖1是本實用新型鍋爐預熱器旁路混合器的結構示意圖；圖2是圖1的B-B剖面結構示意圖；圖3是圖2的C-C剖面示意圖；圖4是圖2的H向示意圖；圖5是圖3的E-E示意圖；圖6是圖3的F-F示意圖。圖中1-熱二次風道，2-旁路風道，3-分叉管，32-分支旁路風道，4_內置旁路風管，5-射流噴嘴孔，6-內置旁路風斜護板，7-導流板，8-擋板，9-旁路風膨脹節(jié)。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。如圖1-6所示，實施例1 :本實用新型鍋爐預熱器旁路混合器，包括供熱二次風進入的熱二次風道1、供旁路風進入的旁路風道2、供旁路風進入熱二次風道I內且設置于熱二次風道I側壁上的內置旁路風管4以及用于將旁路風分為兩股進入熱二次風道與熱二次風道內的熱風混合的分叉管3，所述分叉管3的一端接旁路風道2，另一端分為兩個分支旁路風道32，分支旁路風道32沿熱二次風道I內側的兩對邊置于熱二次風道I內，分支旁路風道與熱風道側面合二為一，既簡化了結構，降低了設計成本，也提高了設計結構的穩(wěn)定性；分支旁路風道在進入熱風道以后，為減小熱風的煙氣阻力和方便布置，分支旁路風道32的截面為梯行，梯形的長邊順著熱二次風道I的軸向方向，即氣流流動方向，如圖5、圖6的截面圖可以直觀的看出該分支旁路風道的結構，這樣設置可以減少對熱風道截面的影響，減少阻力；所述內置旁路風管4與熱二次風道I相接處設有內置旁路風斜護板6，內置旁路風斜護板6在熱二次風和旁路風的混合處起導流板作用，減小阻力，保證氣體流動平穩(wěn)、順暢，不會在此產生渦流和振動；在熱二次風道I內的分支旁路風道32上開設射流噴嘴孔5，射流噴嘴孔5的開孔位置為內置旁路風管4的內側，其射流方向垂直于熱二次風道I的氣流流動方向；這樣設置的開孔方式可以保證從分支管內噴入的氣體與熱風道內的氣體在流動變化最劇烈處混合，有利于充分混合，達到溫度混合均勻的效果，分支旁路風道采用多點開孔，使噴入旁路風與熱二次風能混合更加均勻，噴入點開孔根據(jù)分支旁路風道的長寬決定；分支旁路風道噴入點氣流垂直于熱二次風道內氣體流動方向；可以保證旁路風與熱二次風混合更充分。具體在本實施例中所述分叉管3的截面尺寸大于或等于旁路風道2的截面尺寸；作為更進一步的選擇，所述分叉管3的截面尺寸為旁路風道2截面尺寸的1-1. 25倍。在旁路風接入截面較大的熱二次風之前，將旁路風通過分叉管分成兩股風，兩股風的流通截面保持與旁路風一致或略微增大，分支風從風道底部進入熱風道，再沿著兩側通到熱風道頂面，可以使旁路風盡量貫通熱二次風，有效保證混合的均勻性和充分性；分支前端截面大，后端截面小，使整個分支截面在旁路風分配時，盡量降低由于旁路風偏離熱二次風中心線的影響，使進入熱二次風道內的內旁路風流量均衡；射流噴嘴孔5的孔距為500mm-600mm，開孔截面面積總和與分支旁路風道32的截面面積相對應；射流噴嘴孔5在順著氣流的寬度上，開孔排數(shù)與其分支旁路風道32的寬度匹配，分支旁路風道32的寬度小于或等于IOOOmm開一排孔，寬度每增加IOOOmm則增設一排孔；從而保證氣流在進入熱風道內的均勻性；分支旁路風道32的迎風面和流動背面均為梯形的斜面，斜面順著氣流方向布置，可以使熱風氣流流動平緩連續(xù)，減少氣流阻力和渦流的產生；[0040]在熱二次風道I內，熱二次風與旁路風道2從射流噴嘴孔5中射出的旁路風混合的前面設置導流板7，從而保證混合點的氣流流量在高度和寬度方向的盡量均勻，提高其混合質量和效果；在熱二次風道熱風流量不均勻時，如彎頭處、流通截面劇變處等不均勻處，因為增加了導流板，從而使到混合器處的氣流流量更加均勻，這有力于保證混合效果。 所述旁路風道2沿進旁路風的方向連接一擋板8，擋板8的后方連接一旁路風膨脹節(jié)9，旁路風膨脹節(jié)9后方與分叉管3相接。熱二次風道I的截面變化率小于或等于25%，分支旁路風道32和射流噴嘴孔5的截面變化率小于或等于25%，其變化率與熱風道的截面變化率對應。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于包括供熱二次風進入的熱二次風道(1)、供旁路風進入的旁路風道(2)以及供旁路風進入熱二次風道(1)內且設置于熱二次風道(1)側壁上的內置旁路風管(4)，其特征在于還包括分叉管(3)，所述分叉管(3)的一端接旁路風道(2 )，另一端分為兩個分支旁路風道(32 )，分支旁路風道(32 )沿熱二次風道(1)內側的兩對邊置于熱二次風道(1)內，分支旁路風道(32)的截面為梯行，梯形的長邊順著熱二次風道(1)的軸向方向，即氣流流動方向，在熱二次風道(1)內的分支旁路風道(32 )上開設射流噴嘴孔(5)。
2.如權利要求1所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于所述分叉管(3)的截面尺寸大于或等于旁路風道(2)的截面尺寸。
3.如權利要求2所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于所述分叉管(3)的截面尺寸為旁路風道(2)截面尺寸的1-1. 25倍。
4.如權利要求3所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于所述旁路風道(2)沿進旁路風的方向連接一擋板(8 )，擋板(8 )的后方連接一旁路風膨脹節(jié)(9 )，旁路風膨脹節(jié)(9 )后方與分叉管(3)相接。
5.如權利要求1所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于射流噴嘴孔(5)的開孔位置為內置旁路風管(4)的內側，其射流方向垂直于熱二次風道(1)的氣流流動方向。
6.如權利要求1所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于分支旁路風道(32)的迎風面和流動背面均為梯形的斜面，斜面順著氣流方向布置。
7.如權利要求3所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于在熱二次風道(1)內，熱二次風與旁路風道(2)從射流噴嘴孔(5)中射出的旁路風混合的前面設置導流板(7)。
8.如權利要求7所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于所述內置旁路風管(4)與熱二次風道(1)相接處設有內置旁路風斜護板(6 )。
9.如權利要求1所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于熱二次風道(1)的截面變化率小于或等于25%，分支旁路風道(32)和射流噴嘴孔(5)的截面變化率小于或等于25%，其變化率與熱風道的截面變化率對應。
10.如權利要求9所述的鍋爐預熱器旁路混合器，其特征在于射流噴嘴孔(5)的孔距為500mm-600mm，開孔截面面積總和與分支旁路風道(32)的截面面積相對應；射流噴嘴孔(5)在順著氣流的寬度上，開孔排數(shù)與其分支旁路風道(32)的寬度匹配，分支旁路風道(32)的寬度小于或等于1000mm開一排孔，寬度每增加1000mm則增設一排孔。
專利摘要本實用新型公開了一種鍋爐預熱器旁路混合器，包括熱二次風道、供旁路風進入的旁路風道以及供旁路風進入熱二次風道內且設置于熱二次風道側壁上的內置旁路風管，還包括分叉管，所述分叉管的一端接旁路風道，另一端分為兩個分支旁路風道，分支旁路風道沿熱二次風道內側的兩對邊置于熱二次風道內，分支旁路風道的截面為梯行，梯形的長邊順著熱二次風道的軸向方向，即氣流流動方向，在熱二次風道內的分支旁路風道上開設射流噴嘴孔。通過本旁路混合器，便可在有限的空間范圍內，使旁路的冷風迅速與熱風在風道高度和寬度方向充分混合；簡化了旁路風道的結構布置,增強了冷、熱風道和整個鍋爐布置的合理性和緊湊性，有效改進冷、熱風混合的均勻性。
文檔編號F23L9/00GK202884967SQ20122047100
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權日2012年9月17日
發(fā)明者吳相朝, 周棋, 馬曉偉, 劉泰生, 胡修奎 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司