[發明專利]一種耐沾污抗結焦用異型管

有效

• 申請號: 201910525092.8
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN112096970B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張清廉;翟國麗
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F16L9/00
• 分類號: F16L9/00;F23J3/02
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發明揭示了一種耐沾污抗結焦用異型管，涉及耐沾污抗結焦處理技術領域，用滴形管、錐形?半圓組合管、橢圓管、橢圓?半圓組合管、橢圓?滴形組合管、錐形?滴形組合管等異型管取代傳統的圓管從而使迎風側的煙氣入射角自0°開始快速增大，從而有利于徑向沖擊力F_垂和切向剪切力F_切的分配，既減少F_垂又同時加大F_切，達到減弱甚至是抑制沾污結焦的目的。本發明可內生形成“風刀”，不僅能降低粘附傾向，還增大吹力，更有助于改善煙氣流場，增加湍流程度，以達到削弱或抑制結焦傾向；異型管內生“風刀”有利于耐沾污抗結焦，還可增加傳熱效果。

技術領域

本發明涉及耐沾污抗結焦處理技術領域，更具體地指一種耐沾污抗結焦用異型管。

背景技術

沾污結焦是使用化石燃料尤其是燃煤行業的世界性難題，除選用不易產生沾污結焦的優質煤、水洗去除煤中的如堿性金屬等易結焦成分等傳統優選解決方案外，因地制宜地采取在不結焦煤種摻燒低比例的結焦煤種、添加鋁礬土與添加劑等使煤中易結焦成分遺留在爐渣中、改變鍋爐結構及工藝等措施，一定程度上合理利用了褐煤等易結焦煤種。

作為我國能源基地，新疆境內煤炭儲量預計可夠中國使用100年，但如準東煤等基本上是易結焦煤種，嚴重的幾個月就發生如圖1所示的結焦，迎風面結焦嚴重，而背風面輕微，甚至是不結焦。即使采用爆破方式也難于清除。新疆遠離疆外優質煤田，再者疆煤出疆或疆外優質煤入疆既不經濟，運輸通道也難于承受，而且會給疆外造成更大的環境負荷，即采用摻燒方式是不可取的。新疆本身就嚴重缺水，水洗煤是不現實的。即使采用摻燒鋁礬土方式，有效但因當地資源有限而無以為繼。盡管摻燒添加劑沒有資源限制，但因需持續不間斷地使用即對添加劑的依賴性，降低了疆煤的經濟性；另外受市場制約，添加劑成本也具有不穩定性，極端情況下可能是用不起。總之，為合理有效使用疆煤，解決結焦難題是無法回避的。

目前方案之一是鍋爐結構和工藝的改進，據統計目前也只能達到80％的摻燒比例。方案之二是采用復合管，但尋找耐沾污抗結焦材質是制約瓶頸，根據日方資訊采用鎳基涂層，效果也不甚理想。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明的目的在于用橢圓形、滴形及其組合形式等異型管替代現用的圓管，提出一種耐沾污抗結焦用異型管，達到削弱甚至是抑制結焦的目的。

(二)技術方案

一種耐沾污抗結焦用異型管，所述異型管的橫截面是非圓形，橫截面設有位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，煙氣對進氣側管表面產生徑向正壓力F_垂和切向剪切力F_切，F_垂越大，產生的粘附力越大，越有利于結焦；F_切越大，被煙氣吹掉的傾向越強，越有利于抑制結焦，沿位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ順序的氣流入射角θ由小變大，導致F_切由小到大，而F_垂則由大到小，使位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ結焦呈減弱趨勢；

所述位置Ⅰ處，氣流沿徑向入射即θ_Ⅰ＝0°，則F_切＝0，而F_垂＝F，即Ⅰ處最難被流體吹走而最易沾污結焦；

所述位置Ⅳ處，氣流沿切向入射即θ_Ⅳ＝90°，則F_切＝F，而F_垂＝0，即Ⅳ及其以后位置最易被流體吹走而最難沾污結焦；

所述位置Ⅰ與位置Ⅳ即最易與最難沾污結焦之間的位置Ⅱ和位置Ⅲ，其中位置Ⅱ是圓或橢圓的弧面，而位置Ⅲ是直線連接面，Ⅲ的入射角θ_Ⅲ要大于Ⅱ的θ_Ⅱ，則F_Ⅲ切＞F_Ⅱ切，而F_Ⅲ垂＜F_Ⅱ垂，即狀態Ⅲ比狀態Ⅱ難沾污結焦。