一种新型可变截面导流装置的设计说明

李嘉柱

摘要：传统生产厂排气烟道在日常使用中易造成烟尘的累积，并且效率低下。本文探讨设计了一款可变截面截面导流装置，设置于塔底，当锅炉或烧结机低负荷运行时，可以通过调整导流装置，减小原有塔底截面，以达到提高流速、不发生落灰的目的。

关键词：排气;烟道;变截面装置

中图分类号：TK172文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）07-0050-01

Abstract：Traditional factory exhaust flue in daily use is easy to cause the accumulation of smoke and dust， and low efficiency. This paper discusses the design of a variable section section guide device， which is set at the bottom of the tower. When the boiler or sintering machine is running under low load， the guide device can be adjusted to reduce the original section at the bottom of the tower， so as to increase the velocity of flow and avoid ash falling.

Key words：exhaust; flue; variable section device

1背景技术

在锅炉或烧结机实际运行中，其负荷会根据外部条件发生变化（比如经济萧条时，会低负荷运行，经济景气时会满负荷运行），满负荷运行时，干法脱硫吸收塔底部流速能满足不落灰要求，无需补烟气;而在低负荷运行时，吸收塔底部流速较低，循环烟道需补烟气回吸收塔底部，保证塔底部流速较高不产生落灰现象，但补循环烟道的烟气比较耗能，站在业主的角度，他们的装置是低负荷，而后面的脱硫装置基本需要75%以上负荷运行，比较耗能。

因此，在塔底设置一种可变截面的导流装置，当锅炉或烧结机低负荷运行时，可以通过调整导流装置，减小原有塔底截面，以达到提速的目的而不发生落灰的现象。

2产品设计方案

在实际应用过程中可以配套传感器控制系统，将气体流量传感器安装到铁质烟道1的内壁上，通过气体流量传感器检测烟气流量，同时输出流量变化的信号给控制系统，控制系统控制电动推杆7的伸缩来完成烟道截面开度的自动控制。

在运行过程中，当电动推杆7缩短，挡风板2会向挡风板安装槽5一侧移动，此时挡风板2对铁质烟道1的阻碍变小，烟道的开度变大，当电动推杆7伸长，挡风板2会向相反方向移动，此时挡风板2对铁质烟道1的阻碍变大，烟道的开度变小。

挡风板主体4采用抗高温与抗硫化物腐蚀的光滑平板制成，挡风板主体4表面不易积灰，上挡板的顶部由强磁铁15吸附在铁质烟道1的内壁上，可以有效的避免气流扰动致使上挡板侧翻。下挡板和上挡板之间的缝隙通过橡胶条密封。

3产品可行性说明

根据流体伯努利方程：p+ρv2/2+ρgh=常量（p为流体中某点压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度）

因此当烟道功率下降时，通过改变挡风板开度，使截面变小。单位时间下气体流速增大，挡风板间气压降低，有利于防止积尘。

初步设计并调整各零部件尺寸后，经计算得：（1）无阻情况下挡风板可从完全关闭活动到完全打开，及0-100%的打开宽度。（2）挡风板的压力角在良好范围内（13°-40°）时，可控制烟道打开宽度为0到45%，保证了正常情况下的打开与关闭不受影响。（3）在压力角大于40度时，由于截面开口较大，所受风阻较小，推杆仍可正常运行，截面开口可进一步打开至所需开度。

此外，此次设计还搭建了实物模型，用以检测其真实工作状态下的运行可行性。在模型运行过程中，并无出现卡死情况，且电子推杆与挡风板连接整体的运行较为流畅。

4总结

本新型可變截面导流装置的创新性主要体现在：（1）变截面：创新性的用平板连接构造一个等腰三角形、连接平缓、不易积尘的挡风装置，平板结构简单，制作容易。（2）除尘：①：平滑的三角形截面本身不易积尘。②：可通过控制推杆的快速缩进来带动挡风板的快速抖动，从而将吸附在平板上的积尘去除。（3）省时省力 省去了工人修检烟道的成本，节约大量成本。

其应用价值主要在于在流量过小时，缩小排气面，加大风速提高了排气的效率，且结构简单，连杆等零部件价格低廉，易批量生产。此外，在实际应用过程中本变截面装置可配套传感器控制系统，通过安装在烟道内的气体流量传感器检测烟气流量，从而输出流量变化的信号给控制系统，操控烟道完成自动控制截面开度的功能。

参考文献：

[1] 莫逊，朱冬生，叶周，涂爱民.电厂燃煤锅炉局部烟道导流装置的设计与优化[J/OL].洁净煤技术：1-10

[2]朱学军.浅析锅炉烟尘监测现场质量控制[J].污染防治技术，2017，30（02）：68-69