一种导流装置和均布脱硝入口烟气流场的导流系统的制作方法

本实用新型属于火电厂烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种导流装置和均布脱硝入口烟气流场的导流系统。

背景技术：

目前我国燃煤电厂已普遍完成超低排放改造，脱硝系统出口的氮氧化物浓度平均值不超过50mg/Nm³，氨逃逸的保证值不超过3ppm。实际运行过程中，由于脱硝入口烟气流场的均布性差导致催化剂的磨损、堵塞以及寿命的降低，进而导致脱硝系统运行稳定性很差。

脱硝系统入口烟气流速场偏差过大，在烟气经过脱硝催化剂后导致的脱硝效率不均，具体地，脱硝系统出口断面一部分氮氧化物浓度过高，易造成总排口氮氧化物浓度瞬时超标的现象；脱硝系统出口断面另外一部分氨逃逸过大，易造成空预器硫酸氢铵结垢堵塞的现象，使空预器阻力升高，直接影响火电厂用电率；更严重者降低了空预器的换热效率，随之影响锅炉效率。

现有的烟气流场调整技术主要是在脱硝烟道内安装固定导流板对流场进行调平处理，该方法以数值模拟的结果为调整依据，与实际情况有一定的偏差，无法确保调平烟气流场；而且，由于固定导流板的安装角度不能调整，导致在实际运行过程中即使发现烟气流场不合理，却无法改进。

因此，如何实现以烟道内烟气流场的实际情况为依据，对脱硝入口烟气流场进行均布调整和监测具有非常重要的意义。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出一种导流装置和均布脱硝入口烟气流场的导流系统，导流装置可实现多个导流板的单独控制；均布脱硝入口烟气流场的导流系统，通过在脱硝系统喷氨格栅和脱硝催化剂之间进行导流板的合理布置，在脱硝催化剂入口断面采用多点切换在线监测烟气流场，以烟道内实际烟气流场为依据，进行纵向导流层和横向导流层的组合调节，从而实现脱硝入口烟气流场的均布，进而延长催化剂使用寿命，提高脱硝系统运行的稳定性。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

一种导流装置，包括转动轴和多个导流板，所述转动轴由一个实心轴和多个空心轴组成，所述实心轴为中心轴，所述实心轴一端设置有导流板，另一端套设有第一空心轴，第一空心轴一端设置导流板，另一端套设有第二空心轴，第二空心轴一端设置导流板，另一端套设有第三空心轴，多个空心轴从内而外依次设置，每个空心轴对应设置一个导流板；所述实心轴和每个所述空心轴的远离导流板的一端分别对应设置有一个转动部件。

根据本实用新型的一种导流装置，实心轴为中心轴，用于支撑空心轴；实心轴一端设置有导流板，另一端套设有第一空心轴，第一空心轴一端设置导流板，另一端套设有第二空心轴，第二空心轴一端设置导流板，另一端套设有第三空心轴，多个空心轴从内而外依次设置，每个空心轴对应设置一个导流板，使实心轴或每个空心轴分别为其对应导流板的转轴，一个轴对应一个导流板，使每个导流板的转动可实现单独控制，据此可根据实际需求，采用实心轴和每个空心轴的远离导流板的一端分别对应设置的一个转动部件来调整每个导流板的角度，使流体的流速可通过该导流装置进行调整。

另外，本实用新型提供的一种导流装置还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述转动部件包含从动齿轮，所述从动齿轮套设于所述实心轴或空心轴上，所述从动齿轮连接有主动齿轮，所述主动齿轮连接有电机；所述电机的输出轴与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮相齿和。

根据本实用新型的一种导流装置，转动部件包含从动齿轮，从动齿轮套设于实心轴或空心轴上，从动齿轮连接有主动齿轮，主动齿轮连接有电机；电机的输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮相齿和，使电机可驱动实心轴或空心轴转动，实现实心轴和空心轴转动的单独控制。

优选的，所述电机的输出轴包含多个套筒，每个套筒的一端开设有销钉孔，另一端套设有另一个套筒；多个套筒从内而外依次设置，相邻两个套筒中内层的套筒可沿外层的套筒的内壁移动；最内层套筒靠近销钉孔的一端与所述主动齿轮连接，最外层套筒远离销钉孔的一端与所述电机连接；所述销钉孔内装配有销钉。

根据本实用新型的一种导流装置，电机的输出轴包含多个套筒，每个套筒的一端开设有销钉孔，另一端套设有另一个套筒；多个套筒从内而外依次设置，相邻两个套筒中内层的套筒可沿外层的套筒的内壁移动；最内层套筒靠近销钉孔的一端与主动齿轮连接，最外层套筒远离销钉孔的一端与电机连接，销钉孔内装配有销钉，使主动齿轮可以通过相邻套筒的移动在实心轴和多个空心轴之间转换，进而带动实心轴或空心轴转动。当调整实心轴转动时，将内层的套筒移动至外层的套筒内，在最外层套筒的销钉孔内装配销钉，固定套筒的位置，然后将最外层套筒与主动齿轮连接，启动电机即可实现实心轴的转动；当需要第一空心轴转动时，只需将次外层套筒移动至最外层套筒的最外端，再用销钉固定两个套筒，将主动齿轮与次外层套筒连接即可，其他依次类推即可实现实心轴和多个空心轴的转动，进而实现每个导流板角度的单独调整。

优选的，所述转动部件包含转柄。

根据本实用新型的一种导流装置，转动部件还包含转柄，用于实现每个导流板的手动角度调整，使导流板的角度调整既可以自动调整也可以手动调整，且在电机故障等特殊情况出现时，导流装置仍然可正常运行。

优选的，所述电机为伺服电机。

根据本实用新型的一种导流装置，电机为伺服电机，使实心轴和每个空心轴都可实现精准的角度控制，同时锁定该角度不发生变化。

优选的，多个所述导流板分别为矩形。

根据本实用新型的一种导流装置，多个导流板分别为矩形，用于流体腔体为矩形的情况，使多个导流板可覆盖整个流体腔体。

一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，包括：依次设置于烟道内的喷氨格栅与催化剂层的烟气入口之间的纵向导流层、横向导流层和监测层。

所述纵向导流层包含多个上述的导流装置和第一支撑梁；多个导流装置水平设置于所述烟道内的同一水平面上，所述第一支撑梁的两端分别与所述烟道的左右侧壁连接，每个导流装置的转动轴的设有转动部件的一端伸出所述烟道的前侧壁或后侧壁，另一端与所述第一支撑梁连接；所述横向导流层包含多个上述的导流装置和第二支撑梁；多个导流装置水平设置于所述烟道内的同一水平面上，所述第二支撑梁的两端分别与所述烟道的前后侧壁连接；每个导流装置的转动轴的设有转动部件的一端伸出所述烟道的左侧壁或右侧壁，另一端与所述第二支撑梁连接。

所述监测层包含多个设置于同一水平面的监测单元，每个所述监测单元包含多个靠背管、支撑母管、切换件和微压计，所述支撑母管水平设置于所述烟道内，多个所述靠背管嵌设于所述支撑母管内，所述支撑母管的侧壁均匀设置有多个出口，所述靠背管的进气端伸出所述出口，且多个所述靠背管的进气端位于同一水平面；所述支撑母管的一端与所述烟道侧壁连接，所述支撑母管的另一端伸出所述烟道，且与所述切换件连接，所述切换件设置有水平通孔，所述微压计的检测探头穿过所述水平通孔与所述靠背管的测试端连接，所述切换件可沿所述支撑母管的轴向转动。

根据本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，第一支撑梁的两端分别与烟道的左右侧壁连接，用于支撑导流装置，每个导流装置的转动轴的设有转动部件的一端伸出烟道的前侧壁或后侧壁，另一端与第一支撑梁连接，使导流装置的转动轴呈前后方向架设于烟道侧壁和第一支撑梁之间，转动部件设置于烟道外侧，便于运行人员进行导流板纵向角度调整；第二支撑梁的两端分别与烟道的前后侧壁连接，用于固定第二支撑梁；每个导流装置的转动轴的设有转动部件的一端伸出烟道的左侧壁或右侧壁，另一端与第二支撑梁连接，使导流装置的转动轴呈左右方向架设于烟道侧壁与第二支撑梁之间，转动部件设置于烟道外侧，便于运行人员进行导流板横向角度调整。多个导流装置位于同一水平面，保证每个导流装置调节的为烟道同一横截面的烟气流速。通过纵向导流层和横向导流层的导流板的角度调节，实现烟气的纵向和横向分隔，进而实现烟气在烟道内的同一横截面的均布。

经过喷氨格栅处理的锅炉烟气，首先进入纵向导流层，再进入横向导流层，通过多个导流装置的纵向和横向分布，使通过纵向导流层的烟气在竖直方向分布均匀，经过对烟气的均化处理，最后再通过监测层中的多个靠背管实现对烟道某一横截面上的烟气流速的监测。具体地，烟气通过靠背管的进气端进入，通过靠背管的测试端连接的微压计探头，测得靠背管进气端处烟气的流速，再通过微压计的显示器显示；通过切换件沿支撑母管轴向的转动，使切换件的水平通孔内的微压计的检测探头对准支撑母管内不同靠背管的测试端，进而实现多点监测，即实现烟道内某一横截面各处的烟气流速监测。根据烟气的实际流速分布情况，调整纵向导流层和横向导流层内的导流板角度，再通过显示器获取各处烟气流速，重复上述调节过程，直到显示器显示各处烟气流速相等为止。这样就实现了脱硝入口烟气流场的均布，当运行工况发生变化，只需重新调节纵向导流层和横向导流层内导流板的位置即可重新均布烟气流场。

本实用新型通过在脱硝系统喷氨格栅和脱硝催化剂层之间进行导流板的合理布置，在脱硝催化剂入口断面采用多点切换在线监测烟气流场，实现了以烟道内实际烟气流场为依据，进行纵向导流层和横向导流层的组合调节，从而实现脱硝入口烟气流场的均布，从而避免了催化剂局部老化、堵塞等问题，延长了催化剂的使用寿命；避免了脱硝系统总排口氮氧化物浓度瞬时超标和局部氨逃逸过大的现象，提高了脱硝系统运行的稳定性；通过监测器和联动电机的设计，实现了烟气流场的在线优化；同时，一定程度上降低了空预器自身的结垢堵塞问题，延长空预器的运行周期，节省了检修维护成本。

另外，本实用新型提供的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统还可以具有以下附加技术特征：

优选的，每个所述出口分别竖直连接有一个支管，所述靠背管的进气端伸出所述支管的自由端，且所述靠背管固定于所述支管内。

根据本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，每个出口分别竖直连接一个支管，支管用于给靠背管在竖直方向上提供支撑，靠背管的进气端伸出支管的自由端，使靠背管的进气端均布在烟道的同一横截面上，靠背管固定于支管内，使每个靠背管的进气端的全压孔对准烟气流动方向。

优选的，导流装置内的多个导流板分别水平设置时，多个导流板形成的区域覆盖烟道的横截面。

根据本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，导流装置内的多个导流板分别水平设置时，多个导流板形成的区域覆盖烟道的横截面，使导流板可以对烟道横截面上的烟气进行纵向和横向调节，进而实现整个烟道横截面各处烟气流速的调节。

优选的，所述纵向导流层、所述横向导流层和所述监测层自上而下依次设置于所述催化剂层的烟气入口前端。

根据本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，纵向导流层、横向导流层和监测层自上而下依次设置于催化剂层的烟气入口前端，便于监测催化剂层入口处烟气的流速，使进入催化剂层内的同一横截面上的烟气流速相等，避免催化剂的局部老化、堵塞等问题，延长催化剂的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的一种导流装置的一种实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的一种导流装置的另一种实施例的结构示意图

图3是图1中A的局部放大图。

图4是本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统的安装位置结构示意图。

图5是本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统中的纵向导流层一种实施例的结构示意图。

图6是本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统中的横向导流层一种实施例的结构示意图。

图7是本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统中的监测层一种实施例的结构示意图。

图8是图7中支撑母管的A-A剖视图。

在以上图中：1、烟道；2、喷氨格栅；3、催化剂层；4、纵向导流层；41、第一支撑梁；5、横向导流层；51、第二支撑梁；6、监测层；61、监测单元；611、靠背管；612、支撑母管；613、切换件；614、微压计；615、支管；7、转动轴；71、实心轴；72、空心轴；721、第一空心轴；722、第二空心轴；723、第三空心轴；8、导流板；9、从动齿轮；10、主动齿轮；11、电机；111、套筒；112、销钉孔；12、转柄。

具体实施方式

参考图1和图2，本实用新型的一种导流装置，包括：包括转动轴7和多个导流板8，转动轴7由一个实心轴71和多个空心轴72组成，实心轴71为中心轴，实心轴71一端设置有导流板8，另一端套设有第一空心轴721，第一空心轴721一端设置导流板8，另一端套设有第二空心轴722，第二空心轴722一端设置导流板8，另一端套设有第三空心轴723，多个空心轴72从内而外依次设置，每个空心轴72对应设置一个导流板8；实心轴71和每个空心轴72的远离导流板8的一端分别对应设置有一个转动部件。

在以上实施例中，实心轴71为中心轴，用于支撑空心轴72；实心轴71一端设置有导流板8，另一端套设有第一空心轴721，第一空心轴721一端设置导流板8，另一端套设有第二空心轴722，第二空心轴722一端设置导流板8，另一端套设有第三空心轴723，多个空心轴72从内而外依次设置，每个空心轴72对应设置一个导流板8，使实心轴71或每个空心轴72分别为其对应导流板8的转轴，一个轴对应一个导流板8，使每个导流板8的转动可实现单独控制，据此可根据实际需求，采用实心轴71和每个空心轴72的远离导流板8的一端分别对应设置的一个转动部件来调整每个导流板8的角度，使流体的流速可通过该导流装置进行调整。

本实用新型的一种导流装置，还具有以下附加实施例：

参考图3，根据本实用新型的一个实施例，转动部件包含从动齿轮9，从动齿轮9套设于实心轴71或空心轴72上，从动齿轮9连接有主动齿轮10，主动齿轮10连接有电机11；电机11的输出轴与主动齿轮10连接，主动齿轮10与从动齿轮9相齿和。

在以上实施例中，转动部件包含从动齿轮9，从动齿轮9套设于实心轴71或空心轴72上，从动齿轮9连接有主动齿轮10，主动齿轮10连接有电机11；电机11的输出轴与主动齿轮10连接，主动齿轮10与从动齿轮9相齿和，使电机11可驱动实心轴71或空心轴72转动，实现实心轴71和空心轴72转动的单独控制。

参考图3，根据本实用新型的一个实施例，电机11的输出轴包含多个套筒111，每个套筒的一端开设有销钉孔112，另一端套设有另一个套筒；多个套筒111从内而外依次设置，相邻两个套筒中内层的套筒可沿外层的套筒的内壁移动；最内层套筒靠近销钉孔112的一端与主动齿轮10连接，最外层套筒远离销钉孔112的一端与电机11连接；销钉孔112内装配有销钉。

在以上实施例中，电机11的输出轴包含多个套筒111，每个套筒的一端开设有销钉孔112，另一端套设有另一个套筒；多个套筒111从内而外依次设置，相邻两个套筒中内层的套筒可沿外层的套筒的内壁移动；最内层套筒靠近销钉孔112的一端与主动齿轮10连接，最外层套筒远离销钉孔112的一端与电机11连接，销钉孔112内装配有销钉，使主动齿轮10可以通过相邻套筒的移动在实心轴71和多个空心轴72之间转换，进而带动实心轴71或空心轴72转动。当调整实心轴71转动时，将内层的套筒移动至外层的套筒内，在最外层套筒的销钉孔112内装配销钉，固定套筒的位置，然后将最外层套筒与主动齿轮10连接，启动电机11即可实现实心轴71的转动；当需要第一空心轴721转动时，只需将次外层套筒移动至最外层套筒的最外端，再用销钉固定两个套筒，将主动齿轮10与次外层套筒连接即可，其他依次类推即可实现实心轴71和多个空心轴72的转动，进而实现每个导流板8角度的单独调整。

参考图2，根据本实用新型的一个实施例，转动部件包含转柄12。

在以上实施例中，转动部件还包含转柄12，用于实现每个导流板8的手动角度调整，使导流板8的角度调整既可以自动调整也可以手动调整，且在电机11故障等特殊情况出现时，导流装置仍然可正常运行。

参考图1和图3，根据本实用新型的一个实施例，电机11为伺服电机。

在以上实施例中，电机11为伺服电机，使实心轴71和每个空心轴72都可实现精准的角度控制，同时锁定该角度不发生变化。

参考图1和图2，根据本实用新型的一个实施例，多个导流板8分别为矩形。

在以上实施例中，多个导流板8分别为矩形，用于流体腔体为矩形的情况，使多个导流板8可覆盖整个流体腔体。

参考图4-图8，本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，包括：依次设置于烟道1内的喷氨格栅2与催化剂层3的烟气入口之间的纵向导流层4、横向导流层5和监测层6。

纵向导流层4包含多个上述的导流装置和第一支撑梁41；多个导流装置水平设置于烟道1内的同一水平面上，第一支撑梁41的两端分别与烟道1的左右侧壁连接，每个导流装置的转动轴7的设有转动部件的一端伸出烟道1的前侧壁或后侧壁，另一端与第一支撑梁41连接；横向导流层5包含多个上述的导流装置和第二支撑梁51；多个导流装置水平设置于烟道1内的同一水平面上，第二支撑梁51的两端分别与烟道1的前后侧壁连接；每个导流装置的转动轴7的设有转动部件的一端伸出烟道1的左侧壁或右侧壁，另一端与第二支撑梁51连接。

监测层6包含多个设置于同一水平面的监测单元61，每个监测单元61包含多个靠背管611、支撑母管612、切换件613和微压计614，支撑母管612水平设置于烟道1内，多个靠背管611嵌设于支撑母管612内，支撑母管612的侧壁均匀设置有多个出口，靠背管611的进气端伸出出口，且多个靠背管611的进气端位于同一水平面；支撑母管612的一端与烟道1侧壁连接，支撑母管612的另一端伸出烟道1，且与切换件613连接，切换件613设置有水平通孔，微压计614的检测探头穿过水平通孔与靠背管611的测试端连接，切换件613可沿支撑母管612的轴向转动。

在以上实施例中，第一支撑梁41的两端分别与烟道1的左右侧壁连接，用于支撑导流装置，每个导流装置的转动轴7的设有转动部件的一端伸出烟道1的前侧壁或后侧壁，另一端与第一支撑梁41连接，使导流装置的转动轴7呈前后方向架设于烟道1侧壁和第一支撑梁41之间，转动部件设置于烟道1外侧，便于运行人员进行导流板8纵向角度调整；第二支撑梁51的两端分别与烟道1的前后侧壁连接，用于固定第二支撑梁51；每个导流装置的转动轴7的设有转动部件的一端伸出烟道1的左侧壁或右侧壁，另一端与第二支撑梁51连接，使导流装置的转动轴7呈左右方向架设于烟道1侧壁与第二支撑梁51之间，转动部件设置于烟道1外侧，便于运行人员进行导流板8横向角度调整。多个导流装置位于同一水平面，保证每个导流装置调节的为烟道1同一横截面的烟气流速。通过纵向导流层4和横向导流层5的导流板8的角度调节，实现烟气的纵向和横向分隔，进而实现烟气在烟道1内的同一横截面的均布。

经过喷氨格栅2处理的锅炉烟气，首先进入纵向导流层4，再进入横向导流层5，通过多个导流装置的纵向和横向分布，使通过纵向导流层4的烟气在竖直方向分布均匀，经过对烟气的均化处理，最后再通过监测层6中的多个靠背管611实现对烟道1某一横截面上的烟气流速的监测。具体地，烟气通过靠背管611的进气端进入，通过靠背管611的测试端连接的微压计614探头，测得靠背管611进气端处烟气的流速，再通过微压计614的显示器显示；通过切换件613沿支撑母管612轴向的转动，使切换件613的水平通孔内的微压计614的检测探头对准支撑母管612内不同靠背管611的测试端，进而实现多点监测，即实现烟道1内某一横截面各处的烟气流速监测。根据烟气的实际流速分布情况，调整纵向导流层4和横向导流层5内的导流板8角度，再通过显示器获取各处烟气流速，重复上述调节过程，直到显示器显示各处烟气流速相等为止。这样就实现了脱硝入口烟气流场的均布，当运行工况发生变化，只需重新调节纵向导流层4和横向导流层5内导流板8的位置即可重新均布烟气流场。

本实用新型的一种均布脱硝入口烟气流场的导流系统，还具有以下附加实施例：

参考图7，本实用新型的一个实施例，每个出口分别竖直连接有一个支管615，靠背管611的进气端伸出支管615的自由端，且靠背管611固定于支管615内。

在以上实施例中，每个出口分别竖直连接一个支管615，支管615用于给靠背管611在竖直方向上提供支撑，靠背管611的进气端伸出支管615的自由端，使靠背管611的进气端均布在烟道1的同一横截面上，靠背管611固定于支管615内，使每个靠背管611的进气端的全压孔对准烟气流动方向。

参考图5和图6，本实用新型的一个实施例，导流装置内的多个导流板8分别水平设置时，多个导流板8形成的区域覆盖烟道1的横截面。

在以上实施例中，导流装置内的多个导流板8分别水平设置时，多个导流板8形成的区域覆盖烟道1的横截面，使导流板8可以对烟道1横截面上的烟气进行纵向和横向调节，进而实现整个烟道1横截面各处烟气流速的调节。

参考图4，本实用新型的一个实施例，纵向导流层4、横向导流层5和监测层6自上而下依次设置于催化剂层3的烟气入口前端。

在以上实施例中，纵向导流层4、横向导流层5和监测层6自上而下依次设置于催化剂层3的烟气入口前端，便于监测催化剂层3入口处烟气的流速，使进入催化剂层3内的同一横截面上的烟气流速相等，避免催化剂的局部老化、堵塞等问题，延长催化剂的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。