煙道
關注創建者：Breeze_9874 創建時間：2016-12-30
煙道的實例教程
焦爐煙道發生爆炸事故的原因匯總
1、因翻板有氣開式、氣閉式兩種，安裝時不一致，煤氣翻板在停風時處在全開狀態，煙道吸力翻板在停風時處全關狀態，在生產中如遇突然停電或停風，會使煤氣量因煤氣翻板全開而過大，空氣量因煙道吸力翻板全關而過小，致使煤氣無法完全燃燒，大量溢出。
2、手動換向時，操作工換錯向位。如:交換機內顯示換向的廢氣坨標尺與煤氣坨正反向兩座焦爐顯示不一致，一爐正向時煤氣坨、廢氣坨同在上方，另一爐則顯示一上一下。手動換向時易造成失誤。
3、自動換向時，出現換向故障，煤氣、廢氣換向次序錯誤。如：煤氣未換，就換廢氣。使煤氣短路抽入煙道。
4、倒焦爐煤氣時，開關焦爐煤氣加減轉芯出現錯誤。如：在打開下降轉芯時誤打開了上升轉芯。
5、炭化室爐墻串漏，爐體損壞嚴重。致使炭化室荒煤氣進入燃燒系統經蓄熱室進入煙道。
6、加熱制度不合理，煤氣量使用過大，吸力過小，煤氣未完全燃燒。
7、煙道吸力或煤氣流量執行器出現問題，造成在使用自動調節時，煤氣流量或煙道吸力波動過大。使煤氣燃燒不正常，多余煤氣進入煙道。
8、煤氣設備、廢氣設備故障。如：煤氣、廢氣行程拉斷、煤氣行程不正，中間位偏離較大。行程極限故障等，都使煤氣燃燒不正常從而進人到煙道。
典型案例分析
2020年9月8日，某焦化有限公司煙氣脫硫風機突發停機異常，現場2名職工在巡查過程中因煙道爆裂受傷，送往醫院后經搶救無效死亡。
事故原因分析：
經初步分析，因不明原因導致風機停機，焦爐加熱煤氣系統中的助燃空氣無法正常供給，加熱煤氣不能充分燃燒，致使廢氣中含有一定量的氫氣、一氧化碳等易燃易爆介質，在風機停運后采取的打開煙道翻板等過程中，有空氣串入廢氣系統，發生爆燃事故。
展開 本次模擬對象為某SCR脫硝項目，其進口帶一段水平煙道，控制水平煙道積灰的要素有兩個：
1、氣流優化：減少積灰條件
流速控制：
最低流速：保持煙道內流速＞12~15 m/s（一般工況）或＞18m/s（高灰分煙氣），避免粉塵沉降。
均勻分布：通過CFD模擬優化進口導流板或均流格柵，確保斷面速度偏差＜15%。
湍流抑制：減少直角彎頭，改用大曲率彎管（R/D≥1.5）或內設導流葉片，避免局部渦流導致積灰。
2、結構設計：從源頭防積灰
傾角設計：水平煙道設置≥5°~10°傾斜度，并在低端設集灰斗（帶鎖氣閥定期排灰）。
內壁光滑化：采用內襯耐磨陶瓷或玻璃鋼板，降低壁面粗糙度（Ra＜0.2μm），減少粉塵附著。
避免結構死角：取消支撐梁凸起，改用外保溫支撐；法蘭連接處需平滑過渡。
本項目進口煙道與反應器同寬且彎頭較多，氣流為上部來流側部進氣，該脫硝項目為高溫高塵，窯尾煙氣粉塵濃度較高，對反應器入口水平直段底部極易產生積灰風險；通過添加導流板及結構調整對流場進行優化，相對提高反應器入口水平直段底部風速，并使首層催化劑上風速均布性及系統阻力滿足技術要求。
此外，在保證灰斗容積不變的前提下，在原始方案的基礎上將灰斗進行抬高，控制該處局部阻力不變，優化整體結構。
圖1 三維模型
圖中in01~in03和t2分別為壓力監測面，x0為首層催化劑上200處監測面。
本項目工況下煙氣量為1194688m3/h，由于本項目煙氣為含塵濃度較高的含塵煙氣，根據窯尾煙氣成分及含塵濃度，計算煙氣濃度為0.7188kg/m3；出口采用壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設定為0Pa，湍流模型采用standard k-e模型，近壁面處采用無滑移邊界條件。
展開 煙道內活性炭及消石灰粉末噴射均勻性模擬分析
目前，在國內處置垃圾焚燒項目中需要在煙道里噴射活性炭進行煙氣的凈化處理，活性炭可以有效吸附重金屬等污染物，達到排放的標準。而煙道內噴射消石灰一方面是對脫硫塔脫硫效果的增強，另一方面脫硫塔若出現問題，可利用噴石灰干法進行脫硫。但如何提高活性炭及消石灰粉末在煙道內的覆蓋率、活性炭及消石灰粉末與氣流分布的均勻性、延長活性炭及消石灰粉末的停留時間，是提高吸附及反應效率、節省物料損耗的關鍵。
某圾焚燒項目，其脫硫除塵設備為：半干法脫硫+布袋除塵器，由于場地的限制，脫硫與除塵之間的煙道無法保證有足夠長的直段來使活性炭及消石灰粉末充分擴散并分布均勻。根據資料顯示，隨著噴管內氣體射流速度的增大,噴出的粉末顆粒的均勻性先提高后降低,在20-22m/s速度區間內出現最優值，本文通過對該工程實例的CFD分析，研究煙道內粉末顆粒的氣固兩相分布情況，分析單一噴點，通過不同噴射點位置的設置，在煙道內來流一定的情況下，結合兩種不同粉末顆粒在煙道內噴射后擴散均勻所需要的最短距離，并考慮兩種粉末在同時噴射時的相互影響問題，最終制定出在同一煙道布置情況下，最佳的粉末噴射點和達到高覆蓋率和均勻性所需的最短煙道長度。
1 工程實例說明
某垃圾焚燒項目，脫硫塔底部灰斗接出口煙道，該煙道水平布置并與布袋除塵器連接。活性炭及消石灰粉末在煙道上的噴射位置如圖1所示。
圖1 布置結構圖
實際工程中，通過停機檢修發現，在進入布袋除塵器前，無論是活性炭粉末或是消石灰粉末只出現在煙道的一側管壁上，說明粉末并沒有在煙道內充分擴散。從布置圖上可看出，煙道的入口接脫硫的灰斗，由于該處無法增加合適的導流措施來控制氣流走向，煙道的來流形式必然會不均勻，不均勻的氣流會抑制射入的粉末自擴散能力，造成粉末顆粒難以在有效的煙道長度內均勻分布。
展開 本文介紹了熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨等煙道廢氣余熱利用技術，并通過對余熱回收效果進行對比分析，指出獨立焦化企業采用焦爐煤氣加熱，宜采用熱管技術生產蒸汽（或負壓蒸氨）；鋼鐵聯合企業采用高爐煤氣加熱，建議采用煤調濕技術。
1、前言
焦爐煙道廢氣溫度為180℃—300℃，其帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，目前大多數焦化廠將焦爐煙道廢氣通過煙囪放散至大氣中，造成極大的能源浪費。在當前提倡循環經濟、可持續發展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經濟效益和節能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術主要有熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨、取暖和生產熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省，見效快而快速發展。煙道廢熱余熱回收生產蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內的水，并使其汽化，所產汽—水混合物經蒸汽上升管達到汽包，經集中分離后再經蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，達到將熱流體降溫，并轉化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。余熱回收系統由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術是熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
展開 本文介紹了熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨等煙道廢氣余熱利用技術，并通過對余熱回收效果進行對比分析，指出獨立焦化企業采用焦爐煤氣加熱，宜采用熱管技術生產蒸汽（或負壓蒸氨）；鋼鐵聯合企業采用高爐煤氣加熱，建議采用煤調濕技術。
1、前言
焦爐煙道廢氣溫度為180℃—300℃，其帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，目前大多數焦化廠將焦爐煙道廢氣通過煙囪放散至大氣中，造成極大的能源浪費。在當前提倡循環經濟、可持續發展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經濟效益和節能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術主要有熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨、取暖和生產熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省，見效快而快速發展。煙道廢熱余熱回收生產蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內的水，并使其汽化，所產汽—水混合物經蒸汽上升管達到汽包，經集中分離后再經蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，達到將熱流體降溫，并轉化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。余熱回收系統由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術是熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
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煙道的最新內容
另一類常見故障是機器啟動后不久自動熄火，可能源于煙道堵塞、風壓開關失靈或熱交換器積垢。用戶可先確認排煙管是否通暢，清除外部異物；若問題持續，則需由技術人員檢測風壓系統或進行深度除垢保養。冬季低溫環境下，若設備無法啟動，需檢查是否觸發防凍保護，可嘗試通電讓內置加熱裝置工作解凍。值得注意的是，頻繁斷電或電壓不穩也可能影響主板運行，建議搭配穩壓電源使用。
同時由于灰斗進氣煙道存在收縮斷面，會使局部氣流速度增大，導致壓力損失增大，仿真結果表明，灰斗進氣煙道內的最大風速達到了23.1m/s。濾袋表面最大風速為8.91m/s,風速過大會導致濾袋表面受到沖刷，導致破袋等情況發生，需要進行改善優化。
各袋室流量統計
各袋室煙氣流量分布不均勻，偏差最大達到了81.5%，需要進行優化改善。
1、 項目簡介
某項目硅鐵一次袋除塵器進風形式為灰斗側進風，共有16個袋室，煙氣通過進氣斜煙道進入灰斗，輸灰進風管道為灰斗外側板斜上進風。
某鋼廠180平脫硫除塵器流場分析9個月前
3 仿真結果
為保證除塵器安全穩定運行，需保證：
避免殼體側壁進風口風速過大，導致局部阻力上升；
防止濾袋表面風速過高，致使運行過程中破袋風險增加；
在煙道內增加導流措施，保證各袋室流量分布均勻；
當每個灰斗內累計飛灰重量達30t時，灰斗內氣流流速不宜過高，以免出現揚塵現象。
經過仿真模擬，設備模擬運行狀態如下：
</p><p>措施：優化煙道和反應器形狀，消除死角；對可能發生磨損的部位（如導流板迎風面）采用防磨設計（如加裝防磨片）。</p><p>問題4：溫度不均或偏低</p><p>原因：鍋爐負荷波動，爐膛燃燒不均，省煤器出口煙溫不均。</p><p>措施：從鍋爐運行調整入手；在煙道設計上，可采用煙氣旁路或省煤器分級等技術來精確控制SCR入口煙溫。
切面一速度云圖及速度矢量
切面二速度云圖
根據切面一速度云圖及矢量和切面二速度云圖，可以看出經過增壓風機后氣流偏向連接煙道的一側及底部，進入煙囪前的局部最大風速達到約89.1m/s，可能因為局部高風速帶動低速氣流形成氣流脈動，引發噪聲。
4.2添加導流
</p><p>模擬模型取局部對稱結構：</p><p>幾何簡化：</p><ul><li>反應器與煙道：建立包括進口煙道、催化劑層（可簡化為多孔介質區域）、出口煙道的完整模型。簡化不必要的細小結構。</li><li>催化劑層：通常建模為多孔介質，需要輸入其壓降特性（粘性阻力系數和慣性阻力系數）。</li><li>吹灰器：精確建模吹灰噴嘴的幾何形狀（如拉瓦爾噴嘴、直管等）、尺寸和方位。
一、項目簡介
本次模擬對象為海德堡袋除塵器，除塵器進口煙道煙氣來流方向與除塵器中煙氣流向垂直，煙氣進入除塵器時易發生偏流；袋室內為大通室結構，內無分室板，各凈氣室間有隔板，4個灰斗，共8個凈氣室，濾袋為160*6000；煙氣由側板進風口進入袋室時，在擋風板的作用下，一部分煙氣在擋風板上方進入袋區，另外一部分煙氣在擋風板下方，即灰斗中，進入袋區；為避免本除塵器內產生偏流或局部高風速，現通過
某袋式除塵器阻力過大的改造方案9個月前
<p class="ql-align-center"><br></p><p>本項目為袋除塵改袋除塵項目，根據提供資料，原始袋除塵器為雙列結構，改袋除塵器運行時反應存在阻力較大的問題，根據圖紙分析，問題大概率出現在出口大箱體的內外嵌套煙道上，現通過對除塵器出口進行改造并利用CFD模擬煙氣流動狀態達到降阻的目的。
（出氣端）900kg，下煙道（進氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
