CN202724933U

CN202724933U - 新型水雾化喷淋冷却装置

Info

Publication number: CN202724933U
Application number: CN2012203777600U
Authority: CN
Inventors: 徐旭; 牟浩; 黄钢
Original assignee: Anhui Masteel Engineering and Technology Group Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2022-07-31

Abstract

本实用新型公开了一种新型水雾化喷淋冷却装置，属于冶金烟气处理领域。它包括喷淋塔塔体和水雾化器，还包括水压调节装置和水气管线，所述喷淋塔塔体的上部连接有直角弯头；所述水雾化器上有水雾化喷嘴；所述水雾化器环形布置在喷淋塔塔体的中上部，水雾化器的方向垂直于喷淋塔塔体的外壳；所述水压调节装置位于喷淋塔塔体的外面；所述水气管线的两端分别连接在水压调节装置和水雾化器上。本实用新型能喷出雾状水汽，使高温烟气温度迅速下降，有效抑制二恶英等有毒气体的产生，具有作业平稳、安全可靠、使用寿命长、减少工程投资成本和设备维护成本的优点；并且不会造成塔内有积水，也不会对塔体造成损伤。

Description

新型水雾化喷淋冷却装置

技术领域

本发明属于冶金烟气处理领域，更具体地说，涉及一种电炉炼钢时降低烟气温度的新型水雾化喷淋冷却装置。

背景技术

电炉炼钢过程中，炼钢循环周期为40min，3～5min内的电炉废气可以达到1100℃，产生的烟气包括二恶英等有毒气体，这些气体经过除尘处理后需要达到国家规定的相关排放标准后才能排放到空气中，它们具有粉尘量大和温度高的特点。

为了将电炉废气进入除尘器前的烟气温度降低到240℃以下，会在此处增加一种冷却设备，而我国目前大多采用风冷方式，该风冷方式对烟气粗颗粒有沉降作用。但由此带来的问题是：降温效率低，有毒气体消除量小，设备占地面积大,备品配件量大，电能消耗高，投资成本和维护成本高，该种冷却方式无助于除尘发展。

高温烟气冷却另一种是采用传热式蒸发冷却方式，这种设备主要由冷却器箱体、喷淋水系统、排风装置和换热器组组成，降尘作用有一定提高，但由此带来的问题是：除尘效果一般，热交换率低，有毒气体消除量小，该设备也无法完成上述指标，设备结构复杂，投资成本高，设备维护频繁。

中国专利号03220672.0，公开日2005年06月01日，公开了一份名称为喷雾式冷却除尘系统的专利文件，该实用新型涉及一种喷雾式冷却除尘系统，用于冶金、暖通、废气治理等行业，属于烟气治理装置技术领域。其主要采用喷头、冷却液管道、冷却阀、喷头控制器等连接组成；其中布袋式除尘器由多个滤气布袋、压缩空气管道、脉冲阀、脉冲阀控制器、除尘仓等组成。喷头控制器控制其冷却液的喷雾时间与流量，保证通过喷雾冷却塔的烟气温度由高温烟气温度降至≤130℃、湿度≤10%RH。该实用新型将喷雾冷却塔与布袋式除尘器组合一体使用，通过喷头的不同位置组合及对喷雾流量的控制，将高温烟气温度降至130℃以下，避免烟气蜕变为有毒气体二恶英，同时烟气进入布袋式除尘器后不再结露板结或烧毁布袋，保证除尘工艺工程的平稳顺利进行，有效提高了烟气治理效率。但是该专利主要采用喷头、冷却液管道、冷却阀、喷头控制器等连接组成，虽然名称叫喷雾式冷却除尘系统，但是其结构的限制，降温喷撒的是大量的水，造成塔体底部会积存很多废水，这些水不但处理起来麻烦，成本高，而且还会腐蚀塔体；另一方面，喷出的水没有全部用来冷却高温气体，也造成了水的浪费。该实用新型的塔体只有一个气体进口和一个气体出口，在喷水的过程中，会沉降出来大颗粒的灰尘，使用时间长了会有大量的灰尘积累在塔体内，清理不方便，影响塔体的使用。

中国专利号200610067696.5，公开日2006年12月13日，公开了一份名称为废气清洗冷却塔的专利文件，该发明提供一种能大幅度延长寿命、而且清洗、冷却水喷雾装置的装卸容易的废气清洗冷却塔。废气清洗冷却塔具有与废气入口部邻接、在塔本体内壁的圆周方向上具有多个喷嘴的形成旋转流的喷雾装置；由喷嘴沿着塔本体上部内壁的圆周方向喷射清洗、冷却水，形成由沿着内壁的圆周方向旋转的环状清洗、冷却水构成的射流，使射流沿着塔本体的内壁面向下方流动而形成螺旋状的润湿壁。该发明采用的也是水冷却，降温也需要喷撒大量的水，造成塔体底部会积存很多废水，而且他的喷嘴的方向是在塔本体内壁的圆周方向形成旋转流，冷却水构成的射流会对塔体造成很大的冲击，又加上塔体的温度本身较高，加速了塔体的损坏。该发明结构也比较复杂，设备投资及维护成本高。

发明内容

要解决的问题

针对现有技术中高温烟气需要进行降温，否则易产生有毒气体，而现有处理设备存在浪费水、对塔体损伤大、造成设备提早老化、设备投资及维护成本高等问题，本实用新型提供一种新型水雾化喷淋冷却装置，它可以提高降温效率、作业平稳、安全可靠、使用寿命长、减少工程投资成本和设备维护成本，而且能有效抑制二恶英等有毒气体的产生。

技术方案

为了解决上述问题，本实用新型提供的新型水雾化喷淋冷却装置的技术方案如下。

一种新型水雾化喷淋冷却装置，包括喷淋塔塔体和水雾化器，还包括水压调节装置和水气管线，所述喷淋塔塔体的上部连接有直角弯头，喷淋塔塔体的下方有塔底室；所述塔底室的一侧有喷淋塔底部出口通道；所述水雾化器上有水雾化喷嘴；所述水雾化器环形布置在喷淋塔塔体的中上部，水雾化器的方向垂直于喷淋塔塔体的外壳；所述水压调节装置位于喷淋塔塔体的外面；所述水气管线的两端分别连接在水压调节装置和水雾化器上。水压调节装置通过水压调节装置输送的水和气体在水雾化器中混合，通过水雾化喷嘴向塔体的中间位置喷出雾状水汽。水雾化器的方向垂直于喷淋塔塔体的外壳，即水雾化器的水雾化喷嘴都对着喷淋塔塔体的中间，喷出的水都向喷淋塔塔体的中间喷雾。

所述的水雾化器的数量为4-50个。水雾化器的数量根据喷淋塔塔体的大小决定，喷淋塔塔体越大，需要采用的水雾化器的数量越多。

所述的喷淋塔塔体的塔底室的一侧有除尘检修门。有大灰尘在塔底室堆积的时候，可以打开除尘检修门进行除尘工作。

所述的塔底室上除尘检修门旁边有一个观察门。通过观察门可以随时看到喷淋塔塔体内部的情况。

所述的直角弯头上有第一热电偶温度仪，喷淋塔底部出口通道设置有第二热电偶温度仪。第一热电偶温度仪用来测量高温气体进入喷淋塔塔体时的温度，第二热电偶温度仪用来测量高温气体从喷淋塔塔体排出时的温度。

所述的直角弯头和喷淋塔塔体内侧焊接有圆钢制作成的V字形抓钉，直角弯头和喷淋塔塔体内侧喷涂20～30mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有80～100mm厚的耐热的耐火浇注料。

有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1）本实用新型水雾化器的方向垂直于喷淋塔塔体的外壳；水压调节装置位于喷淋塔塔体的外面，水气管线的两端分别连接在水压调节装置和水雾化器上，水压调节装置通过水压调节装置输送的水和气体在水雾化器中混合，通过水雾化喷嘴向塔体的中间位置喷出雾状水汽，烟气温度迅速下降，有效抑制二恶英等有毒气体的产生，并且在高温气体冷却时，大颗粒的灰尘会落在塔底室中，喷出的雾状水汽随着烟气通过喷淋塔底部出口通道一块排出，不会造成塔内有积水，也不会对塔体造成损伤；

2）本实用新型水雾化器的数量为4-50个，多少可以调节，水雾化器的数量根据喷淋塔塔体的大小决定，喷淋塔塔体越大，需要采用的水雾化器的数量越多，冷却效果越好，能应用于各种大小的塔体；

3）本实用新型喷淋塔塔体的塔底室的一侧有除尘检修门，当大颗粒的灰尘在塔底室堆积到一定的量的时候，可以打开除尘检修门进行除尘工作；

4）本实用新型塔底室上除尘检修门旁边有一个观察门，通过观察门可以随时看到喷淋塔塔体内部的情况，可以随时根据观察的情况来调节水汽的喷出量的多少；

5）本实用新型直角弯头上有第一热电偶温度仪，喷淋塔底部出口通道有第二热电偶温度仪，第一热电偶温度仪用来测量高温气体进入喷淋塔塔体时的温度，第二热电偶温度仪用来测量高温气体从喷淋塔塔体排出时的温度，可以随着了解整个水雾化喷淋冷却装置的冷却效果；

6）本实用新型直角弯头和喷淋塔塔体内侧焊接有圆钢制作成的V字形抓钉，直角弯头和喷淋塔塔体内侧喷涂20～30mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有80～100mm厚的耐热的耐火浇注料，耐热效果好，塔体的使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型水雾化器环形喷淋布置的C-C剖视图；

图3新型水雾化喷淋冷却装置作业流程示意图。

图中：1、水压调节装置 2、水气管线 301、第一热电偶温度仪 302、第二热电偶温度仪 4、直角弯头 5、水雾化器 6、水雾化喷嘴 7、喷淋塔塔体 8、喷淋塔底部出口通道 9、塔底室 10、除尘检修门 11、高温烟气。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型进行详细描述。

如图1、图2所示，一种新型水雾化喷淋冷却装置，包括喷淋塔塔体7和水雾化器5，还包括水压调节装置1和水气管线2，喷淋塔塔体7的上部连接有直角弯头4，喷淋塔塔体7的下方有塔底室9；塔底室9的一侧有喷淋塔底部出口通道8；喷淋塔塔体7的塔底室9的另一侧有除尘检修门10。有大灰尘在塔底室9堆积的时候，可以打开除尘检修门10进行除尘工作，除尘检修门10旁边有一个观察门。通过观察门可以随时看到喷淋塔塔体7内部的情况。水雾化器5上有水雾化喷嘴6；水雾化器5环形布置在喷淋塔塔体7的中上部，水雾化器5的数量为4-50个。水雾化器5的数量根据喷淋塔塔体7的大小决定，喷淋塔塔体7越大，需要采用的水雾化器5的数量越多，水雾化器5的方向垂直于喷淋塔塔体7的外壳；水压调节装置1位于喷淋塔塔体7的外面；水气管线2的两端分别连接在水压调节装置1和水雾化器5上。水压调节装置1通过水压调节装置1输送的水和气体在水雾化器5中混合，水雾化器5的方向垂直于喷淋塔塔体7的外壳，即水雾化器的水雾化喷嘴都对着喷淋塔塔体的中间，通过水雾化喷嘴6向塔体的中间位置喷出雾状水汽。

塔底室9上所述的直角弯头4上有第一热电偶温度仪301，喷淋塔底部出口通道8设置有第二热电偶温度仪302。第一热电偶温度仪301用来测量高温气体进入喷淋塔塔体7时的温度，第二热电偶温度仪302用来测量高温气体从喷淋塔塔体7排出时的温度。直角弯头4和喷淋塔塔体7内侧焊接有圆钢制作成的V字形抓钉，直角弯头4和喷淋塔塔体7内侧喷涂20～30mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有80～100mm厚的耐热的耐火浇注料。

下面结合具体附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种新型水雾化喷淋冷却装置，包括喷淋塔塔体7和水雾化器5，还包括水压调节装置1和水气管线2，喷淋塔塔体7的上部连接有直角弯头4，喷淋塔塔体7的下方有塔底室9；塔底室9的一侧有喷淋塔底部出口通道8；喷淋塔塔体7的塔底室9的另一侧有除尘检修门10。有大灰尘在塔底室9堆积的时候，可以打开除尘检修门10进行除尘工作，除尘检修门10旁边有一个观察门。通过观察门可以随时看到喷淋塔塔体7内部的情况。水雾化器5上有水雾化喷嘴6；水雾化器5环形布置在喷淋塔塔体7的中上部，水雾化器5的数量为4-50个。水雾化器5的数量根据喷淋塔塔体7的大小决定，喷淋塔塔体7越大，需要采用的水雾化器5的数量越多，本实施例优选的选择了16个，水雾化器5的方向垂直于喷淋塔塔体7的外壳；水压调节装置1位于喷淋塔塔体7的外面；水气管线2的两端分别连接在水压调节装置1和水雾化器5上。水压调节装置1通过水压调节装置1输送的水和气体在水雾化器5中混合，通过水雾化喷嘴6向塔体的中间位置喷出雾状水汽。

塔底室9上的直角弯头4上有第一热电偶温度仪301，喷淋塔底部出口通道8设置有第二热电偶温度仪302。第一热电偶温度仪301用来测量高温气体进入喷淋塔塔体7时的温度，第二热电偶温度仪302用来测量高温气体从喷淋塔塔体7排出时的温度。直角弯头4和喷淋塔塔体7内侧焊接有圆钢制作成的V字形抓钉，直角弯头4和喷淋塔塔体7内侧喷涂25mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有90mm厚的耐热的耐火浇注料。

使用时，某工厂高温烟气11的烟气温度经过第一热电偶温度仪301测量，结果为770℃，从直角弯头4的进气口A处进入，冷却水压力0.5MPa，冷却水最大喷水量62.5m³/h，最大耗空气量40m³/h，水雾化喷嘴6喷出水雾状的水汽，对高温烟气11进行冷却，在冷却的过程中，高温烟气11中的大颗粒灰尘会沉积到塔底室9中，如果大颗粒灰尘沉积较多，可以打开除尘检修门10将积存的灰尘清除，然后经过冷却的高温烟气11从喷淋塔底部出口通道8的出气口B处排出，流向下一个环节，如图3所示，此时的温度较低，经过第二热电偶温度仪302测量，此时高温烟气11的温度为220℃，同时，经过水雾化喷嘴6喷出的水汽也通过蒸发变成蒸汽随高温烟气11一块从喷淋塔底部出口通道8中排出，塔内没有积水。

实施例2

同实施例1，所不同的是水雾化器5的数量为4个，用于小型水雾化喷淋冷却装置，直角弯头4和喷淋塔塔体7内侧喷涂20mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有80厚的耐热的耐火浇注料。

实施例3

同实施例1，所不同的是水雾化器5的数量为50个，用于大型水雾化喷淋冷却装置，直角弯头4和喷淋塔塔体7内侧喷涂30mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有100厚的耐热的耐火浇注料。

Claims

1.一种新型水雾化喷淋冷却装置，包括喷淋塔塔体（7）和水雾化器（5），其特征在于，还包括水压调节装置（1）和水气管线（2），所述喷淋塔塔体（7）的上部连接有直角弯头（4），喷淋塔塔体（7）的下方有塔底室（9）；所述塔底室（9）的一侧有喷淋塔底部出口通道（8）；所述水雾化器（5）上有水雾化喷嘴（6）；所述水雾化器（5）环形布置在喷淋塔塔体（7）的中上部，水雾化器（5）的方向垂直于喷淋塔塔体（7）的外壳；所述水压调节装置（1）位于喷淋塔塔体（7）的外面；所述水气管线（2）的两端分别连接在水压调节装置（1）和水雾化器（5）上。

2.根据权利要求1所述的新型水雾化喷淋冷却装置，其特征在于，所述的水雾化器（5）的数量为4-50个。

3.根据权利要求2所述的新型水雾化喷淋冷却装置，其特征在于，所述的喷淋塔塔体（7）的塔底室（9）的一侧有除尘检修门（10）。

4.根据权利要求3所述的新型水雾化喷淋冷却装置，其特征在于，所述的塔底室（9）上除尘检修门（10）旁边有一个观察门。

5.根据权利要求1或3所述的新型水雾化喷淋冷却装置，其特征在于，所述的直角弯头（4）上有第一热电偶温度仪（301），喷淋塔底部出口通道（8）上设置有第二热电偶温度仪（302）。

6.根据权利要求1所述的新型水雾化喷淋冷却装置，其特征在于，所述的直角弯头（4）和喷淋塔塔体（7）内侧焊接有圆钢制作成的V字形抓钉，直角弯头（4）和喷淋塔塔体（7）内侧喷涂20～30mm厚的耐热的陶瓷纤维，陶瓷纤维的表面有80～100mm厚的耐热的耐火浇注料。