CN219674271U - 一种高温烟气急冷装置及焚烧设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温烟气急冷装置及焚烧设备，高温烟气急冷装置包括急冷段，设有烟气进口和烟气出口；急冷环，靠近烟气进口设置，且急冷环相邻地固定连接在急冷段上，急冷环和急冷段的内侧形成水幕；以及多个急冷管束，靠近烟气出口设置，急冷管束设置在急冷段内，至少部分的急冷管束上形成水膜。采用急冷环、急冷段和急冷管束三者配合，使焚烧炉的出口高温烟气在0.5秒钟内快速急冷到100℃以下；考虑高温烟气对急冷段的影响，在高温烟气与设备之间会形成水幕；考虑快速降温和洗涤，急冷段将塔体内的急冷管束传热、降膜冷却吸收科学巧妙地结合在一起，使降温和洗涤达到高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气急冷系统技术领域，特别涉及一种高温烟气急冷装置及焚烧设备。
背景技术
常规的烟气急冷主要是通过急冷塔使高温烟气1秒钟内急冷到100℃以下，设备尺寸大，占地要求高，投资成本高，且当处理含有高浓度的卤化氢和二氧化硫等酸性气体的高温烟气，常规的急冷塔容易造成腐蚀。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高温烟气急冷装置，是使降温和洗涤达到高效率的一体化设备，相比于现有技术而言缩小的设备尺寸，且不容易被腐蚀。
本实用新型还提出一种包括上述高温烟气急冷装置的焚烧设备。
根据本实用新型第一方面实施例的高温烟气急冷装置，包括：
急冷段，设有烟气进口和烟气出口；
急冷环，靠近所述烟气进口设置，且所述急冷环相邻地固定连接在所述急冷段上，所述急冷环和所述急冷段的内侧形成水幕；以及
多个急冷管束，靠近所述烟气出口设置，所述急冷管束设置在所述急冷段内，至少部分的所述急冷管束上形成水膜。
根据本实用新型的第一方面实施例的高温烟气急冷装置，至少具有如下有益效果：采用急冷环、急冷段和急冷管束三者配合，使焚烧炉的出口高温烟气在0.5秒钟内快速急冷到100℃以下；考虑高温烟气对急冷段的影响，在高温烟气与设备之间会形成水幕；考虑快速降温和洗涤，急冷段将塔体内的急冷管束传热、降膜冷却吸收科学巧妙地结合在一起，使降温和洗涤达到高效率。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述急冷管束的顶端周侧设有锯齿状结构。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，至少部分的所述急冷管束的顶端设有盖板。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述急冷管束由石墨材质制成。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述急冷环内设有逐渐收缩、开口向下的循环液流道，所述循环液流道与所述急冷段对接。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述急冷环包括壳体和环体，所述壳体上设有定位部，所述环体基于所述定位部与所述壳体紧密连接。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述环体基于所述定位部与所述急冷段同轴设置。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述壳体由碳钢材质制成，所述环体由石墨材质制成。
根据本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置，所述急冷段包括碳钢外壳和石墨筒体，所述石墨筒体设置在所述碳钢外壳内。
根据本实用新型第二方面实施例的焚烧设备，包括：如本实用新型的第一方面实施例所述的高温烟气急冷装置。
不难理解，本实用新型第二方面实施例中的焚烧设备，具有如前所述第一方面实施例中的高温烟气急冷装置的技术效果，因而不再赘述。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
附图标记：
烟气进口1、急冷环2、循环液流道3、急冷段4、急冷管束5、盖板6、烟气出口7。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以在结合技术方案的具体内容后，合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
参照图1，本申请第一方面实施例的高温烟气急冷装置，为了保护环境，避免二噁英的再合成引起二次污染，通过科学合理的设计使烟气降温和洗涤达到高效率的一种一体化设备，使焚烧炉的出口高温烟气在0.5秒钟内快速急冷到100℃以下，高温烟气急冷装置包括急冷环2、急冷段4和急冷管束5。
急冷段4设有烟气进口1和烟气出口7；急冷环2，靠近烟气进口1设置，且急冷环2相邻地固定连接在急冷段4上，急冷环2和急冷段4的内侧形成水幕；以及多个急冷管束5，靠近烟气出口7设置，急冷管束5设置在急冷段4内，至少部分的急冷管束5上形成水膜。采用急冷环2、急冷段4和急冷管束5三者配合，使焚烧炉的出口高温烟气在0.5秒钟内快速急冷到100℃以下；考虑高温烟气对急冷段4的影响，在高温烟气与设备之间会形成水幕；考虑快速降温和洗涤，急冷段4将塔体内的急冷管束5传热、降膜冷却吸收科学巧妙地结合在一起，使降温和洗涤达到高效率。
在本申请的一些实施例中，急冷管束5的顶端周侧设有锯齿状结构。进一步的，至少部分的急冷管束5的顶端设有盖板6。优选的，急冷管束5和盖板6均由石墨材质制成。
可以理解的是，基于顶部的锯齿状结构，循环水通过管束形成水膜，烟气与循环水能够快速传质传热，同时在管束上方设有石墨盖板6，通过调整盖板6的数量能有效的控制烟气流速及传质传热效果。
在本申请的一些实施例中，急冷环2内设有逐渐收缩、开口向下的循环液流道3，循环液流道3与急冷段4对接，形成均匀的由上向下的垂直水幕。可以理解的是，石墨环内部设有逐渐收缩、最终开口向下的循环液流道3，让带有一定流量和压力的循环液可以形成均匀的由上向下的垂直水幕。
在本申请的一些实施例中，急冷段4包括碳钢外壳和石墨筒体，石墨筒体设置在碳钢外壳内。优选的，壳体由碳钢材质制成，环体由石墨材质制成。可以理解的是，考虑高温烟气中带有高浓度的卤素强酸和二氧化硫的酸性气体，急冷装置选择用耐高温和腐蚀的石墨材料。
在本申请的一些实施例中，急冷环2包括壳体和环体，壳体上设有定位部，环体基于定位部与壳体紧密连接。进一步的，环体基于定位部与急冷段4同轴设置。优选的，定位部可为定位凹槽或定位凸台等用于轴向的定位结构。
可以理解的是，急冷环2由碳钢外壳+石墨环组成，碳钢外壳设有的定位部使得石墨圆环部件之间的连接更为紧密、相对位置不会发生偏移，整个环的强度得到加强的同时、水幕的水平度和同轴度也得到了保证。急冷段4也是由碳钢外壳+石墨筒体组成，是焚烧炉出口高温烟气在短时间内被强制冷却的主要场所。碳钢壳体把整个石墨筒体承托起来，最后通过法兰和高强度螺栓，与其上部的急冷环2一起整体稳固地悬吊在出口烟道上，使此处剧烈的热胀冷缩可以得到自由实现。
参照图1，本申请第二方面实施例的焚烧设备，焚烧设备可以是焚烧炉等，焚烧设备包括本申请第一方面实施例的高温烟气急冷装置，1100℃的高温烟气自上往下通过急冷装置与工艺水充分的接触换热，高温烟气中的绝大部分热量转换成水的蒸发焓而快速降到100℃以内。烟气的冷却速度控制在0.5秒钟以内，既可以快速降温降低高温烟气对设备的损害，又可以遏制少量二噁英在低温下的生成。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种高温烟气急冷装置，其特征在于，包括：
急冷段，设有烟气进口和烟气出口；
急冷环，靠近所述烟气进口设置，且所述急冷环相邻地固定连接在所述急冷段上，所述急冷环和所述急冷段的内侧形成水幕；以及
多个急冷管束，靠近所述烟气出口设置，所述急冷管束设置在所述急冷段内，至少部分的所述急冷管束上形成水膜。
2.根据权利要求1所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述急冷管束的顶端周侧设有锯齿状结构。
3.根据权利要求2所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：至少部分的所述急冷管束的顶端设有盖板。
4.根据权利要求3所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述急冷管束由石墨材质制成。
5.根据权利要求1所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述急冷环内设有逐渐收缩、开口向下的循环液流道，所述循环液流道与所述急冷段对接。
6.根据权利要求1或5所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述急冷环包括壳体和环体，所述壳体上设有定位部，所述环体基于所述定位部与所述壳体紧密连接。
7.根据权利要求6所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述环体基于所述定位部与所述急冷段同轴设置。
8.根据权利要求6所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述壳体由碳钢材质制成，所述环体由石墨材质制成。
9.根据权利要求1所述的高温烟气急冷装置，其特征在于：所述急冷段包括碳钢外壳和石墨筒体，所述石墨筒体设置在所述碳钢外壳内。
10.一种焚烧设备，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的高温烟气急冷装置。
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