一种焚烧烟气急冷降温装置的制作方法

1.本实用新型涉及废物焚烧烟气处理技术领域，具体而言，涉及一种焚烧烟气急冷降温装置。


背景技术：

2.固体废物焚烧处置过程中生成的尾气含有有毒有害物质，尤其是烟气中的二噁英是烟气处理的关键步骤之一。目前，急冷控制是危险废物焚烧工艺的重要技术，而现有的急冷装置经常出现工况波动太大导致的急冷过喷，造成急冷塔“湿壁”或“湿底”的问题；以及导致急冷欠喷无法对烟气及时冷却等问题，最终无法有效去除焚烧烟气中的有毒有害物质。


技术实现要素：

3.为解决急冷塔过喷或欠喷的问题，本实用新型的目的在于提供一种焚烧烟气急冷降温装置。
4.本实用新型提供了一种焚烧烟气急冷降温装置，所述装置包括：
5.入口烟道，其与急冷塔的顶部连通；
6.第一急冷喷枪，其水平设置于所述入口烟道内；
7.第二急冷喷枪，其竖直设于所述急冷塔内的上部，所述第二急冷喷枪的喷嘴向下设置，所述第二急冷喷枪设有多个且沿所述急冷塔的周向布置；
8.出口烟道，其与所述急冷塔的底部连通。
9.作为本实用新型进一步的改进，多个所述第二急冷喷枪沿所述急冷塔的周向均匀布置，且所述第二急冷喷枪的喷嘴朝向所述急冷塔的中心线倾斜设置。
10.作为本实用新型进一步的改进，多个所述第二急冷喷枪的喷嘴的倾斜角度相同。
11.作为本实用新型进一步的改进，所述倾斜角度使多个所述第二急冷喷枪的急冷喷雾可以覆盖所述急冷塔的横截面，同时不会使所述急冷喷雾喷射到所述急冷塔的内壁上。
12.作为本实用新型进一步的改进，所述第一急冷喷枪和所述第二急冷喷枪上均设有冷却保护风套。
13.作为本实用新型进一步的改进，所述急冷塔设有多个温度仪表，用于监测所述急冷塔内沿烟气流向的温降。
14.作为本实用新型进一步的改进，多个所述温度仪表沿所述急冷塔的高度方向均匀设置，分别设置在所述急冷塔的上段、中段和下段。
15.作为本实用新型进一步的改进，还包括刮板出灰机，所述刮板出灰机设于所述急冷塔的灰斗下方。
16.作为本实用新型进一步的改进，所述第一急冷喷枪的喷嘴位于所述入口烟道的中轴线上，且所述第一急冷喷枪的喷嘴向下设置。
17.作为本实用新型进一步的改进，所述急冷塔的内壁上设有防腐隔热层。
18.本实用新型的有益效果为：通过在急冷塔进口烟道上设置单只急冷喷枪，在急冷塔本体内设置三只急冷喷枪，可以根据所需处理烟气的量控制急冷喷枪的开启数量对烟气进行急冷处理，对焚烧烟气进行有效充分冷却的同时防止急冷塔过喷或欠喷。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例所述的一种焚烧烟气急冷降温装置结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例所述的一种焚烧烟气急冷降温装置工作流程图。
22.图中，
23.1、入口烟道；2、第一急冷喷枪；3、第二急冷喷枪；4、冷却保护风套；5、急冷喷雾；6、急冷塔；7、温度仪表；8、出口烟道；9、刮板出灰机。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，在本实用新型的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本实用新型的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本实用新型所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本实用新型所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本实用新型所述原理的情况下，可以采用本实用新型所示结构和方法的替代实施例。
27.相关技术中，二噁英的再生成控制是尾气处理的关键步骤之一，目前，危废焚烧处理过程的烟气净化系统为了避开二噁英低温异相合成的温度区间(250-450℃)，采用温度骤降方式对烟气进行处理。弱碱性水或普通水经双流体喷枪雾化与高温烟气混合后，在小于一秒的时间内全部蒸发，烟气自500-200℃区间急冷，减少二噁英异相合成的时间。急冷控制是危险废物焚烧工艺的重要技术，烟气急冷降温装置设计是否合理对焚烧烟气处理至关重要。
28.本实用新型实施例所述的一种焚烧烟气急冷降温装置，所述装置包括：
29.入口烟道1，其与急冷塔6的顶部连通；
30.第一急冷喷枪2，其水平设置于所述入口烟道1内；优选的，所述第一急冷喷枪2的喷嘴位于所述入口烟道1的中轴线上，且所述第一急冷喷枪1的喷嘴向下设置。可以使第一急冷喷枪2形成的急冷喷雾5位于入口烟道1的正中心位置，且能够竖直落入急冷塔6中，不会碰触到急冷塔6的内壁。
31.第二急冷喷枪3，其竖直设于所述急冷塔6内的上部，所述第二急冷喷枪3的喷嘴向下设置，所述第二急冷喷枪3设有多个且沿所述急冷塔6的周向布置；
32.出口烟道8，其与所述急冷塔6的底部连通。
33.举例说明，如图1中所示，入口烟道1的底端与急冷塔6的顶端开口连接，用于将废弃物焚烧烟气输送至急冷塔6中进行急冷降温处理。在急冷塔的下部侧壁上设有出口烟道8，待焚烧烟气完成急冷降温处理后由出口烟道8排出急冷塔6。在入口烟道1中设置一个第一急冷喷枪2(1#急冷喷枪)，在急冷塔6的内腔上部竖直设置三个第二急冷喷枪3(2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪)。其中，1#急冷喷枪水平设置在入口烟道1中，其喷嘴向下设置，1#急冷喷枪形成的急冷喷雾5的最大直径与入口烟道1的直径接近；2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪竖直设置，并且沿急冷塔6内同一横截面的周向布置，2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪所形成的急冷喷雾5组成的最大截面的直径与急冷塔6的内径接近。1#急冷喷枪用于系统启炉或者低负荷工况条件下的烟气急冷降温，2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪用于正常工况条件下的烟气急冷降温。当对焚烧烟气进行急冷降温处理时，可以根据工况或者负荷的烟气量控制1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的开启或关闭，从该改善急冷装置急冷过喷或急冷欠喷的问题。优选的，1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪均选用双流体急冷喷枪，喷枪的进水口通过管路依次与急冷泵站、急冷水箱连接，喷枪的进气口与压缩空气管路连接。
34.在一种可选的实施方式中，多个所述第二急冷喷枪3沿所述急冷塔6的周向均匀布置，且所述第二急冷喷枪3的喷嘴朝向所述急冷塔6的中心线倾斜设置。优选的，多个所述第二急冷喷枪3的喷嘴的倾斜角度相同。更加优选的，所述倾斜角度使多个所述第二急冷喷枪3的急冷喷雾可以覆盖所述急冷塔6的横截面，同时不会使所述急冷喷雾5喷射到所述急冷塔6的内壁上。如图1中所示，2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪沿急冷塔6的周向均匀布置，使得2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪距离急冷塔6中心轴的距离相等；同时，2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的喷嘴朝向急冷塔中心轴的方向倾斜相同的角度；且该倾斜角度可以使三个急冷喷枪所形成的急冷喷雾5的组合截面完全覆盖急冷塔6的横截面上，可以对急冷塔6内各处的烟气都进行急冷降温处理，并且该倾斜角度还可以使2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪中任意一个喷枪所形成的急冷喷雾5都不会喷射到急冷塔6的内壁上，改善在烟气急冷降温过程中造成急冷塔6的“湿壁”问题。
35.在一种可选的实施方式中，所述第一急冷喷枪2和所述第二急冷喷枪3上均设有冷却保护风套4。通过风机和管道向保护风套4内鼓入冷却风，供给给第一急冷喷枪2和第二急冷喷枪3一定压力的压缩空气和一定压力的急冷水，在第一急冷喷枪2和第二急冷喷枪3的喷嘴内部，压缩空气与水经过若干次的打击，形成非常细小的雾化颗粒，确保蒸发率；同时保护风套4保证第一急冷喷枪2(1#急冷喷枪)和第二急冷喷枪3(2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪)不受烟气的高温和腐蚀性气体的影响，延长第一急冷喷枪2和第二急冷喷枪3
的使用寿命。
36.在一种可选的实施方式中，所述急冷塔6设有多个温度仪表7，用于监测所述急冷塔6内沿烟气流向的温降。优选的，多个所述温度仪表7沿所述急冷塔6的高度方向均匀设置，分别设置在所述急冷塔6的上段、中段和下段。如图1中所示，沿着急冷塔6的高度方向从上至下共设置有三个温度仪表7，且分别布置在急冷塔的上部、中部和下部，根据三个温度仪表7检测到的急冷塔6不同位置的温度数据，可以实时反馈急冷塔6中烟气的温降情况。可选的，三个温度仪表7可以与急冷泵站调控参数联锁，实现整个急冷降温装置的自动化控制。操作人员可以根据检测到的温降情况手动或联锁系统自动调节急冷泵站和第一急冷喷枪2(1#急冷喷枪)和第二急冷喷枪3(2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪)的雾化参数。满足烟气急冷降温的工艺需求，同时还可以改善急冷水过喷导致的急冷塔“湿壁”或“湿底”的问题。
37.在一种可选的实施方式中，还包括刮板出灰机9，所述刮板出灰机9设于所述急冷塔6的灰斗下方。烟气在急冷塔6内的急冷降温处理过程中，会伴随有大量灰渣的沉降，沉降的灰渣会落入急冷塔6下方的灰斗中，再通过挂板出灰机9及时排出灰渣，保证了急冷塔6的出灰能力，较传统出灰阀有效提高了卸灰能力。
38.在一种可选的实施方式中，所述急冷塔6的内壁上设有防腐隔热层。可以保护急冷塔6的内壁不受烟气的高温，以及烟气中所含有毒或腐蚀性物质的影响，延长急冷塔6的使用寿命。
39.如图2所示，本实施例所述的一种焚烧烟气急冷降温装置的工作流程为：
40.高温烟气经过入口烟道1进入急冷塔6，根据高温烟气的工况负荷，低负荷工况启动1#急冷喷枪，正常工况负荷启动2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪；1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的进水口通过管路依次连接急冷泵站和急冷水箱，进气口连接压缩空气管路，急冷水和压缩空气以适当的压力和流量进入喷枪后完成雾化过程并在入口烟道1或急冷塔6内部形成急冷喷雾5，高温烟气与急冷喷雾5充分混合、传质传热，雾化液滴瞬间吸收热量汽化为水蒸气，高温烟气释放大量热能实现急速冷却，汽化水蒸气与冷却烟气一起沿急冷塔6下方的出口烟道8排出。1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的冷却保护风套4与冷却保护风机相连，通过风机源源不断的向冷却保护风套4内部输送冷却风，冷却风从1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的喷嘴周边排出冷却风套4，隔断了高温烟气对1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪以及其各自喷嘴的热传导，并防止烟气中的腐蚀性气体与1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的部件接触。急冷塔6上的三个温度仪表7实时检测反馈烟气温降情况，操作人员可根据检测数据手动或联锁系统自动调节急冷泵站和1#急冷喷枪、2#急冷喷枪、3#急冷喷枪和4#急冷喷枪的雾化参数；烟气在急冷塔6内部会有大量灰渣沉降，刮板出灰机9及时排出灰渣。
41.其中，物料经焚烧系统和余热回收系统处理后产生大量高温烟气，进入急冷塔6内部实现瞬间(1s内)气、水传质传热。烟气释放热量实现降温，水滴吸收热量发生汽化，降温并增加了水汽含量的烟气流向后续处理设施。设计急冷塔6前后烟气温度500℃和200℃，根据分析物料参数得到烟气量和焓值，计算烟气降温所需要的急冷喷枪的喷水量，作为设计急冷泵站和急冷喷枪选型的依据。急冷水可采用工业自来水或者焚烧车间产生的含盐废
水，采用含盐废水时需对急冷喷枪的材质进行防腐升级。
42.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
43.此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
44.本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本实用新型，但是在不脱离本实用新型的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本实用新型的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本实用新型的教导。因此，本实用新型不限于所公开的特定实施例，而是本实用新型将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。