本实用新型涉及燃烧尾气处理技术领域，尤其涉及一种燃油锅炉尾气降温净化系统。
背景技术：
在一些场合，锅炉尾气因其氧含量低，惰性成份比例高，可以作为惰性保护气体使用起到阻燃防爆的保护作用。使用尾气做惰性气体的前提是，在燃烧器允许的范围内尽可能降低燃烧状态的气/燃比使尾气的含氧量低于5％，而这种情况伴随着尾气出气温度高，碳颗粒升高，给尾气的直接利用造成了阻碍。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的是燃油锅炉尾气直接利用时温度高和颗粒物高的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃油锅炉尾气降温净化系统，其包括尾气通道、用于对所述尾气进行喷淋降温的喷淋装置以及用于除去所述尾气中颗粒物的颗粒分离装置，所述喷淋装置包括用于所述喷淋降温的喷淋头，所述喷淋头设于所述尾气通道内，所述尾气通道一端作为进气端供所述尾气进入，另一端作为出气端与所述颗粒分离装置相连通。
所述燃油锅炉排出的尾气经尾气通道内的喷淋头的喷淋，与喷淋介质(即用于喷淋的液体)进行热交换，从而降低了尾气温度，并且喷淋介质可以捕集尾气中的颗粒物以形成带颗粒物的液滴，将尾气中的颗粒物团聚成液滴也更利于后续的颗粒物的分离；含有所述液滴的尾气继续进入颗粒分离装置，颗粒分离装置使尾气中的气态物和颗粒物进一步分离，分离过程中尾气与颗粒分离装置进行换热，进一步降低了尾气温度。因此本实用新型有效降低了锅炉尾气温度，同时大大降低了尾气中的颗粒物含量，给尾气的后续利用扫除了障碍。
进一步地，所述喷淋装置还包括用于向所述喷淋头供液的水泵，所述水泵通过管道与喷淋头相连，所述喷淋头设有喷淋孔，所述水泵的压力与喷淋孔的孔径相匹配以确保喷淋孔喷出的液滴的粒径为 100～1000μm。所述粒径的液滴能够快速与尾气融合，起到快速降温作用，提高了降温效率；同时，该粒径的液滴对该尾气中颗粒物的团聚和吸附作用更好，提高了颗粒物的捕集效率。
优选的，所述水泵的压力为0.3～0.5MPa，所述喷淋孔的平均孔径为1.0～1.3mm，所述喷淋头的总喷淋量为5～10L/min，所述锅炉每排出 1立方米尾气需要的总喷淋量为0.2～0.4升。
进一步地，所述喷淋头设于所述尾气通道的内壁，且位于所述尾气通道轴向长度的中段(即1/2处)，从而使得喷淋头喷出的液体更充分地被利用。
进一步地，所述喷淋头为6个，分为两排，每排3个且沿所述尾气通道的周向内壁均匀设置，以确保所述喷淋头喷出的液滴充满所述尾气通道中段的径向截面，从而取得更好的降温效果。
进一步地，该系统还包括储液箱，所述储液箱一端连接颗粒分离装置，以接收所述颗粒分离装置流出的液体，另一端连接所述水泵，以向所述喷淋装置泵送用于喷淋的喷淋介质。颗粒分离装置流出的液体进入储液箱内，经水泵泵送作为喷淋介质被循环利用，从而节省了能耗，节约了该系统的开支。
进一步地，所述颗粒分离装置包括旋风分离器，所述旋风分离器设有分离器进气口，所述尾气通道通过所述分离器进气口与旋风分离器相连通。
进一步地，所述尾气通道与水平面呈4～8°的夹角(优选5°夹角)，且其进气端高于出气端，同时所述尾气通道的出气端高于所述分离器进气口。如此设置，使液态物逐级落入旋风分离器内，有效防止了该湿法捕捉的液态物倒流进尾气通道内。
本申请的所述旋风分离器为Stairmand型旋风分离器，其是 Stairmand根据其名字命名的旋风分离器，该旋风分离器具有高效的气液或气固分离效果；所述分离器进口为矩形管，所述矩形管横截面上的宽高比为2:4.5～6.5，优选2:5，且其横截面面积与所述尾气通道的径向截面面积相等；所述旋风分离器还设有分离器出气口，经所述旋风分离器处理后的尾气由分离器出气口流出，以供尾气利用装置利用。
进一步地，所述旋风分离器的外周壁设有多个翅片，以增强旋风分离器与外界的热交换，所述翅片的最小面积由尾气流量和所需的降温温度而定；优选的，多个所述翅片在旋风分离器的外周壁上间隔均匀分布。
进一步地，所述喷淋装置的喷淋介质为水；和/或，所述系统还包括排烟管，所述排烟管一端连通锅炉的尾气出口，另一端连通所尾气通道的进气端，且所述排烟管的内径与尾气通道的内径相同。为减少额外的机械结构，在锅炉尾气排出过程中，本实用新型没有额外增设风机，尾气靠锅炉燃烧时自身产生的压力排出，故烟气流经通道均设计成等径管道，减少了变径所增加的流动阻力。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：
1、本实用新型的燃油锅炉尾气降温净化系统，通过设置的喷淋装置使燃油锅炉尾气与喷淋介质进行热交换和颗粒吸附，降低了尾气温度，且喷淋介质捕集尾气中的颗粒物以形成带颗粒物的液滴，更利于后续的颗粒物的分离；通过设置的颗粒分离装置使尾气中的气态物和颗粒物进一步分离，提高了分离效率，有效清除了尾气中的颗粒物，给尾气的后续利用扫除了障碍。
2、本实用新型设置的储液箱接受来自颗粒分离装置流出的液体，以循环利用，从而降低了系统的运行成本。本实用新型设计巧妙，额外机械机构少，效率高，运行稳定，以高效、节能的方式稳定处理燃烧尾气，增加了尾气作为保护气利用场景的安全性和稳定性，在燃油锅炉尾气利用领域，尤其是小型燃油锅炉尾气的利用领域具有良好的经济效益和应用推广价值。
附图说明
图1为本实用新型实施例的燃油锅炉尾气降温净化系统的结构示意图；
其中，1、锅炉；2、排烟管；3、尾气通道；31、尾气通道的进气端；32、尾气通道的出气端；4、储液箱；51、喷淋头；52、管道；53、水泵；6、旋风分离器；61、分离器进气口；62、分离器出气口；63、翅片；7、尾气利用装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供了一种燃油锅炉尾气降温净化系统，其包括排烟管2、尾气通道3、储液箱4、用于对所述尾气进行喷淋降温的喷淋装置以及用于除去所述尾气中颗粒物的颗粒分离装置。本实施例以水作为喷淋装置的喷淋介质。
喷淋装置包括用于喷淋降温的喷淋头51和用于向喷淋头51供水的水泵53，水泵53通过管道52与喷淋头51相连。喷淋头51设于尾气通道3内，尾气通道3一端作为进气端31供尾气进入，另一端作为出气端32与颗粒分离装置相连通。喷淋头51设有喷淋孔(图中未示出)，水泵53的压力与喷淋孔的孔径相匹配以确保喷淋孔喷出的液滴的粒径范围为100～1000μm，本实施例中的水泵压力为4.0MPa，喷淋孔孔径为1.1mm；喷淋头51共有6个，分为两排，每排3个且沿尾气通道的周向内壁均匀设置，且位于尾气通道轴向长度的中段，以确保喷淋头51喷出的液滴充满尾气通道中段的径向截面。喷淋头的总喷淋量为8L/min，所述锅炉每排出1立方米尾气需要的总喷淋量为0.35升水。
储液箱4一端连接颗粒分离装置，以接收颗粒分离装置流出的水滴，另一端连接水泵53，以向喷淋装置泵送用于喷淋的水。
排烟管2一端连通锅炉1的尾气出口，另一端连通尾气通道3的进气端31，且排烟管2的内径与尾气通道3的内径相同。
如图1的实施例所示，颗粒分离装置为旋风分离器6，旋风分离器 6设有分离器进气口和分离器出气口，尾气通道3通过分离器进气口与旋风分离器6相连通，经旋风分离器6处理后的尾气由分离器出气口流出，以供尾气利用装置7利用；尾气通道3与水平面呈5°夹角，且其进气端31高于出气端32，同时尾气通道的出气端32高于分离器进气口。
本实施例的旋风分离器6为Stairmand型旋风分离器，分离器进口为矩形管，所述矩形管横截面上的宽高比为2:5，且其横截面面积与尾气通道3的径向截面面积相等。该旋风分离器6的外周壁设有多个翅片63，翅片63的最小面积由尾气流量和所需的降温温度而定。本实施例的降温净化系统还包括锅炉鼓风机(图中未示出)，锅炉鼓风机的取风口靠近翅片63周围，造成气流搅动，在降低翅片63周围温度的同时，将部分热量随进风吸入锅炉燃烧器，提高了能效。
工作中，燃油锅炉排出的尾气进入排烟管，再由排烟管进入尾气通道内；此时，喷淋头向尾气通道内喷水，形成喷水截面，在尾气通道内流通的尾气穿过喷水截面时与水混合进行热交换，水同时吸附、团聚尾气中的微小颗粒物以形成带颗粒物的液滴；从尾气通道内排出的尾气继续流通至旋风分离器，旋风分离器与尾气进行少量热交换的同时，将尾气中的气态物与液滴和固体颗粒物相分离，分离得到的低温干净的尾气从旋风上端排出进入尾气利用装置，分离得到的水滴流入下方的储液箱，重新被储液箱另一端的水泵泵送至喷淋头循环使用。
综上所述，本实施例的燃油锅炉尾气降温净化系统，降低了尾气温度，有效清除了尾气中的颗粒物，给尾气的后续利用扫除了障碍；且结构简单，占地面积小，运行稳定，效率高，在燃油锅炉尾气利用领域，尤其是小型燃油锅炉尾气的利用领域具有良好的经济效益和应用推广价值。
本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。