专利名称：烟气急冷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种尾气处理装置，具体的说是一种烟气急冷装置。
背景技术：
二噁英生成的温度区间为200 600°C，其中在300'C左右生成量 最大。现市场上烟气冷却装置有余热锅炉、直管式换热器、省煤器等。 从原理上来说，均属于循环水间接冷却方式。采用此方式对高温烟气 进行冷却，需要的时间比较长，这就不能保证在比较短的时间内尽可 能地减少二噁英的产生。另外，间接冷却方式热交换效率不高，对冷 却水的浪费比较大。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺
点，提出一种利用水淬急冷技术使高温烟气(600°C)直接快速(在 0.4s左右)冷却至200。C以下，以减少二噁英生成的烟气急冷装置。
本实用新型解决以上技术问题的技术方案是
烟气急冷装置，包括塔体，在塔体的下部侧面设有烟气进口，在 塔体的上部设有烟气出口，在塔体的中部沿塔体高度方向设有至少一 个大流量双流体喷枪，大流量双流体喷枪喷口方向向下，在塔体的上 部，大流量双流体喷枪的上方设有烟气阻挡物。
塔体的烟气进口和烟气出口上各设有一个热电偶。塔体的外部设 有保温层。所述塔体上设有观察镜。塔体上部设有检修口。塔体下部 设有排水管路。具体参数的确定
高温烟气从60(TC降到20(TC所释放的热值Q的计算
将要处理的高温烟气由体积转换为质量
其中p—空气的密度；
V——要处理的烟气量(m7h)
单位质量的烟气转换所释放的热值
《=(h 一 f i)C戸=(600 - 200) x 1.039 = 415.6Ai/ / &
高温烟气从60(TC降到20(TC所释放的热值
高温烟气进口和烟气出口的截面积均为圆形，高温烟气进口和烟
气出口直径d的确定
;rx vx3600
其中v——烟气流速(m/s)，烟气流速取5 10 m/s。 计算要消耗的水量
单位质量的水转换为水蒸气需要吸收的热值
《'=0>m (f2 - 0 + 2257 = 4.19 x (100 - 20) + 2257 = 2592，/紐
要消耗的水量
选择喷枪的流量 ？
2 = —
喷枪型号的选定喷枪的喷雾形状为90。实心锥形，根据喷枪 的流量和喷雾形状对喷枪的型号进行选定。选定喷枪后即可确定喷枪 的喷雾直径。
烟气急冷装置直径D的确定烟气急冷装置直径比喷枪的喷雾直
径小100 200咖。
烟气急冷装置急冷段高度的计算
A .二 vxf X~
其中t——烟气在装置内的冷却时间，取t^0.4s。
4验证烟气冷却时间: 烟气急冷装置的容积
由于烟气在烟气急冷装置段由60(TC降到20(TC左右，烟气的体积也 是在变化的，取平均温度t^40(TC，则热烟气的体积
k= 273 + rf. x k '4。。 — ~^~x3600
热烟气在烟气急冷装置的实际停留时间-
阻挡物的设置根据要处理的烟气量的多少，可在烟气急冷装置 内喷枪上部适当设置一定厚度的焦炭作为阻挡物，这样可以使烟气在 装置内形成紊流。
在沿烟气急冷装置高度方向喷枪和阻挡物的位置各设置一个检 修口。
在喷枪喷雾区域的前后两方各设置一个观察视镜，以观察喷枪的 实际工作状态。
在烟气急冷装置的底部设置一条排水管路。万一装置内产生积 水，可在系统停车后把积水排出。
在烟气急冷装置的外部设置75 mm厚的保温层，避免装置高温灼 伤人。
本实用新型的优点是本实用新型结构简单，可使高温烟气从
600。C直接快速在0. 4s左右冷却至200°C以下，以减少二噁英生成。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的结构如图l所示， 一种烟气急冷装置，设计为塔状结 构，下部侧面为高温烟气进口 1，上部为烟气出口 2。根据烟气量的 多少在烟气急冷装置中部沿烟气急冷装置高度方向设置有一个或多个大流量双流体喷枪3，喷枪喷雾方向向下，与从下而上穿过烟气急 冷装置的高温烟气瞬间接触，使高温烟气瞬间冷却到20(TC以下。在 烟气急冷装置的上部设置有阻挡物4，以便烟气在装置内形成紊流。 烟气急冷装置还设置有观察视镜5、检修口 6、排水管路7。烟气急 冷装置的烟气进口和烟气出口各设置一个热电偶8，以测定通过这两 处的烟气温度。烟气急冷装置外部设置保温层9，避免高温灼伤人。
大流量双流体喷枪3对液体是经过了三级雾化，适应大流量液体 的喷射，雾化效果好，雾化后覆盖区域完全。而国内市场上的双流体 喷嘴一般是经过两级雾化，不适应大流量液体的喷射，雾化后覆盖区 域很小，或者根本达不到雾化效果。
大流量双流体喷枪3的喷嘴的雾化形状为实心锥，覆盖的区域通 过压縮空气管路上的调节阀和进水管路上的调节阀来调节，以得到雾 化覆盖区域与压縮空气和水的压力的关系压縮空气和水的压力越 高，雾化覆盖的区域越完全的效果。
大流量双流体喷枪3所消耗的水与压縮空气比范围为1:26 35, 相比一般的喷嘴，节约了大量的压縮空气。
大流量双流体喷枪3所需要的压縮空气的压力通过压縮空气上 的调节阀来调节，以得出能达到雾化下限时的最低的压縮空气压力-当喷射水量比较小时，需要的压縮空气的压力比较低就能雾化，随着 喷射水量的增加，雾化时需要的压縮空气的压力相应增加，但最低 0. 4MPa的压縮空气压力就能进行雾化。
一般的喷嘴的气水压力比调节范围是1 2:1，而本实用新型的 大流量双流体喷枪3的气水压力比调节范围为1 5:1，比一般的喷 嘴的调节范围大了很多，所以不会产生因空气压力过高而导致水倒流 的现象。雾化直径通过进水管路上的调节阀来调节，以得到雾化直径与进 水压力和进水流量的关系进水压力越高，进水流量越大，雾化直径 也就缓慢变大。
雾化效果通过压缩空气管路上的调节阀和进水管路上的调节阀 来共同来调节，以得出雾化效果与压縮空气压力、压縮空气消耗量、 进水压力、喷射水量的关系在一定的进水压力和流量的情况下，压 縮空气的压力越高，空气流量越大，雾化效果越好；在一定的压縮空 气的压力和一定的空气流量及不低于1:1的气水压力比的情况下，进 水的压力和流量对雾化效果几乎没有影响。
本实施例是要处理的烟气量V=6000Nm7h，对本实施例的参数进 行计算
烟气从60(TC降到20(TC所释放的热值
G = = 1.2930x6000 = 7758/tg//2
《=O - ri)C胛=(600 — 200) x 1.039 = 41/ &
g -《G = 415.6x7758 = 3224224.8AJM = 76.77xl04/rCa〃/
高温烟气进口和烟气出口直径d的确定
;rx vx3600
<formula>formula see original document page 7</formula>
选择喷枪的流量
<formula>formula see original document page 7</formula>喷枪型号的选定选用SA307喷枪，喷枪参数如下
喷射角度90°
喷雾形状实心锥
压缩空气压力0.3MPa
压縮空气消耗量36.7Nm7h
水消耗量23 1/min
需要的水的压力0.33MPa
雾化直径(H800咖
选定喷枪为1个。 烟气急冷装置直径D= * 1600 mm 烟气急冷装置急冷段高度的计算
考虑到热烟气体积是标态下烟气体积的2 i音多及喷枪的喷雾长度，确
定烟气急冷装置急冷段高度h=0. 8m。 验证烟气冷却时间=-x/z =-x0.8 = 1.61w
4 4
273+ ~6000 273 + 400 6000」，，3/
K=-x-=-x-= 4.11m
400 273 3600 273 3600
r 1.61 n，n 实7柳 4.11
满足设计要求。
本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换 形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
8
权利要求1.烟气急冷装置，包括塔体，其特征在于在所述塔体的下部侧面设有烟气进口，在所述塔体的上部设有烟气出口，在所述塔体的中部沿塔体高度方向设有至少一个大流量双流体喷枪，所述大流量双流体喷枪喷口方向向下，在所述塔体的上部，大流量双流体喷枪的上方设有烟气阻挡物。
2. 如权利要求1所述的烟气急冷装置，其特征在于在所述塔 体的烟气进口和烟气出口上各设有一个热电偶。
3. 如权利要求1所述的烟气急冷装置，其特征在于在所述塔 体的外部设有保温层。
4. 如权利要求1所述的烟气急冷装置，其特征在于在所述塔 体上设有观察镜。
5. 如权利要求1所述的烟气急冷装置，其特征在于在所述塔 体上部设有检修口。
6. 如权利要求1所述的烟气急冷装置，其特征在于在所述塔 体下部设有排水管路。
专利摘要本实用新型涉及一种尾气处理装置，是一种烟气急冷装置，包括塔体，在塔体的下部侧面设有烟气进口，在塔体的上部设有烟气出口，在塔体的中部沿塔体高度方向设有至少一个大流量双流体喷枪，大流量双流体喷枪喷口方向向下，在塔体的上部，大流量双流体喷枪的上方设有烟气阻挡物。本实用新型结构简单，可使高温烟气从600℃直接快速在0.4s左右冷却至200℃以下，以减少二噁英生成。
文档编号F23J15/06GK201322313SQ200820215998
公开日2009年10月7日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者倪桂强, 敏 张, 张敖定 申请人:南京中船绿洲环保设备工程有限责任公司