一种烟道降温装置的制作方法

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种烟道降温装置。

背景技术：

目前国内在冶金、建材、电力、化工行业的烟气除尘多是采用干法袋式除尘，但烟气温度通常比较高，高温烟气在进入布袋除尘器进行除尘前，温度应当冷却至不超过200℃，以避免烧坏布袋除尘器的布袋。

国内通常采用各种降温装置对高温烟气进行降温，降温装置分为风冷式和水冷式，但用作冷却的水或者风与高温烟气的接触均为间接接触，导致冷却速度较慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种烟道降温装置，以解决现有降温装置冷却速度慢的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烟道降温装置，包括贴于烟道外壁上的水冷管和贴于烟道内壁上的气冷管，所述水冷管与气冷管连通，还包括设置在烟道内的支撑杆，支撑杆上转动连接有若干个连接杆，连接杆上固设有若干个多孔煤球，若干个多孔煤球沿连接杆长度方向分布，所述气冷管内设有干冰，所述气冷管上开设有通孔，所述烟道外还设有与水冷管连通的管道，所述管道内转动连接有叶轮；若干个连接杆与叶轮之间均连有传动机构。

本方案的工作原理在于：

水冷管贴于烟道外壁，用于实现对烟气的第一步冷却，烟气经过水冷管后，水冷管中的冷水变为热水，由于水冷管与气冷管和管道均连通，一部分热水进入气冷管中，另一部分热水进入驱动管道中，气冷管中的干冰遇到热水后，立即气化产生大量二氧化碳冷气，实现对烟气的第二步冷却，二氧化碳与多孔煤球接触后，发生c+co2＝2co的吸热反应，实现对烟气的第三步冷却，进入驱动管道中的热水用于带动叶轮转动，叶轮转动通过传动机构带动连接杆转动，使连接杆上的多孔煤球以连接杆为中心轴自转，由于烟气运动方向始终不变，多孔煤球自转时，多孔煤球的外表面均能与烟气接触到，即多孔煤球能与烟气中的二氧化碳气体充分接触，由于多孔煤球内部的多孔结构，使得多孔煤球中碳与二氧化碳气体的接触面积增大，反应更加充分。

采用本方案能达到如下技术效果：

1、干冰气化和均为与烟气直接接触，实现了对烟道的快速降温；

2、多孔煤球自转，能使多孔煤球的外表面均能与二氧化碳反应，反应更加充分，由于多孔煤球与二氧化碳反应时转动,从而避免多孔煤球的局部反应而导致的变形,能保持多孔煤球的形状；

3、采用多孔煤球能增加多孔煤球中碳与二氧化碳气体的接触面积，使反应更加充分；

4、多孔煤球中碳与二氧化碳气体反应后生产了利用价值高的一氧化碳，可收集后作为冶金上的还原气体使用；

5、水冷管具有三重作用，能实现对烟道的初步降温，排出的热水一方面能使干冰气化，还能带动叶轮从而带动多孔煤球自转；

6、由于多孔煤球依靠转动与二氧化碳气体接触，二氧化碳气体对多孔煤球的冲击力较小而且比较均匀，多孔煤球不会掉渣，因而不会发生多孔煤球积碳和碳粒残留的问题。

进一步，传动机构包括链条。链条传动适用于高温环境，且连接杆转动为低速转动，适合采用链条传动。

进一步，水冷管和气冷管可拆卸连接。便于将气冷管拆卸下来，补充干冰。

进一步，还包括设置在烟道内的沉降板。利于大颗粒烟尘沉降，避免大颗粒烟尘在烟道中运动，对烟道内壁造成损害，延长了烟道的使用寿命。

进一步，连接杆与支撑杆之间均设有滑动轴承，滑动轴承外设有保护盖。滑动轴承能减小连接杆与支撑杆之间的摩擦，由于连接杆上设有多个多孔煤球，使得连接杆与支撑杆之间具有较大的轴向力，滑动轴承能承受较大轴向力，避免连接杆与支撑杆之间发生相对滑动。

进一步，还包括回收管道，回收管道两端与烟道均连通，且回收管道两端分别位于多孔煤球两侧。利用回收管道可以将烟道内没有完全与多孔煤球反应的二氧化碳再次与多孔煤球发生反应，提高二氧化碳的利用率。

进一步，水冷管与气冷管之间连通有连接管道，连接管道上设有流量控制阀。流量控制阀用于调节从水冷管进入气冷管中热水的量。

进一步，气冷管采用耐热铝合金材料制成。由于气冷管位于烟道内，耐热铝合金能防止气冷管变形损坏，还能防止气冷管被烟气腐蚀。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1的a-a剖面图；

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图中箭头表示烟气流动方向。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：烟道1、沉降板2、水冷管3、连接管道4、流量控制阀41、气冷管5、干冰51、驱动管道6、叶轮7、支撑杆8、连接杆9、多孔煤球10、链条11、回收管道12。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例的烟道降温装置，包括贴于烟道1外壁上的水冷管3和贴于烟道1内壁上的气冷管5，水冷管3与气冷管5之间连通有连接管道4，连接管道4上设有流量控制阀41用于控制流量，水冷管3中为流动的冷水，气冷管5内设有干冰51，气冷管5与连接管道4可拆卸连接，便于气冷管5拆卸下来，以补充干冰51，气冷管5上开设有通孔，烟道1外还设有与水冷管3连通的驱动管道6，驱动管道6内转动连接有叶轮7。

烟道1内横向设置有一根支撑杆8，支撑杆8两端转动连接在烟道1的内壁上，且支撑杆8沿烟道1径向延伸，支撑杆8上竖直设置有多个连接杆9，且连接杆9与支撑杆8均转动连接，多个连接杆9与支撑杆8之间均设有滑动轴承，以承受连接杆9与支撑杆8之间较大的轴向力，滑动轴承外设有保护盖，避免滑动轴承在高温下损坏，连接杆9的数量根据烟道1直径来调整，连接杆9上固设有多个多孔煤球10，多孔煤球10沿连接杆9长度方向均匀设置，其中一根连接杆9下端伸出烟道1外，此连接杆9与叶轮7之间通过传动机构来传递动力，传动机构为链条11，此连接杆9与其他连接杆9之间也通过链条11连接(图中未示出)。

烟道1内倾斜设置有一块沉降板2，利于大颗粒烟尘在此沉降，避免大颗粒烟尘在烟道1中运动，对烟道1内壁造成损害。

气冷管5和保护盖均采用耐热铝合金材料制成。

本实施例的烟道降温装置具体降温过程如下：高温烟气进入烟道1中，碰撞到沉降板2，大颗粒的烟尘发生沉降，烟气在水冷管3处进行第一步冷却，使水冷管3中的冷水升温变成热水，热水一部分通过连接管道4进入气冷管5中，另一部分进入驱动管道6中，进入气冷管5中的热水使气冷管5中的干冰51迅速气化产生大量二氧化碳冷气，二氧化碳冷气通过气冷管5上的通孔进入烟道1内部，二氧化碳冷气对烟道1内的高温烟气进行第二步冷却，并且二氧化碳气体与烟道1内的多个多孔煤球10中的碳发生c+co2＝2co的吸热反应，实现对高温烟气的第三步冷却，进入驱动管道6中的热水带动叶轮7转动，叶轮7转动通过链条11带动各个连接杆9转动，连接杆9上的多孔煤球10以连接杆9为中心轴自转，使多孔煤球10外表面均能与二氧化碳接触到，多孔煤球10与烟气中的二氧化碳气体充分接触，反应更彻底，并且随着反应的进行，多孔煤球10体积逐渐减小的同时能保持初始形状。

经过多重冷却后，烟气温度下降，烟道1内的一氧化碳随着气流一同排出，在烟道右端增设一个一氧化碳收集器，用于收集一氧化碳作为冶金上的还原气体使用。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：如图3所示，本实施例中增设回收管道12，回收管道12的左、右两端均与烟道1连通，且回收管道12左、右两端分别位于多孔煤球10两侧。由于烟道1内二氧化碳并未完全与多孔煤球10中的碳发生反应，经过多孔煤球10的烟气中还残留有部分二氧化碳，经过多孔煤球10的烟气再进入回收管道12的右端，并从回收管道12的左端再次进入烟道中，烟气中残留的二氧化碳与多孔煤球10中的碳发生反应，因此提高了二氧化碳的利用率，避免二氧化碳的浪费，也省去了后续处理烟气中二氧化碳的工作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。