换热急冷器及烟气处理系统的制作方法

本发明涉及烟气处理，具体地涉及一种换热急冷器及烟气处理系统。

背景技术：

1、二噁英作为一种生物毒性极强且难以自然降解消除的有机化合物，不加以处置，会对人类生命安全与环境造成严重的破坏。研究表明，废弃物经过高温焚烧且保证烟气停留时间大于2s，烟气中所含有的二噁英会完全分解，但烟气在550℃～200℃的降温过程中，已完全分解的二噁英会重新再合成。因此，为了防止二噁英的再生成，需要尽可能的减少烟气在550℃～200℃温度区的滞留时间，即需要对高温烟气采取急冷降温措施。

2、在发明人所知的现有技术中，传统的烟气急冷降温采用急冷喷淋塔实现，由顶部喷入的新鲜水或稀碱液与从塔顶切线进入的高温烟气进行湍流接触，通过增湿原理，烟气得到快速降温，从而遏制二噁英的生成量。但是该种方式中，液体与烟气直接接触，产生的废水属于二次污染，需要再处理，无法有效利用烟气中的热量，造成资源的浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的冷媒与烟气直接接触而产生废水，并且无法利用烟气中热量问题，提供一种换热急冷器及烟气处理系统，该换热急冷器具有隔绝烟气与冷媒，避免产生废水且能够利用烟气中热量的作用。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种换热急冷器，包括：第一换热装置，构造为能够供烟气进行一级换热，第一换热装置包括第一外壳以及设置在第一外壳内部的第一换热管，第一外壳构造为能够供烟气和第一冷媒通入，第一换热管构造为能够隔绝烟气与第一冷媒，并使两者进行换热；以及第二换热装置，构造为能够供烟气进行二级换热，沿烟气的流动方向，第二换热装置设置在第一换热装置的下游，第二换热装置包括第二外壳以及至少部分设置在第二外壳内部的第二换热管，第二外壳构造为能够供烟气和第二冷媒通入，第二换热管能够隔绝烟气与第二冷媒，并使两者进行换热；第二冷媒的温度低于第一冷媒的温度。

3、优选地，第一换热管的内部形成供烟气流动的第一烟气空间，第一换热管的外壁与第一外壳的内壁围成供第一冷媒流动的第一冷媒空间；和/或，第二换热管的外壁与第二外壳的内壁围成供烟气流动的第二烟气空间，第一烟气空间与第二烟气空间连通，第二换热管的内部形成有供第二冷媒流动的第二冷媒空间。

4、优选地，第一烟气空间内的烟气沿第一方向流动，第一冷媒空间内的第一冷媒沿第二方向流动，第一方向与第二方向之间具有夹角；和/或，第二烟气空间内的烟气沿第三方向流动，第二冷媒空间内的第二冷媒沿第四方向和/或第五方向流动，第四方向和第五方向均与第三方向之间具有夹角。

5、优选地，第一方向与第二方向彼此反向；和/或，第三方向与第四方向为相互垂直的两个方向，第三方向与第五方向也为相互垂直的两个方向，第四方向与第五方向彼此反向。

6、优选地，第一换热管设置为多个，多个第一换热管在第一外壳内阵列排布；和/或，第二换热管沿“s”形路径延伸；和/或，第一换热管的延伸方向与第二换热管的延伸方向之间具有夹角。

7、优选地，第一换热管包括管体以及设置在管体上的急冷结构，急冷结构能够改变烟气的流动状态。

8、优选地，急冷结构包括多个凹入部和多个突出部，凹入部在管体的内壁形成扰流突起，扰流突起能够扰乱烟气的流动状态，管体的外壁向内壁方向凹陷形成凹入部，每两个凹入部之间形成突出部，或者，管体的内壁向外壁方向突出形成突出部，每两个突出部之间形成凹入部。

9、优选地，凹入部设置为多组，且沿管体的轴向分布，每组凹入部设置为多个，同组的多个凹入部沿管体的周向间隔分布，同组的两个相邻的凹入部形成一个突出部；和/或，凹入部设置为弧形，以使扰流突起形成为弧形突起；和/或，管体的壁面形成波浪状结构。

10、优选地，相邻两组的凹入部在管体上周向交错分布；或者，每间隔一组的两组凹入部在管体的周向布置方位相同，每间隔一组的两组凹入部中位于同一条直线上的两个凹入部形成一个突出部；和/或，第二换热管的结构与第一换热管的结构相同。

11、本发明另一方面提供一种烟气处理系统，包括烟气管路以及上述的换热急冷器，烟气管路与换热急冷器连通。

12、通过上述技术方案，高温烟气先进入第一换热装置中，与第一冷媒进行换热后，第一冷媒的温度升高，烟气的温度降低，随后进入第二换热装置中，与温度更低的第二冷媒进行换热，烟气的温度降低至需求温度。第一换热装置与第二换热装置的二级换热相结合，避免第一冷媒温度升高后减缓烟气降温的速度，进而实现烟气的急冷。另外，第一换热管将烟气与第一冷媒隔绝，使得两者间接接触，不需要对第一冷媒进行再处理，同样，第二换热管将烟气与第二冷媒隔绝，使得两者间接接触，不需要对第二冷媒进行再处理，并且，与烟气进行换热后的第一冷媒和第二冷媒均携带有烟气的热量，能够通过第一冷媒将烟气的热量再利用，减少资源的浪费。

技术特征：

1.一种换热急冷器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的换热急冷器，其特征在于，所述第一换热管(12)的内部形成供所述烟气流动的第一烟气空间，所述第一换热管(12)的外壁与所述第一外壳(11)的内壁围成供所述第一冷媒流动的第一冷媒空间；和/或，

3.根据权利要求2所述的换热急冷器，其特征在于，所述第一烟气空间内的所述烟气沿第一方向流动，所述第一冷媒空间内的所述第一冷媒沿第二方向流动，所述第一方向与所述第二方向之间具有夹角；和/或，

4.根据权利要求3所述的换热急冷器，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向彼此反向；和/或，

5.根据权利要求1所述的换热急冷器，其特征在于，所述第一换热管(12)设置为多个，多个所述第一换热管(12)在所述第一外壳(11)内阵列排布；和/或，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的换热急冷器，其特征在于，所述第一换热管(12)包括管体以及设置在所述管体上的急冷结构，所述急冷结构能够改变所述烟气的流动状态。

7.根据权利要求6所述的换热急冷器，其特征在于，所述急冷结构包括多个凹入部(121)和多个突出部(122)，所述凹入部(121)在所述管体的内壁形成扰流突起，所述扰流突起能够扰乱所述烟气的流动状态，所述管体的外壁向内壁方向凹陷形成凹入部(121)，每两个所述凹入部(121)之间形成突出部(122)，或者，所述管体的内壁向外壁方向突出形成突出部(122)，每两个所述突出部(122)之间形成凹入部(121)。

8.根据权利要求7所述的换热急冷器，其特征在于，所述凹入部(121)设置为多组，且沿所述管体的轴向分布，每组所述凹入部(121)设置为多个，同组的多个所述凹入部(121)沿所述管体的周向间隔分布，同组的两个相邻的所述凹入部(121)形成一个所述突出部(122)；和/或，

9.根据权利要求8所述的换热急冷器，其特征在于，相邻两组的所述凹入部(121)在所述管体上周向交错分布；或者，

10.一种烟气处理系统，其特征在于，包括烟气管路以及如权利要求1至9中任一项所述的换热急冷器，所述烟气管路与所述换热急冷器连通。

技术总结
本发明涉及烟气处理技术领域，公开了一种换热急冷器及烟气处理系统，该换热急冷器包括：第一换热装置，构造为能够供烟气进行一级换热，第一换热装置包括第一外壳以及设置在第一外壳内部的第一换热管；以及第二换热装置，构造为能够供烟气进行二级换热，第二换热装置包括第二外壳以及至少部分设置在第二外壳内部的第二换热管。第一换热管将烟气与第一冷媒隔绝，使得两者间接接触，不需要对第一冷媒进行再处理，同样，第二换热管将烟气与第二冷媒隔绝，使得两者间接接触，不需要对第二冷媒进行再处理，并且，与烟气进行换热后的第一冷媒和第二冷媒均携带有烟气的热量，能够通过第一冷媒将烟气的热量再利用，减少资源的浪费。

技术研发人员：王冬,罗杨,宋双,洪来凤,赵庆聪,李亦昂,吴龙飞
受保护的技术使用者：中化节能技术（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15