烟气温度调节系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烟气温度调节系统，包括与烟气管道连通的进气管，与进气管连通的旁通管和入口管，以及与入口管连接的用于对烟气进行升温或降温的换热器，其中，旁通管还与布袋除尘器的入口连通，旁通管和入口管上分别设置有第一阀门和第二阀门，换热器设有水通道和烟气通道，水通道和烟气通道相互独立，烟气通道的入口与入口管连通，烟气通道的出口与布袋除尘器的入口连通，水通道的入口与水管道连通，水通道的出口与蒸汽管网连通，水管道上还设有冷却水阀和冷凝水阀，水通道与蒸汽管网之间的管路上设置有蒸汽阀。本烟气温度调节系统的成本可大大降低。
【专利说明】烟气温度调节系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冶金行业烟气调温【技术领域】，尤其涉及一种布袋除尘烟气温度调节系统。
【背景技术】
[0002]布袋除尘属于干法除尘的一种。相比湿法除尘，干法除尘具有节水、节电的优点，从根本上解决了二次水污染及污泥的处理问题。袋式除尘器具有除尘效率高、运行稳定、不受风量波动影响、适应性强以及不受粉尘比电阻限制等优点。但布袋除尘器也有其自身的缺点，除尘烟气温度不能过高，否则会烧坏滤布；烟气不能含水，否则会糊袋。布袋除尘器常用滤料中，聚亚酰胺(P84)连续运行耐热上限温度为240°C，瞬间耐热上限温度为260°C;聚四氟乙烯(PTFE)连续运行耐热上限温度为250°C，瞬间耐热上限温度为280°C;氟美斯最高耐热温度不超过280°C。
[0003]而在冶金工艺中，炼铁高炉和炼钢转炉均存在工况不稳定的现象，导致烟气温度变化幅度较大，这对布袋除尘系统不利。例如高炉炉况异常或上料设备发生故障无法正常上料时，则造成高炉炉顶的温度过高(300?500°C )，此时会超过布袋耐热承受能力而烧损布袋。当高炉煤气温度过低(小于90°C)，煤气进入布袋后容易降至露点以下，造成布袋表面粘灰，阻力增大而无法正常工作。此时需要换热器加热煤气，以保证温度在露点以上维持布袋正常工作。
[0004]为了配合布袋除尘，通常使用换热器对烟气进行降温或升温，以将稳定烟气温度。传统的做法是向换热器内通入冷风以降低烟气温度；需要升温时则需要利用专设的燃烧炉产生的热烟气通入换热器内。
[0005]上述措施虽然控制烟气温度过高或过低，但存在以下的缺点:当烟气温度过高需要降温时需专设的鼓风机向换热器通冷风，增加了鼓风机的投资；当烟气温度较低需要加热时，需要专设的燃烧炉，同时要消耗一定量的燃气，既费燃料又增加投资。
实用新型内容
[0006]本实用新型的主要目的在于提供一种烟气温度调节系统，旨在灵活调节烟气的温度以利于后续使用布袋除尘的同时降低其成本。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种烟气温度调节系统，包括与烟气管道连通的进气管，与所述进气管连通的旁通管和入口管，以及与所述入口管连接的用于对所述烟气进行升温或降温的换热器，其中，所述旁通管还与布袋除尘器的入口连通，所述旁通管和所述入口管上分别设置有第一阀门和第二阀门，所述换热器设有水通道和烟气通道，所述水通道和烟气通道相互独立，所述烟气通道的入口与所述入口管连通，所述烟气通道的出口与布袋除尘器的入口连通，所述水通道的入口与水管道连通，所述水通道的出口与蒸汽管网连通，所述水管道上还设有冷却水阀和冷凝水阀，所述水通道与蒸汽管网之间的管路上设置有蒸汽阀。
[0008]优选地，所述烟气温度调节系统还包括与所述水通道的出口连通的蒸汽包，与所述蒸汽包连接的疏水器，所述蒸汽包与所述蒸汽管网连通。
[0009]优选地，所述水通道的出口位于所述水通道的入口的上方，所述烟气通道的入口位于所述水通道的出口的上方。
[0010]优选地，所述烟气温度调节系统还包括声波发生器以及与所述声波发生器连通的氮气罐，所述声波发生器的第一端与所述氮气罐的出口通道连通，所述声波发生器的第二端与所述烟气通道连通。
[0011]优选地，所述烟气温度调节系统还包括安装于所述换热器底端的灰斗，该灰斗设有一用于容纳灰尘的空腔，该空腔与所述烟气通道连通。
[0012]优选地，所述灰斗的底端还设有卸灰口。
[0013]优选地，所述灰斗上还设有与其空腔连通的人孔。
[0014]优选地，所述进气管内还设有用于测量烟气温度的温度测量装置。
[0015]优选地，所述烟气温度调节系统还包括控制器，该控制器与所述温度测量装置、第一阀门、第二阀门、蒸汽阀、冷凝水阀和冷却水阀电连接。
[0016]本实用新型提出的烟气温度调节系统，换热器的水通道与蒸汽管网连通，在烟气温度较高时可将换热的热量存储于蒸汽管网中，在烟气温度较低时可将存储于蒸汽管网中蒸汽加热烟气，避免使用单独的鼓风机和燃烧炉，在稳定烟气温度的前提下大大降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型烟气温度调节系统优选实施例的流程示意图；
[0018]图2为图1所示的烟气温度调节系统中换热器的剖面结构示意图。
[0019]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0020]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]参照图1和图2，图1为本实用新型烟气温度调节系统优选实施例的流程示意图；图2为图1所示的烟气温度调节系统中换热器的剖面结构示意图。
[0023]本优选实施例中，烟气温度调节系统包括与烟气管道连通的进气管11，与进气管11连通的旁通管12和入口管13，以及与入口管13连接的用于对烟气进行升温或降温的换热器20，其中，旁通管12还与布袋除尘器的入口连通，旁通管12和入口管13上分别设置有第一阀门14和第二阀门15，换热器20设有水通道21和烟气通道22，水通道21和烟气通道22相互独立，烟气通道22的入口与入口管13连通，烟气通道22的出口与布袋除尘器的入口连通，水通道21的入口与水管道22连通，水通道21的出口与蒸汽管网(图中未示出)连通，水管道22上还设有冷却水阀16和冷凝水阀18，水通道21与蒸汽管网之间的管路上设置有蒸汽阀17。
[0024]具体地，本实施例中，第一阀门14和第二阀门15可采用蝶阀，冷却水阀16、蒸汽阀17和冷凝水阀18可采用截止阀。进一步地，本烟气温度调节系统还包括与水通道21的出口连通的蒸汽包30，与蒸汽包30连接的疏水器31，蒸汽包30与蒸汽管网连通。疏水器31将蒸汽系统中的凝结水、空气和二氧化碳气体尽快排出，同时最大限度地自动防止蒸汽的泄露。
[0025]本烟气温度调节系统的工作原理如下:当进气管11内的烟气温度正常时，冷却水阀16关闭不通水，第二阀门15关闭，第一阀门14打开，关闭蒸汽阀17和冷却水阀16以及冷凝水阀18，烟气通过旁通管12绕过换热器20，直接到达布袋除尘器进行除尘。
[0026]当烟气温度高于第一预设温度时(本实施例中，第一预设温度为250°C )，打开冷却水阀16，关闭第一阀门14，打开第二阀门15，打开蒸汽阀17和冷却水阀16，关闭冷凝水阀18，烟气进入烟气通道22中和水通道21中的水进行换热，烟气温度下降，水通道21中的水的温度上升，水吸热蒸发变为汽水混合物，在蒸汽包30内进行汽水分离，分离出的蒸汽进入蒸汽管网中存储。
[0027]当烟气温度降低至低于第二预设温度时(本实施例中第二预设温度为120°C )，关闭第一阀门14，打开第二阀门15，打开蒸汽阀17和冷凝水阀18，关闭冷却水阀16，烟气经入口管13进入到换热器20的烟气管道中，蒸汽管网中的蒸汽进入到换热器20中的水通道21内，与烟气进行换热，从而对烟气进行加热，本实施例中，需将烟气温度提高到180°C左右。
[0028]本实施例提出的烟气温度调节系统，换热器20的水通道21与蒸汽管网连通，在烟气温度较高时可将换热的热量存储于蒸汽管网中，在烟气温度较低时可将存储于蒸汽管网中蒸汽加热烟气，从而避免使用单独的鼓风机和燃烧炉，在稳定烟气温度的前提下大大降低了成本。
[0029]进一步地，本实施例中，水通道21的出口位于水通道21的入口的上方，烟气通道22的入口位于水通道21的出口的上方。即此时，烟气通道22中的烟气和水通道21中的水进行逆流换热，可大大提闻了换热器20的换热效率。
[0030]进一步地，本实施例中，烟气温度调节系统还包括声波发生器40以及与声波发生器40连通的氮气罐41，声波发生器40的第一端与氮气罐41的出口通道连通，声波发生器40的第二端与烟气通道22连通。
[0031]本实施例中，氮气压力在0.3?0.7MPa之间。压缩氮气存储在氮气罐41内。声波发生器40设计频率范围为70?360Hz，声波声强设计值为140?150dB(距离声源Im处)。声波发生器40中的金属膜片为高强度的钛合金。
[0032]因烟气在进入布袋除尘器之前含尘量较高，灰尘容易在换热器20内聚集沉淀，进而降低换热器20的换热性能，严重时还会堵塞换热器20。本实施例中，声波发生器40是以压缩氮气(或其他压缩气体，根据烟气成分来确定)作为声波的能源，其高强度的钛合金金属膜片在压缩氮气的作用下自激震荡，并在谐振腔内产生谐振，把压缩氮气压力能转换为低频声能，通过氮气介质把声能传递到相应积灰点，使声波对灰渣起到脱落作用。由于声波震荡的反复作用，施加于灰渣的挤压循环变化的荷载，达到一定的循环应力次数时，灰渣的结构因疲劳而破坏，然后因重力或因流体介质媒体将灰渣清除出附着体的表面，从而达到清灰作用。
[0033]本实施例中设置声波发生器40对烟气通道22的灰尘去除，从而提高了本烟气温度调节系统的结构稳定性。
[0034]进一步地，本实施例中，烟气温度调节系统还包括安装于换热器20底端的灰斗50，该灰斗50设有一用于容纳灰尘的空腔，该空腔与烟气通道22连通。
[0035]通过在换热器20下方设置灰斗50，从而使换热器20的烟气通道22中附着的灰尘脱落后，可以存储到灰斗50内。
[0036]进一步地，本实施例中，烟气温度调节系统灰斗50的底端还设有卸灰口 51。通过设置卸灰口 51方便对灰斗50进行定期清灰，确保灰尘的顺利移除。
[0037]进一步地，灰斗50上还设有与其空腔连通的人孔52，从而方便工作人员进行检修。
[0038]进一步地，进气管11内还设有用于测量烟气温度的温度测量装置(图中未示出)。
[0039]通过设置温度测量装置从而方便用户确定烟气的温度，以打开第一阀门14或第二阀门15。
[0040]进一步地，本烟气温度调节系统还包括控制器(图中未示出)，该控制器与温度测量装置、第一阀门14、第二阀门15、蒸汽阀17、冷却水阀16和冷凝水阀18电连接。
[0041]控制器中设定程序，当烟气温度高于第一预设温度时，控制器打开冷却水阀16和蒸汽阀17，关闭冷凝水阀18，关闭第一阀门14，打开第二阀门15。当烟气温度降低至低于第二预设温度时，控制器控制第一阀门14和冷却水阀16关闭，第二阀门15和蒸汽阀17以及冷凝水阀18打开。当烟气温度位于第一预设温度和第二预设温度之间时，控制器控制第一阀门14打开，第二阀门15、蒸汽阀17和冷却水阀16以及冷凝水阀18关闭。
[0042]本实施例中通过设置控制器，简化用户操作，使本烟气温度调节系统更加智能。
[0043]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种烟气温度调节系统，其特征在于，包括与烟气管道连通的进气管，与所述进气管连通的旁通管和入口管，以及与所述入口管连接的用于对所述烟气进行升温或降温的换热器，其中，所述旁通管还与布袋除尘器的入口连通，所述旁通管和所述入口管上分别设置有第一阀门和第二阀门，所述换热器设有水通道和烟气通道，所述水通道和烟气通道相互独立，所述烟气通道的入口与所述入口管连通，所述烟气通道的出口与布袋除尘器的入口连通，所述水通道的入口与水管道连通，所述水通道的出口与蒸汽管网连通，所述水管道上还设有冷却水阀和冷凝水阀，所述水通道与蒸汽管网之间的管路上设置有蒸汽阀。
2.如权利要求1所述的烟气温度调节系统，其特征在于，还包括与所述水通道的出口连通的蒸汽包，与所述蒸汽包连接的疏水器，所述蒸汽包与所述蒸汽管网连通。
3.如权利要求1所述的烟气温度调节系统，其特征在于，所述水通道的出口位于所述水通道的入口的上方，所述烟气通道的入口位于所述水通道的出口的上方。
4.如权利要求1所述的烟气温度调节系统，其特征在于，还包括声波发生器以及与所述声波发生器连通的氮气罐，所述声波发生器的第一端与所述氮气罐的出口通道连通，所述声波发生器的第二端与所述烟气通道连通。
5.如权利要求4所述的烟气温度调节系统，其特征在于，还包括安装于所述换热器底端的灰斗，该灰斗设有一用于容纳灰尘的空腔，该空腔与所述烟气通道连通。
6.如权利要求5所述的烟气温度调节系统，其特征在于，所述灰斗的底端还设有卸灰□。
7.如权利要求5所述的烟气温度调节系统，其特征在于，所述灰斗上还设有与其空腔连通的人孔。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的烟气温度调节系统，其特征在于，所述进气管内还设有用于测量烟气温度的温度测量装置。
9.如权利要求8所述的烟气温度调节系统，其特征在于，还包括控制器，该控制器与所述温度测量装置、第一阀门、第二阀门、蒸汽阀、冷凝水阀和冷却水阀电连接。
【文档编号】F27D19/00GK204027354SQ201420389183
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】胡建亮 申请人:中冶南方工程技术有限公司