专利名称：控制烟气温度的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种控制温度的装置及方法，尤其涉及一种热工炉窑中控制和稳定铝电解槽排放的高温烟气温度的控制烟气温度的装置及方法。
背景技术：
在热工炉窑内部经过传热、传质、燃烧等热工过程后，必然会产生大量的高温烟气需要处理，若不对高温烟气进行适当降温，则直接影响到后续的烟气净化系统的建设规模和能耗水平。例如在铝电解行业中，电解槽的烟气排放温度时常高于150°C，当槽况恶劣时甚至达到200°C以上。传统的方法是往高温烟气中掺混常温空气来降低烟气温度，但这种方法直接导致了净化系统的处理风量增大，基础投资、建设成本和后期的运行成本上升。因此，若能降低并稳定电解槽排放的烟气温度，使其最高温不超过某一合理值，则可有效控制烟气净化系统的处理规模，给设备、材料选型提供较大方便，能大幅度减少净化系统的投资和建设规模，降低运行成本，实现节能减排。
发明内容
为了解决上述技术本发明提供一种控制烟气温度的装置及方法，目的是降低并稳定电解槽排放的烟气温度。为达上述目的控制烟气温度的装置，由下述结构构成净化主管，在净化主管上设有旁通管，旁通管的两端设有旁通管前阀门和旁通管后阀门，旁通管前阀门和旁通管后阀门之间的旁通管内设有换热器。所述的换热器的进料端设有控制阀，换热器的出料端与冷却管连接。所述的进料端与冷却管之间设有冷却池和循环泵。所述的循环泵设在进料端的一侧。所述的在净化主管上净化主管与旁通管连接的两个接口之间设有主管阀门。所述的换热器内换热介质为冷凝剂。所述的在净化主管上净化主管与旁通管连接的两个接口外侧设备前测点和后测
点ο控制烟气温度的方法，在前测点处检测的烟气温度低于高限位值时，主管阀门处于全开状态，旁通管前阀门和旁通管后阀门均处于关闭状态，烟气经净化主管进入净化系统；当烟气温度高出高限位值后，旁通管前阀门和旁通管后阀门同时开启，然后主管阀门关闭，引导烟气改走旁通管，将高温烟气冷却至低限位温度。本发明的优点效果在净化管路中设置冷却系统，冷却系统中设换热器，换热器中通有冷凝剂，利用冷凝剂与高温烟气之间的热交换达到降低烟气温度的目的。在高温烟气冷却前后的净化管路中设置温度监测点，根据烟气温度变化实时切换冷却系统，并调整冷凝剂流量，达到稳定控制烟气温度的目的。冷凝剂在封闭的冷却管路系统中可循环使用，且整个冷却系统无任何污染物排放。通过冷却系统降低和稳定烟气温度，可有效控制净化烟气系统规模，在节约净化系统的基础投资和建设成本的同时，能降低净化系统的处理风量 (约缩减5% 25%)，减少因烟气温度过高而导致的设备损坏几率、零部件使用寿命短等不利因素，实现节能降耗。
图1是本发明实施例1的结构示意图。图2是本发明实施例2的结构示意图。图中1、净化主管；2、冷却管；3、冷却池；4、循环泵；5、前测点；
6、后测点；7、主管阀门；8、旁通管前阀门；9、旁通管后阀门；10、旁通管；11、控制阀； 12、冷凝剂；13、换热器。
具体实施例方式下面将结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。实施例1
如图1所示本发明控制烟气温度的装置，由下述结构构成净化主管1，在净化主管1 上设有旁通管10，旁通管10的两端设有旁通管前阀门8和旁通管后阀门9，旁通管前阀门8 和旁通管后阀门9之间的旁通管10内设有换热器13，换热器13的进料端设有控制阀11， 换热器13的出料端与冷却管2连接，进料端与冷却管2之间设有冷却池3和循环泵4，循环泵4设在进料端的一侧，在净化主管1上净化主管1与旁通管10连接的两个接口之间设有主管阀门7，换热器13内换热介质为冷凝剂12，在净化主管1上净化主管1与旁通管10 连接的两个接口外侧设备前测点5和后测点6。换热器13的布置形式有多种，如蛇形管、螺旋管、横竖交错管等。冷却池3的功能在于提供一定的冷凝剂12的储备量，并冷却和稳定冷凝剂12的温度；定期检查冷却池3中冷凝剂12的储量和温度，决定是否补充新鲜冷凝剂 12。循环泵4的功能在于为冷凝剂12提供流通的动力。冷凝剂12能利用温差与高温烟气进行热交换，与烟气相比具备较高热容或低沸点的流态化介质，例如水、酒精、氨水、R123、 异丁烷等。实施例2
如图2所示在要求了冷凝剂12供应量和供应压力后，可取消冷却池3和循环泵4，冷却后的冷凝剂12直接进入回水系统，其它同实施例1。本发明在前测点5处检测的烟气温度低于高限位值如140°C时，主管阀门7处于全开状态，旁通管前阀门8和旁通管后阀门9均处于关闭状态，烟气经净化主管1进入净化系统。当烟气温度高出高限位值后，旁通管前阀门8和旁通管后阀门9同时开启，然后主管阀门7关闭，引导烟气改走旁通管10，将高温烟气冷却至低限位温度。烟气的降温幅度约为 5 200°C。
权利要求
1.控制烟气温度的装置，其特征在于由下述结构构成净化主管，在净化主管上设有旁通管，旁通管的两端设有旁通管前阀门和旁通管后阀门，旁通管前阀门和旁通管后阀门之间的旁通管内设有换热器。
2.根据权利要求1所述的控制烟气温度的装置，其特征在于所述的换热器的进料端设有控制阀，换热器的出料端与冷却管连接。
3.根据权利要求2所述的控制烟气温度的装置，其特征在于所述的进料端与冷却管之间设有冷却池和循环泵。
4.根据权利要求3所述的控制烟气温度的装置，其特征在于所述的循环泵设在进料端的一侧。
5.根据权利要求1所述的控制烟气温度的装置，其特征在于所述的在净化主管上净化主管与旁通管连接的两个接口之间设有主管阀门。
6.根据权利要求1所述的控制烟气温度的装置，其特征在于所述的换热器内换热介质为冷凝剂。
7.根据权利要求1所述的控制烟气温度的装置，其特征在于所述的在净化主管上净化主管与旁通管连接的两个接口外侧设备前测点和后测点。
8.控制烟气温度的方法，其特征在于在前测点处检测的烟气温度低于高限位值时，主管阀门处于全开状态，旁通管前阀门和旁通管后阀门均处于关闭状态，烟气经净化主管进入净化系统；当烟气温度高出高限位值后，旁通管前阀门和旁通管后阀门同时开启，然后主管阀门关闭，引导烟气改走旁通管，将高温烟气冷却至低限位温度。
全文摘要
本发明涉及一种控制温度的装置及方法。控制烟气温度的装置，由下述结构构成净化主管，在净化主管上设有旁通管，旁通管的两端设有旁通管前阀门和旁通管后阀门，旁通管前阀门和旁通管后阀门之间的旁通管内设有换热器。本发明的优点效果在净化管路中设置冷却系统，冷却系统中设换热器，换热器中通有冷凝剂，利用冷凝剂与高温烟气之间的热交换达到降低烟气温度的目的。在高温烟气冷却前后的净化管路中设置温度监测点，根据烟气温度变化实时切换冷却系统，并调整冷凝剂流量，达到稳定控制烟气温度的目的。冷凝剂在封闭的冷却管路系统中可循环使用，且整个冷却系统无任何污染物排放。
文档编号C25C3/06GK102534664SQ20101057632
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者刘雅锋, 宋海琛, 王富强 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司