[發(fā)明專利]火化爐煙氣低溫空氣交換器及降溫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010126755.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111089499A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸妍娜;閔錦興
• 申請（專利權(quán)）人: 上海欣潤環(huán)保設(shè)備有限公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F1/10;F23L15/04;F23G1/00;F23G5/46
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司 31113
• 代理人: 張勁風(fēng)

本發(fā)明涉及一種火化爐煙氣低溫空氣交換器及降溫方法。主要解決現(xiàn)有水冷噴霧存在的二次污染、設(shè)備繁復(fù)龐雜、投資過高的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種火化爐煙氣低溫空氣交換器，包括筒狀殼體，筒狀殼體側(cè)壁上部設(shè)有高溫?zé)煔膺M(jìn)口，筒狀殼體側(cè)壁下部設(shè)有低溫?zé)煔獬隹冢矤顨んw下端設(shè)有常溫空氣進(jìn)口，常溫氣體進(jìn)口聯(lián)通殼體內(nèi)垂直空氣管，筒狀殼體外設(shè)有筒狀隔套，筒狀殼體上端設(shè)有熱空氣出口，常溫氣體進(jìn)口接高壓大風(fēng)量鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)的風(fēng)速為15Nm/s，控制熱空氣出口風(fēng)速大于等于20Nm/s，高溫氣體進(jìn)口的煙氣流速大于等于3Nm/s，垂直空氣管中空氣流速6Nm/s。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火化爐空氣交換器，特別涉及一種火化爐煙氣低溫空氣交換器及降溫方法。

背景技術(shù)

火化爐產(chǎn)生高溫900~950℃煙氣經(jīng)高溫空氣預(yù)熱器熱交換后，預(yù)熱空氣供給火化爐一，二次爐膛作助燃空氣，提高火化爐爐膛溫度，較快縮短火化反應(yīng)時間，節(jié)省燃油消耗，減少煙氣排放，節(jié)能減排。

而這時從高溫預(yù)熱器出來煙氣溫度仍然達(dá)》650℃，煙氣進(jìn)入布袋除塵器之前，必須要把煙氣溫度繼續(xù)下降至200~180℃，另外，從環(huán)保煙氣凈化工藝要求，從550℃冷卻至200~180℃極速冷卻，時間《1秒，抑制二惡英重生，在此之前使用噴水霧急冷塔濕法，效果可以，但存在問題很多，1要水，2二次污染等，為了克服濕法不足，提出低溫空氣熱交換器（干法降溫）用空氣同煙氣進(jìn)行熱交換，然后預(yù)熱空氣排入煙囪，冷卻后煙氣進(jìn)入布袋除塵器，經(jīng)凈化除塵后煙氣排入煙囪。

以往所標(biāo)的為了 環(huán)保工藝要求都采用水冷噴霧直接與煙氣接觸到的極速冷卻至200~180℃，冷卻時間《1秒，水是很好的冷卻劑，水的氣化比熱大，對設(shè)計(jì)噴射水霧急冷塔無問題，很容易達(dá)到工藝要求，這是水冷的優(yōu)點(diǎn)，但除了這些有點(diǎn)外，其它多是它的缺點(diǎn)，例如：水蒸氣增加廢氣量。往往造成二次污染，灰漿水影響環(huán)境衛(wèi)生，需二次環(huán)境處理。設(shè)備及其附屬設(shè)備體積龐大，占地面積大，附屬設(shè)備繁多（水箱，泵，空壓機(jī)，儲氣罐，供水供氣管路，尤其價格昂貴進(jìn)口噴霧槍，更為嚴(yán)重，受到用水問題阻撓，缺水地區(qū)不能使用，北方冬季設(shè)備也不能使用等等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種火化爐煙氣低溫空氣交換器及降溫方法。主要解決現(xiàn)有水冷噴霧存在的二次污染、設(shè)備繁復(fù)龐雜、投資過高的技術(shù)問題。

本發(fā)明創(chuàng)造性難度主要體現(xiàn)在：低溫空氣熱交換器功能主要是用常溫空氣通過低溫?zé)峤粨Q器冷卻煙氣，從煙氣凈化除塵工藝要求，由》650℃煙氣溫度急速冷卻至200~180℃，尤其在煙氣溫度550℃冷卻至200~180℃范圍內(nèi)，急速冷卻，冷卻時間《1秒，抑制二惡英重生，由于煙氣除塵環(huán)保工藝要求，對設(shè)計(jì)帶來技術(shù)難度，是設(shè)計(jì)低溫空氣熱交換器關(guān)鍵之處。

設(shè)計(jì)低溫空氣熱交換器取代噴霧冷卻塔，目的明確但設(shè)計(jì)難度很大，》650℃煙氣與空氣進(jìn)行熱交換，若以輻射為主考慮，設(shè)計(jì)則煙氣溫度太低，從計(jì)算數(shù)值得出熱系數(shù)很小，小于對流給熱熱系數(shù)，平時所指低溫輻射煙氣溫度也要》800~850℃以上。結(jié)論，輻射預(yù)熱器不能勝任，應(yīng)以對流熱交換器為主。設(shè)計(jì)中考慮到煙氣溫度550℃降至200~180℃時，要求急速冷卻降溫，確保冷卻降溫時間《1秒，抑制二惡英重生，也低溫?zé)峤粨Q器關(guān)鍵之處。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種火化爐煙氣低溫空氣交換器，包括筒狀殼體，筒狀殼體側(cè)壁上部設(shè)有高溫?zé)煔膺M(jìn)口，筒狀殼體側(cè)壁下部設(shè)有低溫?zé)煔獬隹冢矤顨んw下端設(shè)有常溫空氣進(jìn)口，常溫氣體進(jìn)口聯(lián)通殼體內(nèi)垂直空氣管，筒狀殼體外設(shè)有筒狀隔套，筒狀殼體上端設(shè)有熱空氣出口。

筒狀隔套與筒狀殼體間距為30mm。筒狀隔套上間隔設(shè)有散熱筋片。

火化爐煙氣低溫空氣熱交換器的降溫方法，包括以下步驟：常溫氣體進(jìn)口接高壓大風(fēng)量鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)的風(fēng)速為15Nm/s，控制熱空氣出口風(fēng)速大于等于20Nm/s，高溫氣體進(jìn)口的煙氣流速大于等于3Nm/s，垂直空氣管中空氣流速6Nm/s。

控制1秒內(nèi)煙氣溫度550℃冷卻至200~180℃。