一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体之间的夹层设计有螺旋流道，通入的冷却水流动冷却管道内壳；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，n的个数根据烟气流量和烟气温度进行设置，通过雾化喷淋冷却烟道内的高温烟气。本实用新型专利技术结构设计合理紧凑，便于拆卸维修和更换，节水节能，通过夹层冷却和雾化喷淋双重冷却，大大提高了冷却效率，有效降低高温烟气的温度，会使烟气体积明显减小，从而可以减小净化设备和风机的规格，降低设备投资。

A High Temperature Flue Gas Pipeline with Spray Cooling Device

【技术实现步骤摘要】
一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道
本技术涉及燃烧设备的烟气管道结构设计技术，特别是一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道。
技术介绍
在具有背压调节的燃烧设备排烟管道中，排气温度经常高于1300℃，为了保证背压调节阀能有效安全运行，需要对燃烧室出口烟气进行冷却，以降低烟气的温度。通常燃烧室出口烟气具有温度高、流速快等特点，因此在设计排烟管道时要求在管道内将排气温度在短时间内降到安全温度范围之内。现有的在气化炉出口的烟道内，经常也需要对烟气就行降温冷却；火电厂与冶金的烟气需要经过冷却后进入电除尘器。针对这类需要降温冷却的烟气，目前常用的手段是设置冷却换热器。但是，目前设置的冷却换热器，存在耗水量大或者耗费大量钢材的问题，冷却效率还较低，且不适用于管道高温烟气冷却。所以需要设计一种更适用于高温烟气管道的冷却结构。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种冷却效率高、易检修的带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，通过合理的管道结构设计，在保证管道壁面不被高温燃气烧蚀的情况下，通过喷淋装置雾化喷淋烟气，达到降温的目的，并根据烟气的流量、温度等参数，调节合理的喷淋冷却水量，将烟气冷却到安全温度范围以内。适用于工业系统中，管道内烟气降温装置。该装置具有结构紧凑，降温效率高等特点。本技术的技术方案如下：一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体包括管道外壳和管道内壳，管道外壳的两端分别设置有夹层冷却水进口和夹层冷却水出口，冷却水从夹层冷却水进口进入到管道外壳和管道内壳之间的夹层，换热后从夹层冷却水出口排出；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，其中，n的个数需要根据烟气流量和烟气温度进行适当设置。所述管道外壳、管道内壳的两端通过法兰焊接在一起。所述管道外壳和管道内壳之间设置有螺旋导流肋片，螺旋导流肋片使得夹层形成螺旋流道，冷却水通过夹层冷却水进口进入夹层，沿螺旋流道流动冷却管道内壳，防止管道内壳被高温烟气烧蚀。在同等冷却水量的情况下，螺旋流道流动的雷诺数及管道内壳外壁面的努塞尔数大于无螺旋导流肋片的结构，因此，螺旋导流肋片的作用是增大了夹层冷却的换热系数，在同等夹层冷却水的情况下就有更高的冷却效率。相反，在保证管道内壳不被烧蚀的情况下，可以节约冷却水量。同时，螺旋导流肋片的另一个作用是用于支撑管道外壳和管道内壳，保证管道内外壳在高温情况下不会严重变形而阻塞夹层的螺旋流道。所述雾化喷淋冷却环上沿烟气管道的径向设置有雾化喷淋进水管，按冷却环的环形设置有若干雾化喷嘴，雾化喷嘴的个数也是根据烟气流量和烟气温度进行适当设置，雾化喷嘴正对高温烟气的来流方向。雾化喷淋进水管穿过管道外壳、管道内壳后通过水管接头与雾化喷淋冷却环连接，雾化喷淋冷却水通过雾化喷淋进水管进入雾化喷淋冷却环，然后通过雾化喷嘴进入烟气管道，实现雾化喷淋冷却。所述雾化喷淋冷却环通过支撑连接件实现其固定，其中，支撑连接件的一端固定焊接于管道内壳的内壁面，支撑连接件的另一端通过螺纹连接雾化喷淋冷却环。所述雾化喷淋冷却环可分为上半环和下半环，上半环和下半环是间断隔开的，分别由上半环进水管和下半环进水管通入喷淋水。上半环进水管通过上半环水管接头与上半环连接，下半环进水管通过下半环管接头与下半环连接。上半环进水管和下半环进水管与管道外壳、管道内壳之间的接触处通过焊接密封，避免夹层冷却水漏入高温烟气管道。当雾化喷淋冷却环设计成上半环和下半环时，则分别通过对应的支撑连接件连接固定。所述雾化喷嘴均通过螺纹连接与雾化喷淋冷却环上。本技术采用夹层冷却和雾化喷淋冷却的双重冷却方式，相比较已有的烟气冷却装置具有的有益效果和优点：1）烟气体积流量减小：降低高温烟气的温度，会使烟气体积明显减小，从而可以减小净化设备和风机的规格，降低设备投资。2）雾化喷淋冷却效率高：设备紧凑，节水节能，可以在很短的管道距离上将烟气温度降低到安全温度范围内。3）雾化喷淋冷却环与雾化喷嘴均可拆卸，易于维修。4）雾化喷淋可以使管道内的有害气体吸附。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术雾化喷淋冷却环的结构示意图。其中：1夹层冷却水出口，2上半环进水管，3第四排雾化喷淋冷却环，4第三排雾化喷淋冷却环，5第二排雾化喷淋冷却环，6第一排雾化喷淋冷却环，7下半环进水管，8夹层冷却水进口，9管道外壳，10管道内壳，11螺旋导流肋片，12上半环，13下半环，14雾化喷嘴，15上半环水管接头，16下半环水管接头，17支撑连接件。具体实施方式如图1所示，一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，该烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体包括管道外壳9和管道内壳10，管道外壳9的两端分别设置有夹层冷却水进口8和夹层冷却水出口1，冷却水从夹层冷却水进口8进入到管道外壳9和管道内壳10之间的夹层，换热后从夹层冷却水出口1排出；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，其中，n的个数需要根据烟气流量和烟气温度进行适当设置。如图1-2所示，本实施例中设计有四排雾化喷淋冷却环，分别是：第一排雾化喷淋冷却环6、第二排雾化喷淋冷却环5、第三排雾化喷淋冷却环4和第四排雾化喷淋冷却环3，通过上下进水管进水，四排雾化喷淋冷却环进水口包括两个上半环进水管2和两个下半环进水管7。所述管道外壳9、管道内壳10的两端通过法兰焊接在一起。所述管道外壳9和管道内壳10之间设置有螺旋导流肋片11，螺旋导流肋片11使得夹层形成螺旋流道，冷却水通过夹层冷却水进口8进入夹层，沿螺旋流道流动冷却管道内壳10，防止管道内壳10被高温烟气烧蚀。在同等冷却水量的情况下，螺旋流道流动的雷诺数及管道内壳10外壁面的努塞尔数大于无螺旋导流肋片11的结构，因此，螺旋导流肋片11的作用是增大了夹层冷却的换热系数，在同等夹层冷却水的情况下就有更高的冷却效率。相反，在保证管道内壳10不被烧蚀的情况下，可以节约冷却水量。同时，螺旋导流肋片11的另一个作用是用于支撑管道外壳9和管道内壳10，保证管道内外壳在高温情况下不会严重变形而阻塞夹层的螺旋流道。所述雾化喷淋冷却环上沿烟气管道的径向设置有雾化喷淋进水管，按冷却环的环形设置有若干雾化喷嘴14，雾化喷嘴14的个数也是根据烟气流量和烟气温度进行适当设置，雾化喷嘴14正对高温烟气的来流方向。雾化喷淋进水管穿过管道外壳9、管道内壳10后通过水管接头与雾化喷淋冷却环连接，雾化喷淋冷却水通过雾化喷淋进水管进入雾化喷淋冷却环，然后通过雾化喷嘴14进入烟气管道，实现雾化喷淋冷却。如图1所示，雾化喷淋冷却环的上下各设计有雾化喷淋进水管，分别通过上下两个雾化喷淋进水管进水。所述雾化喷淋冷却环通过支撑连接件17实现其固定，其中，支撑连接件17的一端固定焊接于管道内壳10的内壁面，支撑连接件17的另一端通过螺纹连接雾化喷淋冷却环。进一步的，如图2所示，所述雾化喷淋冷却环可分为上半环12和下半环13，上半环12和下半环13是间断隔开的，分别由上半环进水管2和下半环进水管7通入喷淋水。上半环进水管2通过上半环水管接头15与上半环12连接，下半环进水管7通过下半环水管接头16与下半环13连接。上半环进水管2和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体包括管道外壳（9）和管道内壳（10），管道外壳（9）的两端分别设置有夹层冷却水进口（8）和夹层冷却水出口（1），冷却水从夹层冷却水进口（8）进入到管道外壳（9）和管道内壳（10）之间的夹层，换热后从夹层冷却水出口（1）排出；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，其中，n的个数根据烟气流量和烟气温度进行设置。

【技术特征摘要】
1.一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体包括管道外壳（9）和管道内壳（10），管道外壳（9）的两端分别设置有夹层冷却水进口（8）和夹层冷却水出口（1），冷却水从夹层冷却水进口（8）进入到管道外壳（9）和管道内壳（10）之间的夹层，换热后从夹层冷却水出口（1）排出；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，其中，n的个数根据烟气流量和烟气温度进行设置。2.根据权利要求1所述的带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：所述管道外壳（9）、管道内壳（10）的两端通过法兰焊接在一起。3.根据权利要求1所述的带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：所述管道外壳（9）和管道内壳（10）之间设置有螺旋导流肋片（11），螺旋导流肋片（11）使得夹层形成螺旋流道，冷却水通过夹层冷却水进口（8）进入夹层，沿螺旋流道流动冷却管道内壳（10）。4.根据权利要求1所述的带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：所述雾化喷淋冷却环上沿烟气管道的径向设置有雾化喷淋进水管，按雾化喷淋冷却环的环形设置有若干雾化喷嘴（14），雾化喷嘴（14）的个数根据烟气流量和烟气温度进行设置，雾化喷嘴（14）正对高温烟气的来流方向。5.根据权利要求4所述的带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：所述雾化喷淋进水管穿过管道外壳（9）...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鼎，刘标，唐豪杰，王毅，陶舒畅，吴家桦，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51