一种转炉烟气除尘蒸发冷却器制造技术

本发明专利技术公开了一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，包括蒸发冷却器本体和喷枪，蒸发冷却器本体顶部直筒段内部区域由气流内侧的BCD半圆区域和气流外侧的BAD半圆区域构成；多个喷枪非均匀地环绕设置在蒸发冷却器本体顶部直筒段内，且位于BCD半圆区域内的喷枪的个数小于位于BAD半圆区域内的喷枪的个数；蒸发冷却器本体的筒体段直径D满足蒸发冷却器本体的筒体段高度H满足H≥vt；蒸发冷却器本体直筒段的直径d为筒体段直径D的0.65

【技术实现步骤摘要】
一种转炉烟气除尘蒸发冷却器


[0001]本专利技术涉及一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，属于蒸发冷却器


技术介绍

[0002]转炉LT干法除尘技术时一种先进的转炉煤气除尘与回收工艺，其烟气净化效果、能耗、工厂占地面积等方面都明显优于传统的OG湿法除尘技术，是国际上公认的转炉一次除尘发展方向。
[0003]蒸发冷却器内壁结灰块也是干法除尘系统普遍遇到的问题，结灰的原因很多，如蒸发冷却器及喷枪的设计不佳等，但是，其主要原因在于进入蒸发冷却器的气流分布不均。喷枪喷射的水汽混合物在气流作用下中心线偏向汽化烟道侧壁，在蒸发冷却器内的两侧形成涡流。形成涡流的区域和喷枪水溅湿的区域容易在蒸发冷却器内壁结垢。
[0004]因此，如何改善蒸发冷却器常见的严重积灰问题是本领域亟待解决的。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，通过对蒸发冷却器及喷枪进行优化设计，能够有效改善蒸发冷却器常见的严重积灰问题。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，包括：
[0008]蒸发冷却器本体，顶部直筒段内部区域由气流内侧的BCD半圆区域和气流外侧的BAD半圆区域构成；
[0009]喷枪，多个喷枪非均匀地环绕设置在蒸发冷却器本体顶部直筒段内，且位于BCD半圆区域内的喷枪的个数小于位于BAD半圆区域内的喷枪的个数；
[0010]蒸发冷却器本体的筒体段直径D满足其中Q为蒸发冷却器内烟气量，m3/h；v为蒸发冷却器内烟气断面流速，m/s；
[0011]蒸发冷却器本体的筒体段高度H满足H≥vt，t为经喷枪喷出的水雾的汽化时间；
[0012]蒸发冷却器本体直筒段的直径d为筒体段直径D的0.65
‑
0.75倍；
[0013]蒸发冷却器本体直筒段的高度h为直筒段的直径d的1.2
‑
1.5倍；
[0014]蒸发冷却器出口锥段的角度为22
°
～38
°
。
[0015]作为本专利技术的一种优选，位于BCD半圆区域内的喷枪均匀设置且相邻的两喷枪之间的角度为29
°
～34
°
，位于BAD半圆区域内的喷枪均匀设置且相邻的两喷枪之间的角度为19
°
～29
°
。
[0016]作为本专利技术的一种优选，位于BCD半圆区域内的喷枪个数为5
‑
7，位于BAD半圆区域内的喷枪个数为的7
‑
9。
[0017]作为本专利技术的一种优选，所述喷枪的安装高度低于蒸发冷却器本体直筒段的中间高度。
[0018]作为本专利技术的一种优选，所述喷枪为双相流喷枪，经喷枪喷嘴产生的水雾化粒径
为100
‑
270μm，水雾完全汽化时间为0.5
‑
2.8s。
[0019]作为本专利技术的一种优选，所述烟气断面流速v小于4m/s。
[0020]作为本专利技术的一种优选，所述喷枪包含液体介质喷射通道和气体介质喷射通道，所述液体介质为冷却水，所述气体介质为蒸汽、空气或氮气。
[0021]作为本专利技术的一种优选，位于BAD半圆区域内的喷枪伸入蒸发冷却器本体直筒段内的长度小于位于BCD半圆区域内的喷枪伸入蒸发冷却器本体直筒段内的长度。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1、通过在蒸发冷却器顶部直筒段的气流内侧区域和气流外侧区域布置不同角度间隔以及不同数量的喷枪，有利于改善筒体段内温度场的分布；并通过对冷却器的优化设计，使筒体段内温度场分布更加均匀，能有效缓解由于一侧烟气温度低导致液滴始终无法完全蒸发，而使液滴含尘后与筒体段内壁碰撞造成内壁结垢的现象；
[0024]2、通过对蒸发冷却器出口锥段角度的优化，使得筒体段与出口锥段之间不易形成死角，继而不易产生涡流，能有效改善粉尘粘附在筒体段下方筒体内的情况，且利于干灰下落至香蕉弯；
[0025]3、通过对喷枪的安装高度以及伸入筒体段内深度进行优化，能够改善气流外侧烟气流速相对较快和温度相对较高区域的温度场分布，利于水雾汽化以及筒体段内温度场均匀分布，能进一步防止筒体段内壁出现结垢。
附图说明
[0026]图1为蒸发冷却器本体的结构示意图；
[0027]图2为喷枪安装位置示意图；
[0028]图3为优化前(左)后(右)蒸发冷却器的烟气流速云图；
[0029]图4为优化前(左)后(右)蒸发冷却器的温度场分布云图；
[0030]图中主要附图标记含义如下：
[0031]1、蒸发冷却器本体，11、直筒段，12、筒体段，13、出口锥段，2、喷枪。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术做具体的介绍。
[0033]如图1
‑
2所示：本实施例是一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，包括蒸发冷却器本体1和12个喷枪2。
[0034]蒸发冷却器的尺寸与转炉产生的最大烟气量及喷水的雾化效果相关，一般来说，雾化效果越好，汽化的越快，就可以把尺寸设计的小一点。蒸发冷却器本体1的筒体段12直径D(m)要满足其中Q(m3/h)为蒸发冷却器内烟气量；v为蒸发冷却器内烟气断面流速，一般控制在4m/s以下；蒸发冷却器本体1直筒段11的直径d为筒体段12直径D的0.7倍；蒸发冷却器本体1直筒段11的高度h为直筒段11的直径d的1.5倍。
[0035]喷枪2选用双相流喷枪，喷枪2包含液体介质喷射通道和气体介质喷射通道，液体介质为冷却水，气体介质为蒸汽、空气或氮气；经喷枪2喷嘴产生的水雾化粒径为160
‑
180μm，雾化粒径越小液滴蒸发越快，含尘水底的形成也就越少，与筒壁接触的几率也相应减小，继而降低结垢的可能性，同时，蒸发冷却器本体1的筒体段12高度H(m)要满足H≥vt，液滴蒸
发越快，则所需容积也将减小，继而能在设计时控制蒸发冷却器的尺寸，降低成本。
[0036]现有蒸发冷却器中，喷枪2多采用均匀环绕设置，且伸入筒体内的深度也均为固定深度。但烟气经过汽化冷却烟道进入蒸发冷却器内的气流却是分布不均的，该情况在烟气进入筒体段12内时最为显著，喷枪2喷射的水汽混合物容易在气流作用下中心线偏向汽化烟道侧壁，造成蒸发冷却器内温度场分布不均，继而在蒸发冷却器内将形成低速低温区域即气流内侧，低速低温区域的蒸发冷却器内壁容易产生结垢现象；喷枪各参数采用串级PID控制系统进行控制，现有技术以能实现该技术效果，此处不再赘述。
[0037]蒸发冷却器本体1顶部直筒段11内部区域由气流内侧的BCD半圆区域和气流外侧的BAD半圆区域构成；更均匀化的温度场分布，能够有效改善蒸发器内部结垢现象，因此为了改善蒸发冷却器内温度分布，将喷枪2的安装高度设置在低于蒸发冷却器本体1直筒段11的中间高度，并将位于BAD半圆区域内的喷枪2伸入蒸发冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，包括：蒸发冷却器本体，顶部直筒段内部区域由气流内侧的BCD半圆区域和气流外侧的BAD半圆区域构成；喷枪，其特征在于：多个喷枪非均匀地环绕设置在蒸发冷却器本体顶部直筒段内，且位于BCD半圆区域内的喷枪的个数小于位于BAD半圆区域内的喷枪的个数；蒸发冷却器本体的筒体段直径D满足其中Q为蒸发冷却器内烟气量，m3/h；v为蒸发冷却器内烟气断面流速，m/s；蒸发冷却器本体的筒体段高度H满足H≥vt，t为经喷枪喷出的水雾的汽化时间；蒸发冷却器本体直筒段的直径d为筒体段直径D的0.65
‑
0.75倍；蒸发冷却器本体直筒段的高度h为直筒段的直径d的1.2
‑
1.5倍；蒸发冷却器出口锥段的角度为22
°
～38
°
。2.根据权利要求1所述的一种转炉烟气除尘蒸发冷却器，其特征在于，位于BCD半圆区域内的喷枪均匀设置且相邻的两喷枪之间的角度为29
°
～34
°
，位于BAD半圆区域内的喷枪均匀设置且相邻的两喷枪之间的角度为19
°
～29

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，何国云，马智红，
申请(专利权)人：南京东环智能节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：