【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有害气体余热回收相关，特别是涉及一种高温烟气急冷方法。
技术介绍
1、二噁英是一种具有较强生物毒性的有机化合物，其毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍，具有不可逆的“致畸、致癌、致突变”毒性，被视为“世界上最危险的化学物质之一”。又因其一旦渗透到环境之中，就很难自然降解消除，故有着“世纪之毒”之称。
2、由于二噁英可对环境造成严重的二次污染，且对人畜的多种器官具有严重的损害作用，进入土壤至少需要15个月才能逐渐分解，我国已严禁可产生二噁英的烟气直接排入大气。
3、而在工业冶炼生产过程中会产出高温烟气，若降温方式选择不当会有二噁英产生，其中，废铜冶炼尤为明显。资料显示在低温聚合中产生二噁英的温度范围一般在250～650℃，其中温度300～350℃之间二噁英的生成量最大，而想要防止二噁英的产生，需要将烟气的温度在1s之内从550℃降至200℃以下，即对高温烟气采取急冷降温，能够最大限度地防止二噁英产生。
4、对于高温烟气降温，目前主要采用急冷塔，利用水与高温烟气直接混合传热传质，将烟气急冷至200℃，急冷塔虽然可以达到快速冷却烟气的目的，但却造成了大量的能源浪费和水的浪费，这也是目前这类企业效益不高的主要原因，这类企业对废烟气能源的回收利用有很高的意愿。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种高温烟气急冷方法，能满足在对高温烟气进行换热降温时，在快速降温的同时，减少水资源与能源的消耗的需求。
2、为此，本专利技术采用的技
3、作为上述方案的优选，所述蒸发器中的换热管为涡节管。后段省煤器采用具有涡节强化的热管，增加了换热器可靠性，强化换热，减小整个装置的换热面积，缩短烟气流通长度，减小烟气在550-200℃区间停留时间。
4、进一步优选为，当工况过低时，导致烟气不能在1s内降至200℃时，打开汽包应急泄压阀，降低饱和温度，增大传热温差，以快速冷却烟气，达到应急目的。运行中，可能存在负荷过低的情况(40％-50％)，这时可能导致烟气不能在1s内由550℃降至200℃，为应对紧急情况，将汽包应急泄压阀打开，把压力降低至大气压，从而降低沸点，增大前端蒸发器与烟气的换热温差，从而增强换热，保证烟气在1s内降至200℃，防止二噁英的生成。
5、进一步优选为，在省煤器中与烟气换热的过冷水进入汽包。烟气在蒸发器中换热之后，进入省煤器中进行换热，采用多段式换热，增大了换热温差，减小换热面积，缩短烟气流通长度，快速对烟气进行降温，减少烟气在550-200℃区间停留时间，防止二噁英的生成。
6、进一步优选为，还包括应急蒸发器，应急蒸发器与蒸发器的结构相同，所述应急蒸发器设置在蒸发器的前方并与蒸发器联通，所述应急蒸发器的换热管的冷媒进口分出两个支管分别与应急水管和汽包的下水管相连，所述应急蒸发器的换热管的冷媒出口分出两个支管分别与汽包的上水管和应急出水管相连；在负荷低于40％后，汽包中的饱和温度过高，无法快速对烟气降温，向应急蒸发器通入过冷水，与烟气进行换热，快速降低烟气的温度，应急蒸发器中换热后的水通过冷媒出口经应急水管排出。
7、进一步优选为，所述省煤器包括省煤器壳体和位于省煤器壳体内的热管，所述热管由上部的光管段和下部的涡节段组成，所述省煤器壳体由隔板隔成上下两部分，光管段位于上部分内，涡节段位于下部分内，下部分的左右两侧分被设置烟气进口和烟气出口，上部分的两侧分别设置冷媒进口和冷媒出口，所述涡节段外设置有搪瓷层，所述热管内装有工质水。在省煤器的热管蒸发段外采用表面镀搪瓷的方式，利用搪瓷的高硬度和耐腐蚀性和较高的光滑度，解决低温区酸腐蚀问题，减轻换热管磨损和积灰，延长设备使用寿命。
8、进一步优选为，所述蒸发器、应急蒸发器和省煤器的涡节段均设置刮灰结构对换热管的表面进行清灰处理。对换热管和烟气换热段的表面进行清灰处理，避免烟气中的灰尘大量堆积在换热管的表面，从而影响换热管的正常换热，降低换热效率，无法在1s内将高温烟气的温度降低至200℃以下。
9、进一步优选为，所述省煤器可以是多台，多台省煤器串联。以满足降温需求。
10、本专利技术的有益效果：采用多段式结构对高温烟气进行降温，在高温烟气换热的过程中，烟气的温度下降，蒸发器与高温烟气之间的传热温差减小，在烟气的温度降至约260℃时，在蒸发器后方设置有省煤器预热汽包给水，并向省煤器中通入约20℃的过冷水，与烟气进行换热，从而增大烟气与换热管道之间的换热温差，减小烟气换热所需要的换热面积，缩短烟气在换热时的流通的长度，减小烟气在550-200℃区间停留的时间，进而防止二噁英的生成，在烟气温度降至200℃后，进一步利用省煤器出来的烟气预热锅炉给水，回收烟气热量，将烟温降至更低温度，能节约能源。
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1.一种高温烟气急冷方法，其特征在于：高温烟气首先经过蒸发器，在蒸发器的换热管内通入汽包饱和水，利用饱和水与烟气换热产生0.8MPa的蒸汽，在换热过程中，烟气的温度下降至260℃左右，换热管内的汽水混合物回到汽包，当烟气离开蒸发器后，在省煤器中与低温过冷水换热，增大换热温差，从而减小了换热面积，将烟气温度降至200℃以下。
2.根据权利要求1所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：所述蒸发器中的换热管为涡节管。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：当工况过低时(低于50％)，导致烟气不能在1s内降至200℃时，打开汽包应急泄压阀，降低饱和温度，增大传热温差，以快速冷却烟气，达到应急目的。
4.根据权利要求1所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：在省煤器中与烟气换热后的水进入汽包。
5.根据权利要求4所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：还包括应急蒸发器，应急蒸发器与蒸发器的结构相同，所述应急蒸发器设置在蒸发器的前方并与蒸发器联通，所述应急蒸发器的换热管的冷媒进口分出两个支管分别与应急水管和汽包的下
6.根据权利要求5所述一种高温烟气急冷方法，其特征在于：所述省煤器(3)包括省煤器壳体和位于省煤器壳体内的热管，所述热管由上部的光管段(3-3)和下部的涡节段(3-4)组成，所述省煤器壳体由隔板隔成上下两部分，光管段(3-3)位于上部分内，涡节段(3-4)位于下部分内，下部分的左右两侧分被设置烟气进口和烟气出口，上部分的两侧分别设置冷媒进口和冷媒出口，所述涡节段(3-4)外设置有搪瓷层，所述热管内装有工质水。
7.根据权利要求6所述高温烟气急冷方法，其特征在于：所述蒸发器、应急蒸发器和省煤器的涡节段均设置刮灰结构对换热管的表面进行清灰处理。
8.根据权利要求1所述高温烟气急冷方法，其特征在于：所述省煤器可以是多台，多台省煤器串联。
...【技术特征摘要】
1.一种高温烟气急冷方法，其特征在于：高温烟气首先经过蒸发器，在蒸发器的换热管内通入汽包饱和水，利用饱和水与烟气换热产生0.8mpa的蒸汽，在换热过程中，烟气的温度下降至260℃左右，换热管内的汽水混合物回到汽包，当烟气离开蒸发器后，在省煤器中与低温过冷水换热，增大换热温差，从而减小了换热面积，将烟气温度降至200℃以下。
2.根据权利要求1所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：所述蒸发器中的换热管为涡节管。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：当工况过低时(低于50％)，导致烟气不能在1s内降至200℃时，打开汽包应急泄压阀，降低饱和温度，增大传热温差，以快速冷却烟气，达到应急目的。
4.根据权利要求1所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：在省煤器中与烟气换热后的水进入汽包。
5.根据权利要求4所述的一种高温烟气急冷方法，其特征在于：还包括应急蒸发器，应急蒸发器与蒸发器的结构相同，所述应急蒸发器设置在蒸发器的前方并与蒸发器联通，所述应急蒸发器的换热管的冷媒进口分出两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雪锋，吴龙飞，李木子，罗杨，
申请(专利权)人：中化节能技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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