高温烟气降温调质设备制造技术

高温烟气降温调质设备，包括双流体电器控制装置、在高温烟气入口与出口之间设置的水、气管路，其特征在于气路中设置低压泵、在喷枪前低压气路并入水管路，设置两个变频器调节水泵、气泵的压力和流量，喷嘴孔径φ６～７ｍｍ，喷雾粒直径小于３００微米，在增湿塔进口和烟气出口处均设置温度传感器，出口温度控制在１３０℃～１５０℃；控制作业程序针对烟气进口温度与出口温度的温差、塔内容积、喷雾落程计算，并通过两个变频器控制水泵、气泵在低气压值范围０．４～０．６ＭＰａ、气流量、水流量５～２５Ｔ／Ｈ范围内自动调节作业功率。喷出的水雾粒径细小而均匀，能更好的实现对温度的精确控制、减少了雾化颗粒滞留时间和湿底危险。本设计的除尘设备使烟气密度增加、体积和速度降低，改善了除尘性能。特别是水雾粒度小而能够更显著地实施温度和湿度控制，显著降低了灰尘夹带二恶英和呋喃的排放，减低了环保成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及排放烟气的处理设施，一种高温烟气降温调质设备。
技术介绍
目前市场上存在的高温烟气降温设备，基本采用高压水，通过特殊喷嘴，依靠水的超高压力，进行雾化。这种设备寿命短，故障率高，高压泵效率低，能耗高。压力变化导致性能不稳定致使雾化效果差，喷雾直径在300-600微米，更长的停留时间，容易导致湿底现象。由于喷雾颗粒大小不均和对温度湿度缺乏有效的控制措施，灰尘极可能随烟气一起排放，影响除尘效果。如果烟气量增加就必须扩充冷却系统设备，诸多问题不能满足实际生产要求。特别是我国多数水泥厂的烟囱排尘浓度严重超过国家建材环保标准，原因之一是水泥厂窑尾增湿塔喷雾效果不好，导致除尘器烟气浓度不能低于国家建材环保标准的100mg/NM3，这样不能满足除尘器对烟气的要求是除尘器效率不能充分发挥。
技术实现思路
本新型的目的是提供一种高温烟气降温调质设备，采用压缩空气参与水雾化，针对各种不同的工业环境分别定制，缓解污染、降低能耗的效果理想。这种高温烟气降温调质设备，包括双流体电器控制装置、在高温烟气入口与出口之间设置的水、气管路，其特征在于气路中设置低压泵、在喷枪前低压气路并入水管路，设置两个变频器调节水泵、气泵的压力和流量，喷嘴孔径喷雾粒直径小于300微米，在增湿塔进口和烟气出口处均设置温度传感器，出口温度控制在130℃～150℃；控制作业程序针对烟气进口温度与出口温度的温差、塔内容积、喷雾落程计算，并通过两个变频器控制水泵、气泵在低气压值范围0.4～0.6MPa、气流量、水流量5～25T/H范围内自动调节作业功率；控制柜设触摸屏操作，PLC连通被控部件的电路。下表是本专利技术高温烟气降温调质设备与现有技术的效果对比-->优越性能：针对水泥行业的尾气，本专利技术的双流体喷枪技术和压缩气体的参与，使用的冷却水可以是河水、池水和循环水，因设过滤器，喷嘴又有较大的畅通孔径：不能堵塞，由于对水质要求降低，作业成本降低。因为负压设计，尽管喷嘴的孔径较大，但所产生喷雾颗粒细密，最大直径300微米，因此减少了雾化颗粒滞留时间和湿底危险，更重要是喷出的水雾粒径细小而均匀，从而更好的实现对温度的精确控制。本专利技术设计的除尘设备使烟气密度增加、体积和速度降低，改善了除尘性能。由于水雾粒度小而能够更显著地实施温度和湿度控制，显著降低了灰尘夹带二恶英和呋喃的排放，减低了环保成本。本技术采用的低压泵能耗低。压缩机的能量消耗低，使烟气能够被快速冷却，从而更加有效的减少烟气体积。配置的低压泵和低压管道系统，设备成本、低压泵站维护量小、设备故障率也降低，使用寿命延长。增湿塔底不会出现湿底现象，不会产生结块，采用了耐磨损材料，维护量小。附图说明图1是本专利技术调质设备的工艺流程图；图2是调质设备中的喷枪结构示意图；图3是本设备中的控制装置原理图；图4是本设备配置的水、气执行部件示意图；-->具体实施方式本高温烟气降温调质设备的例1是用于水泥厂的生产中。烟气排放要求增湿塔出口温度维持在130℃～150℃温度范围内。参见图1：本专利技术技术是在增湿塔的高温烟气入口9与出口10之间设置的水管路6、气管路7，在增湿塔中设进口温度传感器1和出口温度传感器5，其特征在于气管路7中设置低压泵，见图4：气路出口阀门36、气路切断阀门42、气路压力传感器41、电磁流量计40、气体手阀43以及电磁阀44、检测仪表有水路压力传感器37，控制系统PLC及变频器都安装在双流体喷雾降温控制柜39中落实执行程序指令。在水泵进口总管路上设置压力变送器37。系统中还配置阀门水路出口阀门35以及水路与气路之间切断阀门38用来检测水路压力，并设气路与水路的截断盲板51，水箱49中设水箱溢流管46、排污阀47、过滤单元48以及液位计50可以满足设备长期稳定的储水。在水\\气源后接入双流体电器控制装置2，两台带外接变频器的立式多级离心水泵(一用一备)，采用变转速调节、根据控制装置2中设定的作业程序，控制水泵1#和水泵2#定时轮换工作。双流体电器控制装置2，如图3所示：控制柜3设触摸屏34操作，PLC与触摸屏之间由电缆连接的电路：PLC连通系统电源17、报警器18、入口温度信号19、出口温度信号20、系统运行状态21、系统远程启动/停止信号22、水路压力泵23、气路压力泵24、水路流量、压力表单元25、反馈中控报警信号27、反馈中控报警信号28、控制启/停1#水泵29、控制启/停2#水泵30、烟气出口温度传感器信号31、与1#水泵连接的三相电、与2#水泵相连的三相电。作业控制程序计算并通过两个变频器控制两个水泵45。控制指标：压缩空气在低气压值范围0.4～0.6MPa、水流量5～25T/H范围内自动调节作业功率。如图2所示喷枪结构：在喷枪4的安装法兰12和喷枪水路入口法兰16之间水管中由气体入口法兰11垂直接入低压气路，在喷枪4管腔内设防烟气倒流的前端挡气板13和水路波纹管14，喷枪4前端喷嘴15的孔径例1：水泥生产线的增湿塔烟气量480,000Am3/h，入口温度大于330℃，设备工作时，冷却水自水源水箱经过滤器过滤后由变频水泵升压并调节到一定的压力0.4～1.2MPa和流量18～25T/H，当增湿塔只有20％烟气量的时候则水量只需调节6～18T/H，此时经水管路6出口送到喷枪4，在压缩空气0.4～0.6MPa的作用下雾化，产生最大雾化颗粒200～300微米，产生最佳雾化颗粒20～70μm，相差悬殊，水雾在高温烟气中迅速蒸发，吸收烟气的大量热量，使烟气温度迅速降低并维持在一定温度范围内130℃～150℃。当出口测温组件检测烟气温度超过温度设定值范围时，在控制器的作业程序控制下，给出控制变频水泵自动调节转速，增大供水压力和流量，使工作中水泵的转速不断增加，喷水量不断增大，从而使烟气温度降低到指定范围内；当出口温度降低超过温度设计值范围时，在控制器的控制下，变频水泵自动调节转速，减小供水压力和流量，使喷水量减小，从而使烟气温度回升到指定范围内130℃～150℃。其中2台水泵的工作方式是一用一备，每台水泵的工作时间由触摸屏设定参数的方式开放给操作人员，操作人员可以根据现场实际情况来设定每台水泵的工作时间，当一台水泵停止工作控制器会根据程序设定自动启动另一台水泵工作，从而保证每台水泵都能得到有效的使用。本设计基本原理是蒸发冷却原理，通过各种用于不同环境的控制，使单位面积内-->的降温介质颗粒密度最大化，即把雾化颗粒做到最小，增加降温介质与被降温介质的接触面积，使降温介质在降落过程中的最短时间内蒸发，达到快速降温的目的，并且不产生积水。参见图3，启动烟气冷却系统可以就地通过触摸屏或通过中控DCS系统远程启动/停止信号22来实现，系统进入“运行”状态28并开始根据检测到的出口温度20控制液体泵转速33和空气压力24调节阀来调节最佳水气混合比。停止烟气冷却系统可以就地通过触摸屏或通过中控DCS系统远程启动/停止信号22来实现，系统进入“停机”状态21，在这个状态下，系统不喷雾，没有温度控制。有些报警信号26可以使系统进入“停机”状态(如两台泵都发生故障)这时系统会给蜂鸣器18发出报警知识信号。操作者可以通过(就地或远程)启动安全模式17使系统工作在安全模式流量下。在这种模式下，喷嘴以本文档来自技高网...

【技术保护点】
高温烟气降温调质设备，包括双流体电器控制装置、在高温烟气入口与出口之间设置的水、气管路，其特征在于气路中设置低压泵、在喷枪前低压气路并入水管路，设置两个变频器调节水泵、气泵压力、流量，在增湿塔进口和烟气出口处均设置温度传感器，出口温度控制在１３０℃～１５０℃；控制作业程序针对烟气进口温度与出口温度的温差、塔内容积、喷雾落程计算并通过两个变频器控制水、气泵在低气压值范围０．４～０．６ＭＰａ，气流量水流量５～２５Ｔ／Ｈ范围内自动调节作业功率；ＰＬＣ控制柜设触摸屏操作，连通被控部件的电路。

【技术特征摘要】
1.高温烟气降温调质设备，包括双流体电器控制装置、在高温烟气入口与出口之间设置的水、气管路，其特征在于气路中设置低压泵、在喷枪前低压气路并入水管路，设置两个变频器调节水泵、气泵压力、流量，在增湿塔进口和烟气出口处均设置温度传感器，出口温度控制在130℃～150℃；控制作业程序针对烟气进口温度与出口温度的温差、塔内容积、喷雾落程计算并通过两个变频器控制水、气泵在低气压值范围0.4～0.6MPa，气流量水流量5～25T/H范围内自动调节作业功率；PLC控制柜设触摸屏操作，连通被控部件的电路。2.根据权利要求1所述的高温烟气降温调质设备，其特征在于喷枪的喷嘴φ6～7mm。3.根据权利要求1所述的高温烟气降温调质设备，其特征在于所产生的水雾化颗粒的最大直径小于300微米；当增湿塔只有20％烟气量时，则进入喷枪的水量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春宇，
申请(专利权)人：沈阳信成科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]