本發(fā)明涉及一種煙氣處理裝置及方法，特別涉及一種煙氣間接水冷裝置及方法。

背景技術(shù)：

生活垃圾熱解產(chǎn)生的高溫煙氣需要經(jīng)過先冷卻后除塵的凈化過程，因此，對高溫氣體的急冷是處理煙氣的第一步。煙氣從焚燒爐排出后，經(jīng)過降溫段，二噁英會顯著合成，因為200～500℃是一個二噁英合成反應(yīng)最佳溫度區(qū)間，大約在300℃時出現(xiàn)最大的合成速率。所以縮短煙氣在此溫度范圍內(nèi)的停留時間，實施迅速冷卻技術(shù)會顯著減少二噁英的產(chǎn)生量。

煙氣水冷分為直接水冷和間接水冷，直接水冷是指利用水直接與高溫煙氣進行混合，來達到降溫的目的。具體來說，就是采用噴霧的方法，將水或水霧直接噴向高溫煙氣，使之與高溫煙氣直接進行熱交換；利用水的汽化潛熱，將高溫煙氣冷卻到所要求的溫度。

目前對煙氣急冷大部分采用這一辦法，但是也存在很多問題：直接水冷產(chǎn)生的廢水難以循環(huán)利用，難以清潔處理，而且直接水冷使煙氣中水蒸氣含量增多，必須在之后增加除濕裝置，否則容易造成布袋除塵裝置中布袋堵塞，增加除濕裝置會增加運行成本。

另一種煙氣水冷方法是間接水冷，利用水與高溫煙氣在換熱管或換熱片的內(nèi)外，進行間接傳熱冷卻來達到降溫的目的。常用的冷卻設(shè)備有水冷套管和水冷密排管。水冷套管也稱水冷夾套，即冷卻水在套管夾層內(nèi)通過并與在套管外通過的高溫煙氣進行間接傳熱冷卻；水冷密排管以水冷管密排形式組成煙道。冷卻水在水沖管內(nèi)通過并與在管外(或稱煙道內(nèi))通過的高溫煙氣進行間接傳熱冷卻。間接水冷方法沒有廢水產(chǎn)生，做到了水的循環(huán)利用，但也存在一些問題：由于煙氣管道較粗，管道周圍煙氣能實現(xiàn)降溫，但煙氣管道中間部分的煙氣沒有得到急冷，導致煙氣溫度較高，而且循環(huán)利用的儲水池沒有降溫措施，使儲水池的水溫較高，進入環(huán)管水柱的水溫較高，導致二噁英含量增多，煙氣急冷效果不好。

所以，目前的高溫煙氣水冷設(shè)備的設(shè)計以及利用該設(shè)備對高溫煙氣進行急冷處理的效果仍有待改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種煙氣間接水冷裝置及方法，以期解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少部分技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種煙氣間接水冷裝置。所述煙氣間接水冷裝置包括：環(huán)管水柱；儲水池，所述儲水池通過輸送管道與所述環(huán)管水柱連接以給所述環(huán)管水柱供水并接收來自所述環(huán)管水柱的水；及煙氣管道，所述煙氣管道穿過所述環(huán)管水柱，且所述煙氣管道在所述環(huán)管水柱內(nèi)分叉為至少四個并列的分支管道。

作為本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種利用上述煙氣間接水冷裝置進行煙氣急冷的方法，所述環(huán)管水柱中的水與所述至少四個并列的分支管道中的煙氣進行熱交換。

相比現(xiàn)有煙氣冷卻技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢：

1、與現(xiàn)有煙氣間接水冷技術(shù)相比，本發(fā)明將煙氣管道至少一分為四，由一根粗管道分成至少四根細管道，保證了煙氣能充分與水進行熱量交換，能保證高溫煙氣經(jīng)過間接水冷溫度在200℃以下，實現(xiàn)了對煙氣急冷的目的。

2、直接水冷產(chǎn)生的廢水難以循環(huán)利用，清潔處理較為困難，而且直接水冷使煙氣中水蒸氣含量增多，必須在之后增加除濕裝置，否則容易造成布袋除塵裝置中布袋堵塞，對廢水進行處理和增加除濕裝置都會增加運行成本，本發(fā)明水與煙氣不直接接觸，不會導致煙氣水蒸氣含量增多，而且水也不會受到污染。與現(xiàn)有煙氣直接水冷技術(shù)相比，本發(fā)明實現(xiàn)了對急冷水的循環(huán)利用，做到無害化和資源化。

3、本發(fā)明方法操作簡單、勞動強度低、故障率低，水冷過程簡單經(jīng)濟，可推廣性強，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的煙氣間接水冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的煙氣間接水冷裝置中的煙氣管道的四個分支管道的立體示意圖。

[附圖標記說明]

1儲水池

2控制閥門

3離心泵

4變頻調(diào)速器

5止回閥

6液體流量計

7下變徑段

8直筒段

9煙氣管道

10上變徑段

11測溫計

12過濾器

13測壓元件

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對發(fā)明的限制。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，煙氣間接水冷裝置大體包括：儲水池1、控制閥門2、離心泵3、變頻調(diào)速器4、止回閥5、液體流量計6、下變徑段7、直筒段8、煙氣管道9、上變徑段10、測溫計11、過濾器12和測壓元件13。其中，根據(jù)本發(fā)明的實施例，儲水池1用于儲存急冷水；儲水池1與環(huán)管水柱的下變徑段7通過第一輸送管道相連，以給環(huán)管水柱供水；在第一輸送管道上設(shè)置控制閥門2，用于控制儲水池1進入環(huán)管水柱的水；離心泵3設(shè)置在控制閥門2和止回閥5之間；離心泵3上設(shè)有變頻調(diào)速器4，通過變頻調(diào)速器4可以控制離心泵3的進水量；止回閥5設(shè)置在離心泵3和液體流量計6之間，由此，可以避免離心泵3流出的急冷水發(fā)生倒灌，進而防止離心泵3由于急冷水倒灌造成損失；液體流量計6設(shè)置在止回閥5和下變徑段7之間，液體流量計6檢測第一輸送管道中急冷水的流量；液體流量計6可以與控制平臺連接，通過控制平臺可以更好地觀測控制水的流量情況。

急冷水從環(huán)管水柱的下變徑7段進入，經(jīng)過直筒段8，在該位置處與煙氣管道9的至少四根分支管道(圖2中示出為四根分支管道)中的煙氣進行熱交換，使煙氣溫度下降到200℃以下，急冷水從環(huán)管水柱的上變徑段10流出，并經(jīng)過第二輸送管道回到儲水池1，在第二輸送管道上設(shè)置過濾器12，對急冷水中的雜質(zhì)進行過濾，以防急冷水中的雜質(zhì)循環(huán)使用進入離心泵3和環(huán)管水柱中，造成離心泵3和環(huán)管水柱的損壞；在第二輸送管道上還設(shè)置控制閥門2，用于控制從環(huán)管水柱流回儲水池1的水；測壓元件13設(shè)置在環(huán)管水柱中，測壓元件13檢測環(huán)管水柱中水的壓力，保證環(huán)管水柱的運行安全，測壓元件13可以與控制平臺連接；分別在煙氣管道9在進入環(huán)管水柱之前的部分以及離開環(huán)管水柱之后的部分安裝測溫計11，測溫計11可以檢測高溫煙氣進入急冷段前后的溫度，以便更好地對高溫煙氣進行急冷，使煙氣溫度降低，有利于后續(xù)處理，測溫計11可以與控制平臺連接。

對于環(huán)管水柱分的上變徑段10、下變徑段7和直筒段8，上變徑段10具有自上而下逐漸增大的截面直徑；下變徑段7具有自下而上逐漸增大的截面直徑；直筒段8設(shè)置在變徑段的中間，并且直筒段8具有恒定的截面直徑。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，儲水池1為兩個，大小相同，兩個儲水池1交替使用，即交替地給環(huán)管水柱供水并接收來自環(huán)管水柱的水。經(jīng)過煙氣水冷后的水進入儲水池1帶有一定溫度，一個儲水池1的水溫度高了，使用另一個儲水池1的水，讓溫度較高儲水池1的水自然降溫，兩個儲水池1交替使用。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用上述煙氣間接水冷裝置進行煙氣急冷的方法為，環(huán)管水柱中的水與至少四個并列的分支管道進行熱交換。具體的，急冷水從環(huán)管水柱的下變徑段7經(jīng)過直筒段8從上變徑段10流出，高溫煙氣在煙氣管道9中從上往下流動，且在環(huán)管水柱中分四路流過四個分支管路，與圍繞在分支管路四周的急冷水進行熱交換。術(shù)語“高溫煙氣”為在垃圾熱解過程中產(chǎn)生的具有較高溫度并且需要冷卻處理的煙氣。而“高溫煙氣”的具體溫度不受特別限制。根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用該裝置對高溫煙氣進行急冷處理，可以將溫度為500～1200℃的高溫煙氣在較短時間內(nèi)冷卻至120～220℃，因此該裝置在處理高溫煙氣時不產(chǎn)生廢水，急冷水可以循環(huán)利用，進而使根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置具有降溫效果好，節(jié)能高效等優(yōu)點。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的煙氣水冷裝置及方法，具有較好的煙氣急冷效果，冷卻后的煙氣溫度穩(wěn)定，并且該裝置不產(chǎn)生廢水，降低運行成本，很好的遏制了二噁英的生成，有利于后續(xù)處理。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。