煙氣溫度調節系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煙氣溫度調節系統，包括與煙氣管道連通的進氣管，與進氣管連通的旁通管和入口管，以及與入口管連接的用于對煙氣進行升溫或降溫的換熱器，其中，旁通管還與布袋除塵器的入口連通，旁通管和入口管上分別設置有第一閥門和第二閥門，換熱器設有水通道和煙氣通道，水通道和煙氣通道相互獨立，煙氣通道的入口與入口管連通，煙氣通道的出口與布袋除塵器的入口連通，水通道的入口與水管道連通，水通道的出口與蒸汽管網連通，水管道上還設有冷卻水閥和冷凝水閥，水通道與蒸汽管網之間的管路上設置有蒸汽閥。本煙氣溫度調節系統的成本可大大降低。
【專利說明】煙氣溫度調節系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冶金行業煙氣調溫【技術領域】，尤其涉及一種布袋除塵煙氣溫度調節系統。

【背景技術】
[0002]布袋除塵屬于干法除塵的一種。相比濕法除塵，干法除塵具有節水、節電的優點，從根本上解決了二次水污染及污泥的處理問題。袋式除塵器具有除塵效率高、運行穩定、不受風量波動影響、適應性強以及不受粉塵比電阻限制等優點。但布袋除塵器也有其自身的缺點，除塵煙氣溫度不能過高，否則會燒壞濾布；煙氣不能含水，否則會糊袋。布袋除塵器常用濾料中，聚亞酰胺(P84)連續運行耐熱上限溫度為240°C，瞬間耐熱上限溫度為260°C;聚四氟乙烯(PTFE)連續運行耐熱上限溫度為250°C，瞬間耐熱上限溫度為280°C;氟美斯最高耐熱溫度不超過280°C。
[0003]而在冶金工藝中，煉鐵高爐和煉鋼轉爐均存在工況不穩定的現象，導致煙氣溫度變化幅度較大，這對布袋除塵系統不利。例如高爐爐況異常或上料設備發生故障無法正常上料時，則造成高爐爐頂的溫度過高(300?500°C )，此時會超過布袋耐熱承受能力而燒損布袋。當高爐煤氣溫度過低(小于90°C)，煤氣進入布袋后容易降至露點以下，造成布袋表面粘灰，阻力增大而無法正常工作。此時需要換熱器加熱煤氣，以保證溫度在露點以上維持布袋正常工作。
[0004]為了配合布袋除塵，通常使用換熱器對煙氣進行降溫或升溫，以將穩定煙氣溫度。傳統的做法是向換熱器內通入冷風以降低煙氣溫度；需要升溫時則需要利用專設的燃燒爐產生的熱煙氣通入換熱器內。
[0005]上述措施雖然控制煙氣溫度過高或過低，但存在以下的缺點:當煙氣溫度過高需要降溫時需專設的鼓風機向換熱器通冷風，增加了鼓風機的投資；當煙氣溫度較低需要加熱時，需要專設的燃燒爐，同時要消耗一定量的燃氣，既費燃料又增加投資。
實用新型內容
[0006]本實用新型的主要目的在于提供一種煙氣溫度調節系統，旨在靈活調節煙氣的溫度以利于后續使用布袋除塵的同時降低其成本。
[0007]為實現上述目的，本實用新型提供一種煙氣溫度調節系統，包括與煙氣管道連通的進氣管，與所述進氣管連通的旁通管和入口管，以及與所述入口管連接的用于對所述煙氣進行升溫或降溫的換熱器，其中，所述旁通管還與布袋除塵器的入口連通，所述旁通管和所述入口管上分別設置有第一閥門和第二閥門，所述換熱器設有水通道和煙氣通道，所述水通道和煙氣通道相互獨立，所述煙氣通道的入口與所述入口管連通，所述煙氣通道的出口與布袋除塵器的入口連通，所述水通道的入口與水管道連通，所述水通道的出口與蒸汽管網連通，所述水管道上還設有冷卻水閥和冷凝水閥，所述水通道與蒸汽管網之間的管路上設置有蒸汽閥。
[0008]優選地，所述煙氣溫度調節系統還包括與所述水通道的出口連通的蒸汽包，與所述蒸汽包連接的疏水器，所述蒸汽包與所述蒸汽管網連通。
[0009]優選地，所述水通道的出口位于所述水通道的入口的上方，所述煙氣通道的入口位于所述水通道的出口的上方。
[0010]優選地，所述煙氣溫度調節系統還包括聲波發生器以及與所述聲波發生器連通的氮氣罐，所述聲波發生器的第一端與所述氮氣罐的出口通道連通，所述聲波發生器的第二端與所述煙氣通道連通。
[0011]優選地，所述煙氣溫度調節系統還包括安裝于所述換熱器底端的灰斗，該灰斗設有一用于容納灰塵的空腔，該空腔與所述煙氣通道連通。
[0012]優選地，所述灰斗的底端還設有卸灰口。
[0013]優選地，所述灰斗上還設有與其空腔連通的人孔。
[0014]優選地，所述進氣管內還設有用于測量煙氣溫度的溫度測量裝置。
[0015]優選地，所述煙氣溫度調節系統還包括控制器，該控制器與所述溫度測量裝置、第一閥門、第二閥門、蒸汽閥、冷凝水閥和冷卻水閥電連接。
[0016]本實用新型提出的煙氣溫度調節系統，換熱器的水通道與蒸汽管網連通，在煙氣溫度較高時可將換熱的熱量存儲于蒸汽管網中，在煙氣溫度較低時可將存儲于蒸汽管網中蒸汽加熱煙氣，避免使用單獨的鼓風機和燃燒爐，在穩定煙氣溫度的前提下大大降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型煙氣溫度調節系統優選實施例的流程示意圖；
[0018]圖2為圖1所示的煙氣溫度調節系統中換熱器的剖面結構示意圖。
[0019]本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0020]應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]需要說明的是，在本實用新型的描述中，術語“橫向”、“縱向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0022]參照圖1和圖2，圖1為本實用新型煙氣溫度調節系統優選實施例的流程示意圖；圖2為圖1所示的煙氣溫度調節系統中換熱器的剖面結構示意圖。
[0023]本優選實施例中，煙氣溫度調節系統包括與煙氣管道連通的進氣管11，與進氣管11連通的旁通管12和入口管13，以及與入口管13連接的用于對煙氣進行升溫或降溫的換熱器20，其中，旁通管12還與布袋除塵器的入口連通，旁通管12和入口管13上分別設置有第一閥門14和第二閥門15，換熱器20設有水通道21和煙氣通道22，水通道21和煙氣通道22相互獨立，煙氣通道22的入口與入口管13連通，煙氣通道22的出口與布袋除塵器的入口連通，水通道21的入口與水管道22連通，水通道21的出口與蒸汽管網(圖中未示出)連通，水管道22上還設有冷卻水閥16和冷凝水閥18，水通道21與蒸汽管網之間的管路上設置有蒸汽閥17。
[0024]具體地，本實施例中，第一閥門14和第二閥門15可采用蝶閥，冷卻水閥16、蒸汽閥17和冷凝水閥18可采用截止閥。進一步地，本煙氣溫度調節系統還包括與水通道21的出口連通的蒸汽包30，與蒸汽包30連接的疏水器31，蒸汽包30與蒸汽管網連通。疏水器31將蒸汽系統中的凝結水、空氣和二氧化碳氣體盡快排出，同時最大限度地自動防止蒸汽的泄露。
[0025]本煙氣溫度調節系統的工作原理如下:當進氣管11內的煙氣溫度正常時，冷卻水閥16關閉不通水，第二閥門15關閉，第一閥門14打開，關閉蒸汽閥17和冷卻水閥16以及冷凝水閥18，煙氣通過旁通管12繞過換熱器20，直接到達布袋除塵器進行除塵。
[0026]當煙氣溫度高于第一預設溫度時(本實施例中，第一預設溫度為250°C )，打開冷卻水閥16，關閉第一閥門14，打開第二閥門15，打開蒸汽閥17和冷卻水閥16，關閉冷凝水閥18，煙氣進入煙氣通道22中和水通道21中的水進行換熱，煙氣溫度下降，水通道21中的水的溫度上升，水吸熱蒸發變為汽水混合物，在蒸汽包30內進行汽水分離，分離出的蒸汽進入蒸汽管網中存儲。
[0027]當煙氣溫度降低至低于第二預設溫度時(本實施例中第二預設溫度為120°C )，關閉第一閥門14，打開第二閥門15，打開蒸汽閥17和冷凝水閥18，關閉冷卻水閥16，煙氣經入口管13進入到換熱器20的煙氣管道中，蒸汽管網中的蒸汽進入到換熱器20中的水通道21內，與煙氣進行換熱，從而對煙氣進行加熱，本實施例中，需將煙氣溫度提高到180°C左右。
[0028]本實施例提出的煙氣溫度調節系統，換熱器20的水通道21與蒸汽管網連通，在煙氣溫度較高時可將換熱的熱量存儲于蒸汽管網中，在煙氣溫度較低時可將存儲于蒸汽管網中蒸汽加熱煙氣，從而避免使用單獨的鼓風機和燃燒爐，在穩定煙氣溫度的前提下大大降低了成本。
[0029]進一步地，本實施例中，水通道21的出口位于水通道21的入口的上方，煙氣通道22的入口位于水通道21的出口的上方。即此時，煙氣通道22中的煙氣和水通道21中的水進行逆流換熱，可大大提聞了換熱器20的換熱效率。
[0030]進一步地，本實施例中，煙氣溫度調節系統還包括聲波發生器40以及與聲波發生器40連通的氮氣罐41，聲波發生器40的第一端與氮氣罐41的出口通道連通，聲波發生器40的第二端與煙氣通道22連通。
[0031]本實施例中，氮氣壓力在0.3?0.7MPa之間。壓縮氮氣存儲在氮氣罐41內。聲波發生器40設計頻率范圍為70?360Hz，聲波聲強設計值為140?150dB(距離聲源Im處)。聲波發生器40中的金屬膜片為高強度的鈦合金。
[0032]因煙氣在進入布袋除塵器之前含塵量較高，灰塵容易在換熱器20內聚集沉淀，進而降低換熱器20的換熱性能，嚴重時還會堵塞換熱器20。本實施例中，聲波發生器40是以壓縮氮氣(或其他壓縮氣體，根據煙氣成分來確定)作為聲波的能源，其高強度的鈦合金金屬膜片在壓縮氮氣的作用下自激震蕩，并在諧振腔內產生諧振，把壓縮氮氣壓力能轉換為低頻聲能，通過氮氣介質把聲能傳遞到相應積灰點，使聲波對灰渣起到脫落作用。由于聲波震蕩的反復作用，施加于灰渣的擠壓循環變化的荷載，達到一定的循環應力次數時，灰渣的結構因疲勞而破壞，然后因重力或因流體介質媒體將灰渣清除出附著體的表面，從而達到清灰作用。
[0033]本實施例中設置聲波發生器40對煙氣通道22的灰塵去除，從而提高了本煙氣溫度調節系統的結構穩定性。
[0034]進一步地，本實施例中，煙氣溫度調節系統還包括安裝于換熱器20底端的灰斗50，該灰斗50設有一用于容納灰塵的空腔，該空腔與煙氣通道22連通。
[0035]通過在換熱器20下方設置灰斗50，從而使換熱器20的煙氣通道22中附著的灰塵脫落后，可以存儲到灰斗50內。
[0036]進一步地，本實施例中，煙氣溫度調節系統灰斗50的底端還設有卸灰口 51。通過設置卸灰口 51方便對灰斗50進行定期清灰，確保灰塵的順利移除。
[0037]進一步地，灰斗50上還設有與其空腔連通的人孔52，從而方便工作人員進行檢修。
[0038]進一步地，進氣管11內還設有用于測量煙氣溫度的溫度測量裝置(圖中未示出)。
[0039]通過設置溫度測量裝置從而方便用戶確定煙氣的溫度，以打開第一閥門14或第二閥門15。
[0040]進一步地，本煙氣溫度調節系統還包括控制器(圖中未示出)，該控制器與溫度測量裝置、第一閥門14、第二閥門15、蒸汽閥17、冷卻水閥16和冷凝水閥18電連接。
[0041]控制器中設定程序，當煙氣溫度高于第一預設溫度時，控制器打開冷卻水閥16和蒸汽閥17，關閉冷凝水閥18，關閉第一閥門14，打開第二閥門15。當煙氣溫度降低至低于第二預設溫度時，控制器控制第一閥門14和冷卻水閥16關閉，第二閥門15和蒸汽閥17以及冷凝水閥18打開。當煙氣溫度位于第一預設溫度和第二預設溫度之間時，控制器控制第一閥門14打開，第二閥門15、蒸汽閥17和冷卻水閥16以及冷凝水閥18關閉。
[0042]本實施例中通過設置控制器，簡化用戶操作，使本煙氣溫度調節系統更加智能。
[0043]以上僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種煙氣溫度調節系統，其特征在于，包括與煙氣管道連通的進氣管，與所述進氣管連通的旁通管和入口管，以及與所述入口管連接的用于對所述煙氣進行升溫或降溫的換熱器，其中，所述旁通管還與布袋除塵器的入口連通，所述旁通管和所述入口管上分別設置有第一閥門和第二閥門，所述換熱器設有水通道和煙氣通道，所述水通道和煙氣通道相互獨立，所述煙氣通道的入口與所述入口管連通，所述煙氣通道的出口與布袋除塵器的入口連通，所述水通道的入口與水管道連通，所述水通道的出口與蒸汽管網連通，所述水管道上還設有冷卻水閥和冷凝水閥，所述水通道與蒸汽管網之間的管路上設置有蒸汽閥。
2.如權利要求1所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，還包括與所述水通道的出口連通的蒸汽包，與所述蒸汽包連接的疏水器，所述蒸汽包與所述蒸汽管網連通。
3.如權利要求1所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，所述水通道的出口位于所述水通道的入口的上方，所述煙氣通道的入口位于所述水通道的出口的上方。
4.如權利要求1所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，還包括聲波發生器以及與所述聲波發生器連通的氮氣罐，所述聲波發生器的第一端與所述氮氣罐的出口通道連通，所述聲波發生器的第二端與所述煙氣通道連通。
5.如權利要求4所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，還包括安裝于所述換熱器底端的灰斗，該灰斗設有一用于容納灰塵的空腔，該空腔與所述煙氣通道連通。
6.如權利要求5所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，所述灰斗的底端還設有卸灰□。
7.如權利要求5所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，所述灰斗上還設有與其空腔連通的人孔。
8.如權利要求1至7中任意一項所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，所述進氣管內還設有用于測量煙氣溫度的溫度測量裝置。
9.如權利要求8所述的煙氣溫度調節系統，其特征在于，還包括控制器，該控制器與所述溫度測量裝置、第一閥門、第二閥門、蒸汽閥、冷凝水閥和冷卻水閥電連接。
【文檔編號】F27D19/00GK204027354SQ201420389183
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】胡建亮 申請人:中冶南方工程技術有限公司