(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110848722 A(43)申请公布日 2020.02.28
(21)申请号 201911038821.3(22)申请日 2019.10.29
(71)申请人 广东申菱环境系统股份有限公司
地址 528313 广东省佛山市顺德区陈村镇
机械装备园兴隆十路8号(72)发明人 林勇军 张学伟
(74)专利代理机构 深圳市君胜知识产权代理事
务所(普通合伙) 44268
代理人 王永文 刘文求(51)Int.Cl.
F23J 15/06(2006.01)F28C 3/06(2006.01)F28D 7/08(2006.01)F28F 1/10(2006.01)G01D 21/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
一种急冷装置(57)摘要
本发明公开了一种急冷装置，包括控制系统，还包括沿着烟气进出方向依次设置的第一降温区、第二降温区和第三降温区，所述第二降温区设置于第一降温区的下方，所述第三降温区设置于第二降温区的后侧；所述第三降温区包括若干均匀竖直设置的第一换热板管，所述第一换热板管为波浪形结构，所述第一换热板管与控制系统电性连接；本发明提供的急冷装置，其第一换热板管为波浪状结构，可对烟气进一步散热，换热面积大，散热效果好；波浪状结构形成曲折的风道，起阻挡水汽的作用，当水蒸汽经过第三降温区时，水汽附着在换热板管上，可有效去除烟气中携带的水汽，避免烟气中水蒸汽含量过高，增加后续尾气处理的压力。
CN 110848722 ACN 110848722 A
权 利 要 求 书
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1.一种急冷装置，包括控制系统，其特征在于，还包括沿着烟气进出方向依次设置的第一降温区、第二降温区和第三降温区，所述第二降温区设置于第一降温区的下方，所述第三降温区设置于第二降温区的后侧；所述第三降温区包括若干均匀竖直设置的第一换热板管，所述第一换热板管为波浪形结构，所述第一换热板管与控制系统电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，所述第一降温区包括若干均匀设置地雾化喷水器，所述雾化喷水器设置于急冷装置的顶部，所述雾化喷水器与控制系统电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，所述第二降温区包括若干均匀竖直设置的第二换热板管，所述第二换热板管为波浪形结构，所述第二换热板管与控制系统电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于急冷装置的进气端，位于第一降温区的前侧，所述第一温度传感器与控制系统电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于急冷装置的底部，位于第二降温区和第三降温区之间，所述第二温度传感器与控制系统电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，还包括第一湿度传感器，所述第一湿度传感器设置于急冷装置的底部，位于第二降温区和第三降温区之间，所述第一湿度传感器与控制系统电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，还包括第三温度传感器和第二湿度传感器，所述第三温度传感器和第二湿度传感器设置于急冷装置的出气端，位于第三降温区的上方，所述第三温度传感器与第二湿度传感器分别与控制系统电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种急冷装置，其特征在于，还包括排水阀，所述排水阀设置于急冷装置的底部，位于第三降温区的下方，所述排水阀与控制系统电性连接。
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说 明 书一种急冷装置
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技术领域
[0001]本发明涉及余热回收技术领域，特别涉及一种急冷装置。
背景技术
[0002]目前，城市生活垃圾的年生产量日益增长，大量的垃圾对环境资源和土地资源都造成了极大的压力；对于生活垃圾，现有技术中，一般通过焚烧垃圾发电厂对垃圾进行焚烧，达到垃圾减容减重的目的。
[0003]焚烧过程中所产生的高温烟气在250℃～400℃的温度区域内会产生二噁英，对环境和人体健康造成影响；目前大多数焚烧垃圾发电站采用单一雾化喷水器对高温烟气进行迅速降温，使烟气的温度从高温迅速降温至200℃以下，然而该冷却方式需要大量的水，导致水资源的浪费，而且对高温烟气进行降温的水会气化成水蒸汽，随着烟气进入后续的布袋除尘器中，可能会造成糊袋的现象；此外，急冷塔中水蒸气含量过高也会导致灰尘湿度太大而出现搭桥现象。
发明内容
[0004]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种急冷装置，既能实现迅速降温防止二噁英产生的目的，又能回收烟气的热量和烟气中的水蒸汽，避免水蒸汽随烟气排出，增加后续尾气处理的压力。[0005]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：[0006]一种急冷装置，包括控制系统，还包括沿着烟气进出方向依次设置的第一降温区、第二降温区和第三降温区，所述第二降温区设置于第一降温区的下方，所述第三降温区设置于第二降温区的后侧；所述第三降温区包括若干均匀竖直设置的第一换热板管，所述第一换热板管为波浪形结构，所述第一换热板管与控制系统电性连接。[0007]所述的急冷装置中，所述第一降温区包括若干均匀设置地雾化喷水器，所述雾化喷水器设置于急冷装置的顶部，所述雾化喷水器与控制系统电性连接。[0008]所述的急冷装置中，所述第二降温区包括若干均匀竖直设置的第二换热板管，所述第二换热板管为波浪形结构，所述第二换热板管与控制系统电性连接。[0009]所述的急冷装置中，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于急冷装置的进气端，位于第一降温区的前侧，所述第一温度传感器与控制系统电性连接。[0010]所述的急冷装置中，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于急冷装置的底部，位于第二降温区和第三降温区之间，所述第二温度传感器与控制系统电性连接。[0011]所述的急冷装置中，还包括第一湿度传感器，所述第一湿度传感器设置于急冷装置的底部，位于第二降温区和第三降温区之间，所述第一湿度传感器与控制系统电性连接。[0012]所述的急冷装置中，还包括第三温度传感器和第二湿度传感器，所述第三温度传感器和第二湿度传感器设置于急冷装置的出气端，位于第三降温区的上方，所述第三温度传感器与第二湿度传感器分别与控制系统电性连接。
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所述的急冷装置中，还包括排水阀，所述排水阀设置于急冷装置的底部，位于第三
降温区的下方，所述排水阀与控制系统电性连接。[0014]有益效果：
[0015]本发明提供了一种急冷装置，其具有以下优点：[0016](1)设置有第一降温区、第二降温区和第三降温区，可有效对高温烟气进行降温；第一换热板管为波浪状结构，形成曲折的风道，起阻挡水汽的作用，当水蒸汽经过第三降温区时，水汽附着在换热板管上，可有效去除烟气中携带的水汽，避免烟气中水蒸汽含量过高，增加后续尾气处理的压力；[0017](2)第一换热板管和第二换热板管可对高温烟气进一步降温，其波浪状结构增大了换热面积，可降低雾化喷水器的工作负荷，减少降温过程中水的用量，节约资源；[0018](3)设置有温度传感器和湿度传感器，可对降温过程中的烟气的温度和烟气的湿度进行检测，通过控制系统控制，实现雾化喷水器和换热板管工作状态的动态调整，确保排出的烟气温度低，且烟气中水蒸汽含量小。附图说明
[0019]图1为本发明提供的急冷装置的结构示意图；[0020]图2为本发明提供的急冷装置的左视图。[0021]主要元件符号说明：1-雾化喷水器、2-第二换热板管、3-第一换热板管、4-第一温度传感器、5-第二温度传感器、6-第一湿度传感器、7-第三温度传感器、8-第二湿度传感器、9-排水阀。
[0022]图1中的箭头方向表示烟气的流向，图2中的箭头方向表示换热板管中水的流动方向。
具体实施方式
[0023]本发明提供了一种急冷装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。[0024]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0025]请参阅图1和图2，本发明提供了一种急冷装置，包括控制系统，还包括沿着烟气进出方向依次设置的第一降温区、第二降温区和第三降温区，所述第二降温区设置于第一降温区的下方，所述第三降温区设置于第二降温区的后侧；所述第三降温区包括若干均匀竖直设置的第一换热板管3，所述第一换热板管3为波浪形结构，所述第一换热板管3与控制系统电性连接。
[0026]本发明的工作原理如下：垃圾焚烧后所产生的高温烟气从急冷装置的进气端进入，经过第一降温区、第二降温区和第三降温区降温后，烟气的温度从高温降温至200℃以下，第三降温区包括若干波浪形结构的第一换热板管3，可增大烟气与换热板管的接触面
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积，提高换热效果，有效降低烟气的温度；此外，波浪状换热板管形成曲折的风道，起阻挡水汽的作用，当烟气经过第三降温区时，烟气中携带的水蒸汽会附着在第一换热板管3上，可有效去除烟气中携带的水蒸汽，降低烟气的湿度；烟气经过第三降温区后从急冷装置中排出，所排出的烟气温度较低，水蒸汽含量少，可减轻后期尾气处理的压力。[0027]在本实施例中，所述控制系统可以但不限于是PLC控制系统；所述第一换热板管包括两个，第一换热板管3可以但不限于是翅片式换热器，所述控制系统可控制调节第一换热板管3中的换热流体的流速。[0028]进一步地，所述第一降温区包括若干均匀设置地雾化喷水器1，所述雾化喷水器1设置于急冷装置的顶部，所述雾化喷水器1与控制系统电性连接；当烟气从外部进入急冷装置时，首先经过第一降温区，雾化喷水器1喷出雾化的水与烟气进行换热，达到快速降低烟气温度的效果；在本实施例中，所述雾化喷水器1可以但不限于是包括两个，所述控制系统可控制调整雾化喷水器1的喷水量。[0029]在本实施例中，所述雾化喷水器1的喷射角为120°，雾化喷水器1的喷射范围覆盖急冷装置的整个入口截面。[0030]进一步地，所述第二降温区包括若干均匀竖直设置的第二换热板管2，所述第二换热板管2为波浪形结构，所述第二换热板管2与控制系统电性连接；第二换热板管2为波浪形结构，可增大烟气与换热板管的接触面积，提高换热效果，有效降低烟气的温度；且第二换热板管2对烟气进一步降温，可降低雾化喷水器1的工作负荷，减少水的用量，节约水源，且可降低烟气中水蒸汽含量；此外，波浪状换热板管形成曲折的风道，起阻挡水汽的作用，当烟气经过第二降温区时，烟气中携带的水蒸汽会附着在第二换热板管2上，可去除烟气中携带的水蒸汽，降低烟气的湿度。[0031]在本实例中，所述第二换热板管2包括两个，第二换热板管2可以但不限于是翅片式换热器，所述控制系统可控制调节第二换热板管2中的换热流体的流速。[0032]进一步地，所述急冷装置还包括第一温度传感器4，所述第一温度传感器4设置于急冷装置的进气端，位于第一降温区的前侧，所述第一温度传感器4与控制系统电性连接；所述第一温度传感器4用于检测烟气进入急冷装置时的温度，并将检测结果反馈至控制系统中，控制系统根据烟气进入急冷装置时的温度调整雾化喷水器1的喷水量、第一换热板管3和第二换热板管2中的换热流体的流速，使排出急冷装置外的烟气的温度低于200℃。[0033]比如，当烟气的量为30000m3/h，入口温度为600℃时，经过雾化喷水器1喷水降温后，烟气的出口温度要低于250℃，则每个雾化喷水器1的喷水量至少为1.5t/h；当烟气经过第二换热板管2换热时，烟气的出口温度要低于180℃，则需要第二换热板管2的换热面积为30㎡；当烟气经过第一换热板管3换热后，烟气的出口温度要低于80℃，则需要第一换热板管3的换热面积为35㎡，第一换热板管3和第二换热板管2中的换热流体的流速为2.5m/s。[0034]进一步地，所述急冷装置还包括第二温度传感器5，所述第二温度传感器5设置于急冷装置的底部，位于第二降温区和第三降温区之间，所述第二温度传感器5与控制系统电性连接；所述第二温度传感器5用于检测通过第一降温区和第二降温区降温后的烟气的温度，并将检测结果反馈至控制系统，控制系统控制调整第一换热板管3中换热流体的流速，使排出的烟气的温度符合排出烟气的温度要求；此外，控制系统判断所检测的烟气的实际温度是否符合烟气经过第一降温区和第二降温区后的温度要求，从而调整雾化喷水器1和
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第二换热板管2的工作状态。[0035]进一步地，所述急冷装置还包括第一湿度传感器6，所述第一湿度传感器6设置于急冷装置的底部，位于第二降温区和第三降温区之间，所述第一湿度传感器6与控制系统电性连接；所述第一湿度传感器6用于检测经过第一降温区和第二降温区后的烟气中的水蒸汽的含量，即烟气的湿度，并将检测结果反馈至控制系统，控制系统根据检测结果调整雾化喷水器1的喷水量、第一换热板管3中的换热流体的流速和第二换热板管2中的换热流体的流速，使排出的烟气符合烟气排出的温度要求；即当烟气中的水蒸汽含量较高时，可提高第一换热板管3和第二换热板管2中换热流体的流速，从而提高第一换热板管3和第二换热板管2的换热效果，再减少雾化喷水器1的喷水量，使烟气的排出温度在200℃以下的同时可减少烟气中的水蒸汽含量。[0036]进一步地，所述急冷装置还包括第三温度传感器7和第二湿度传感器8，所述第三温度传感器7和第二湿度传感器8设置于急冷装置的出气端，位于第三降温区的上方，所述第三温度传感器7与第二湿度传感器8分别与控制系统电性连接；所述第三温度传感器7用于检测排出急冷装置的烟气的温度是否满足烟气排放温度要求，并将检测结果反馈至控制系统；所述第二湿度传感器8用于检测排出急冷装置的烟气的湿度是否满足烟气排放湿度要求，控制系统根据检测结果调整雾化喷水器1、第一换热板管3和第二换热板管2的工作状态，使排出的烟气满足烟气排出温度要求和烟气排出湿度要求。[0037]通过设置第一温度传感器4、第二温度传感器5、第三温度传感器7、第一湿度传感器6和第二湿度传感器8，可对降温过程中的烟气的温度和烟气的湿度进行检测，通过控制系统的控制，实现雾化喷水器1、第一换热板管3和第二换热板管2的工作状态的动态调整，确保排出的烟气温度低，且烟气中的水蒸汽含量小，减轻后期尾气处理的压力。[0038]进一步地，所述急冷装置还包括排水阀9，所述排水阀9设置于急冷装置的底部，位于第三降温区的下方，所述排水阀9与控制系统电性连接；烟气中的水蒸汽被波浪形结构的第一换热板管3和第二换热板管2的管壁阻挡后，会顺着第一换热板管3和第二换热板管2往下流至急冷装置的底部，通过设置于急冷装置底部的排水阀9排出急冷装置外；所述控制系统可控制排水阀9的开度、开启和关闭。[0039]请参阅图2，在本实施例中，第一换热板管3和第二换热板管2中的换热流体的流动方向为自左向右流动，急冷装置中的烟气在第一换热板管3和第二换热板管2中的流动方向为自上而下流动，换热流体的流动方向和烟气的流动方向垂直，可有效提高换热流体与烟气之间的换热系数。
[0040]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
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