急冷塔的制作方法

本实用新型涉及环保化工领域，特别涉及一种烟气急冷塔。

背景技术：

当焚烧含氯等卤素的危险废物时，焚烧炉内经过1100℃2秒时间停留下，有害物质基本被分解，但是仍然有微量二噁英前驱物在200℃-500℃的范围内重新合成二噁英，所以需要烟气在极短的时间内避开该温度区域，并且，由于烟气温度较高，下游净化设备无法承受其高温，因此需要对烟气进行急冷。

现有技术中，市场上常用的为碳钢或者不锈钢内衬耐热胶泥，雾化介质采用循环水或者独立引入的水源，利用压缩空气进行雾化，但是，对于强腐蚀性的烟气，急冷塔内的耐热胶泥在高温低温不停的变换下，会出现开裂现象，特别是雾化效果不佳的时候，大颗粒水滴群直接喷到内壁上，导致局部频繁热胀冷缩，然后胶泥开裂。

因此，如何在确保烟气急冷效果的前提下，保护急冷塔设备是我们目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种急冷塔，在确保烟气急冷效果的前提下，保护急冷塔设备，延长设备使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种急冷塔，用于快速冷却高温强腐蚀性的烟气，所述急冷塔包含塔体、对通过所述塔体的烟气进行冷却的雾化装置，所述急冷塔还包含部分位于所述塔体上的水膜产生装置，所述水膜产生装置在所述塔体的内壁上形成一层水膜，用于隔离烟气。

本实用新型相对于现有技术而言，由于急冷塔包含塔体、对通过塔体的烟气进行冷却的雾化装置，从而急冷塔可以对进入塔体的高温强腐蚀性烟气进行急冷，并且，区别于传统技术，本实用新型的急冷塔还包含位于塔体上的水膜产生装置，由于该水膜产生装置能够在塔体内壁上产生一层水膜，从而将塔体内壁与高温强腐蚀性烟气隔离开，使得塔体内壁避免与烟气直接接触，降低塔体内壁接触温度，对塔体内壁形成保护，增加设备的使用寿命。

进一步的，所述急冷塔还包含设置在所述塔体的塔顶并与所述塔体顶部的内壁隔开的耐腐蚀金属导流环，所述导流环与所述塔体塔顶以及所述塔体的内壁形成一个用于蓄水的蓄水池。由于导流环与塔体内壁是隔开的，而水从导流环与塔体内壁之间的间隙中流出，使得水膜的厚度等于间隙的大小，并且耐腐蚀金属导流环能将急冷塔设备和雾化喷嘴以上部分的高温烟气隔离开。

进一步的，所述蓄水池为所述塔体的内壁与所述导流环对应的区域有部分向外扩张形成。使得水膜产生装置喷出的水可以切向喷射在蓄水池中，然后，水从导流环与内壁的间隙中旋转流出，流出的水在内壁上形成一层旋转的水膜，用于将内壁与烟气隔离开来，从而避免内壁直接接触高温强腐蚀性的烟气，对内壁形成保护，并且水膜的旋转能最大的保证壁面水膜厚度的均匀。

进一步的，所述水膜产生装置包含N个水膜喷嘴；其中，所述N为大于1的自然数，且各水膜喷嘴等距环设于所述塔体顶部的蓄水池。

进一步的，从各水膜喷嘴喷出的水切向射在所述塔体的内壁上，并积聚在所述蓄水池中；所述蓄水池中的水通过所述导流环与所述塔体内壁的间隙中流出，并在所述内壁上形成用于隔离烟气的水膜。由于各水膜喷嘴喷出的水切向射在所述塔体的内壁上，从而蓄水池中的水是动态旋转的，使得从导流环和内壁之间的间隙中流出的水膜是旋转的，而旋转的水膜可以有效的补偿基于安装位置偏斜导致的分布不均匀的影响，避免出现有分内壁上的水膜偏薄的情况。

进一步的，所述雾化装置包含N个设置在所述塔体上并位于所述水膜发生装置下方的雾化喷嘴，N为大于1的自然数。雾化喷嘴将液体分散成微小液滴，利用这些微小液滴和高温烟气进行直接传质传热，从而降低烟气的温度。

进一步的，所述雾化喷嘴隐没在所述水膜中。利用水膜，可以将雾化喷嘴与烟气隔离，对雾化喷嘴本身形成保护，避免雾化喷嘴直接接触高温的烟气

进一步的，所述雾化喷嘴喷出的雾化锥与所述烟气流向形成一个预设角，且所述预设角小于90度。减小了雾化锥对烟气流动的阻力，降低烟气的动力消耗。

进一步的，所述雾化喷嘴为PVDF聚偏氟乙烯喷嘴或金属喷嘴。

进一步的，所述急冷塔还包含部分设置在所述塔体上的紧急冷却装置，在所述雾化装置故障时，所述紧急冷却装置对通过所述塔体的所述烟气进行冷却。当急冷塔的雾化装置故障，导致雾化效果不良时，采用紧急冷却系统，可以有效避免高温烟气对设备的影响。

附图说明

图1为根据本实用新型第一实施方式中的急冷塔示意图；

图2为根据本实用新型第一实施方式中的水膜喷嘴安装示意图；

图3为根据本实用新型第一实施方式中的急冷塔剖面图；

图4为根据本实用新型第二实施方式中的单根金属雾化喷嘴的示意图；

图5为根据本实用新型第三实施方式中的急冷塔示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者能够更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种急冷塔，用于快速冷却高温强腐蚀性的烟气1，具体结够如图1、图2、图3所示，急冷塔包含塔体2、对通过塔体2的烟气1进行冷却的雾化装置，急冷塔还包含部分位于塔体2上的水膜4产生装置，水膜4产生装置在塔体2的内壁上形成一层水膜4，用于隔离烟气1。

具体地说，由于含氯等卤素的危险废物在燃烧时，焚烧炉内经过1100℃2秒时间停留下，有害物质基本被分解，但是仍然有少量二噁英前驱物在200℃-500℃的范围内重新合成二噁英，并且，由于烟气1温度较高，下游净化设备无法承受其高温，因此独立的急冷塔需要对烟气1进行急冷。

在本实施方式中，结合图1、图2所示，急冷塔的顶壁设有烟气1进口，烟气1从急冷塔顶壁的烟气1进口处流进，上述提到的急冷塔还包含设置在塔体2的塔顶并与塔体2顶部的内壁隔开的导流环5，导流环5为一个环状的圆柱体侧面，导流环5与塔体2塔顶以及塔体2的内壁形成一个用于蓄水的蓄水池6，需要说明的是，在本实施方式中，蓄水池6为塔体2的内壁与导流环5对应的区域有部分向外扩张形成。而水膜4产生装置将水喷射在蓄水池6中，然后，水从导流环5与内壁的间隙中流出，流出的水在内壁上形成一层水膜4，用于将内壁与烟气1隔离开来，从而避免内壁直接接触高温强腐蚀性的烟气1，对内壁形成保护。

另外，值得一提的是，结合图2、图3所示，导流环5与内壁之间的间隙与水膜4的厚度相等，并且，为了使水膜4能够在内壁表面均匀分布，在本实施方式中，水膜4产生装置包含多个水膜喷嘴7，各水膜喷嘴7等距环设于塔体2顶部的蓄水池6，从各水膜喷嘴7喷出的水切向射在塔体2的内壁上，并积聚在蓄水池6中。由于水膜喷嘴7是切向设在塔体2内壁上，从而使蓄水池6中的水是旋转的，进而，从导流环5和内壁之间的间隙中流出的水膜4是旋转的，而旋转的水膜4可以有效的补偿基于安装位置偏斜导致的分布不均匀的影响，避免出现有分内壁上的水膜4偏薄的情况。

上述提到的雾化装置包含多个设置在塔体2上并位于水膜4产生装置下方的雾化喷嘴3，在本实施方式中，雾化喷嘴3选择压力雾化的方式，将液体分散成微小液滴，利用这些微小液滴与高温烟气进行直接传质传热，从而降低烟气1的温度。

值得一提的是，雾化喷嘴3大部分情况下是隐没在水膜4中的，利用水膜4，可以将雾化喷嘴3与烟气1隔离，对雾化喷嘴3本身形成保护，避免雾化喷嘴3直接接触高温的烟气1，从而使隐没在水膜4中的雾化喷嘴3不仅可以选用金属喷嘴，还可以选用为PVDF聚偏氟乙烯喷嘴，降低制造成本。

在本实施方式中，雾化喷嘴3喷出的雾化锥与烟气1流向形成一个预设角，且预设角小于90度。具体地说，由于从雾化喷嘴3喷出的小液滴具有一定的流速，并在喷嘴出形成一个形状类似火锥的雾化锥，当雾化喷嘴3的方向垂直与烟气1在塔体2内的流动方向使，雾化锥会对烟气1的流动形成一定的阻力，不利于烟气1在急冷塔内流动，而本实施方式中中，为了克服上述问题，将雾化喷嘴3斜插式的装入急冷塔中，使雾化喷嘴3喷出的雾化锥与烟气1流向形成一个预设角，且预设角小于90度，这样，减小了雾化锥对烟气1流动的阻力，降低烟气1的动力消耗。值得一提的是，在实际安装中，预设角优选的范围是30到45度。

综上所述，本实施方式的急冷塔相对于现有技术而言，由于急冷塔包含塔体2、对通过塔体2的烟气1进行冷却的雾化装置，从而急冷塔可以对进入塔体2的高温强腐蚀性烟气1进行急冷，并且，区别于传统技术，本实用新型的急冷塔还包含位于塔体2上的水膜4产生装置，由于该水膜4产生装置能够在塔体2内壁上产生一层水膜4，从而将塔体2内壁与高温强腐蚀性烟气1隔离开，使得塔体2内壁避免与烟气1直接接触，降低塔体2内壁接触温度，对塔体2内壁形成保护，增加设备的使用寿命。

本实用新型的第二实施方式涉及一种急冷塔，第二实施方式是对第一实施方式的一种替换，主要替换之处在于：在本实施方式中，结合图4所示，当急冷塔的直径小于500毫米时，急冷塔可以采用单根金属雾化喷嘴9对烟气1进行冷却。

具体地说，如图所示，将单根金属雾化喷嘴9插入塔体2中，并安在塔体2中心的位置，单根金属雾化喷嘴9朝下，烟气1从单根金属雾化喷嘴9上方流过来，到达单根金属雾化喷嘴9下方的时候，烟气1可以被单根金属雾化喷嘴9喷出的小液滴冷却，从而满足对塔体2内烟气1急冷的要求，并且这种插入式的单根金属雾化喷嘴9，不仅装配方便，还大大节省了生产成本。

本实用新型的第三实施方式涉及一种急冷塔，第三实施方式是对第一实施方式的一种改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，结合图5所示，急冷塔还包含部分设置在塔体2上的紧急冷却装置，在雾化装置故障时，紧急冷却水系统对通过塔体2的烟气1进行冷却。

具体地说，当急冷塔的雾化装置故障，导致雾化效果不良时，为了避免高温烟气1对设备的影响，采用紧急冷却装置。紧急冷却装置的冷却水是另接的回路，在本实施方式中，紧急冷却装置的紧急冷却喷嘴可以与雾化喷嘴3共用，但是，为了使雾化喷嘴3掉落或者堵塞的情况下，紧急冷却装置依然能够发挥紧急冷却的作用，作为优选的，紧急冷却喷嘴8宜额外设置，不与雾化喷嘴3共用。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。