本實用新型屬于環(huán)保除塵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)各大鋼廠主要應(yīng)用的轉(zhuǎn)爐煤氣除塵技術(shù)有：轉(zhuǎn)爐煤氣濕法除塵工藝、轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵工藝及轉(zhuǎn)爐煤氣半干法工藝。干法除塵工藝因其具有系統(tǒng)阻力小、運(yùn)行穩(wěn)定、除塵效率高、能耗小、煤氣回收率高的優(yōu)勢，而被廣泛應(yīng)用于煉鋼行業(yè)。半干法工藝也因其獨(dú)特的優(yōu)勢為部分鋼廠所應(yīng)用。

無論是轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵工藝還是轉(zhuǎn)爐煤氣半干法除塵工藝，蒸發(fā)冷卻裝置都是其核心設(shè)備，其作用如下：轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼過程中產(chǎn)生的高溫含塵煙氣（1400-1600℃）首先通過汽化冷卻煙道，高溫?zé)煔獗焕鋮s至至800-1000℃進(jìn)入蒸發(fā)冷卻裝置，進(jìn)入蒸了冷卻裝置的煙氣含塵量80～150g/Nm³，經(jīng)蒸發(fā)冷卻裝置進(jìn)行粗除塵及降溫，同時對煙氣進(jìn)行調(diào)質(zhì)。煙氣經(jīng)過蒸發(fā)冷卻裝置大約有40%的粗粉塵沉降到底部，所得粗灰由輸灰裝置將其輸送到粗灰倉回收再利用。

鑒于煉鋼工藝、干法除塵工藝及半干法除塵工藝的特點，轉(zhuǎn)爐吹煉產(chǎn)生的煙氣經(jīng)活動煙罩和汽化冷卻煙道后再進(jìn)入蒸了冷卻裝置。轉(zhuǎn)爐和蒸發(fā)冷卻裝置通常布置在煉鋼主廠房內(nèi)，鑒于二者的布置特點，連接蒸發(fā)冷卻裝置的末端汽化煙道呈180度彎頭狀。采用Fluent對煙氣的流動狀態(tài)進(jìn)行仿真模擬，結(jié)果顯示，進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器的高速區(qū)集中在蒸發(fā)冷卻器入口煙道彎管段外弧側(cè)方向，而另一側(cè)的煙氣流速則較低，且一直延伸至蒸發(fā)冷卻器的底部?？傮w來說，煙氣流速在冷卻裝置中心位置流速較高，而越靠近冷卻裝置內(nèi)壁則煙氣流速越低，隨著蒸煙氣向蒸發(fā)冷卻器下部流動，煙氣在管道橫截面上的速度分布逐漸變均勻。蒸發(fā)冷卻裝置內(nèi)煙氣流場及溫度場的分布不均是造成蒸發(fā)冷卻裝置內(nèi)壁易結(jié)垢的主要原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本實用新型實施例提供一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置，該裝置包括汽化冷卻末端煙道、雙介質(zhì)噴槍、氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)、高效管束層、筒體、收灰香蕉彎，所述筒體的頂部設(shè)置汽化冷卻末端煙道，所述汽化冷卻末端煙道的直管段內(nèi)設(shè)置雙介質(zhì)噴槍，所述筒體的直管段上部內(nèi)設(shè)置高效管束層，所述高效管束層上方設(shè)置氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)，所述筒體的下部連接收灰香蕉彎。

上述方案中，所述高效管束層下部設(shè)置有用于固定高效管束層的管束層托架。

上述方案中，所述筒體上設(shè)置有若干個檢修人孔門。

上述方案中，所述高效管束層由若干個橫截面為六邊形的管束組成，單個管束由依次連接的喇叭狀進(jìn)氣口、收縮喉口和喇叭狀出氣口組成。

上述方案中，所述氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)由一根主吹掃管道分成若干個支管，每個支管對應(yīng)一個高效管束層內(nèi)的管束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果：

本實用新型不僅能解決煙氣流場及溫度場分布不均的技術(shù)問題，而且能強(qiáng)化煙氣在蒸發(fā)冷卻裝置內(nèi)的傳熱和相變過程，同時延長煙氣在冷卻裝置內(nèi)的停留時間，在保證其降溫、除塵性能的前提下能夠有效降低冷卻器直筒段高度，不僅能夠節(jié)約投資成本，還能夠降低土建和安裝施工難度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置的高效管束層的A-A向剖視圖。

圖3為本實用新型實施例提供一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置的高效管束層中單個管束的示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型實施例提供一種用于轉(zhuǎn)爐煤氣除塵的蒸發(fā)冷卻裝置，如圖1所示,該裝置包括汽化冷卻末端煙道1、雙介質(zhì)噴槍2、氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)3、高效管束層4、筒體6、收灰香蕉彎8，所述筒體6的頂部設(shè)置汽化冷卻末端煙道1，所述汽化冷卻末端煙道1的直管段內(nèi)設(shè)置雙介質(zhì)噴槍2，所述筒體6的直管段上部內(nèi)設(shè)置高效管束層4，所述高效管束層4上方設(shè)置氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)3，所述筒體6的下部連接收灰香蕉彎8，所述收灰香蕉彎8用于收集沉降下來的粗灰。

所述雙介質(zhì)噴槍2位于汽化冷卻煙道1的末端，其介質(zhì)為水和飽和水蒸汽，飽和水蒸汽壓力能夠任意調(diào)節(jié)，不僅能起到良好的霧化效果，還能夠?qū)煔膺M(jìn)行調(diào)質(zhì)，尤其是對轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵工藝，有著積極效果：采用飽和水蒸質(zhì)進(jìn)行霧化，能夠有效降低煙氣中粉塵比電阻，有助于提高干法除塵工藝中靜電除塵器的除塵效率。

所述高效管束層4位于筒體6的直筒段上部，其作用有兩點：一是起到氣流均布的作用，使進(jìn)入筒體6內(nèi)煙氣流場、溫度場分布更均勻，進(jìn)而避免潮濕粉塵經(jīng)常性的碰撞筒體內(nèi)壁，出現(xiàn)筒體內(nèi)壁粘灰結(jié)垢的現(xiàn)象；二是煙氣通過由喇叭狀進(jìn)氣口、收縮喉口及喇叭狀出氣口構(gòu)成的高效管束層4時，能夠使筒體6內(nèi)煙氣在小范圍內(nèi)產(chǎn)生紊動現(xiàn)象，強(qiáng)化煙氣在蒸發(fā)冷卻裝置內(nèi)的傳熱和相變過程，同時延長煙氣在蒸發(fā)冷卻裝置內(nèi)的停留時間。

所述高效管束層4下部設(shè)置有用于固定高效管束層4的管束層托架5。

所述筒體6上設(shè)置有若干個檢修人孔門7，這樣能夠方便檢修。

如圖2、3所示，所述高效管束層4由若干個橫截面為六邊形的管束組成，單個管束由依次連接的喇叭狀進(jìn)氣口、收縮喉口和喇叭狀出氣口組成。

所述氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)3由一根主吹掃管道分成若干個支管，每個支管對應(yīng)一個高效管束層4內(nèi)的管束。

本實用新型的工作過程：

高溫含塵煙氣（溫度800-1000℃，含塵量80～150g/Nm³）由汽化冷卻末端煙道1進(jìn)入蒸發(fā)冷卻裝置，所述雙介質(zhì)噴槍2采用外混型雙介質(zhì)霧化噴槍，飽和水蒸汽與水進(jìn)行混合、霧化，形成細(xì)小水霧顆粒與高溫?zé)煔饨Y(jié)合后，迅速蒸發(fā)并且?guī)ё邿崃?，同時對煙氣進(jìn)行增濕調(diào)質(zhì)。

進(jìn)一步的，煙氣經(jīng)過高效管束層4后流場、溫度場分布更均勻，攜帶著潮濕粉塵的煙氣在筒體6內(nèi)繼續(xù)向下運(yùn)動，且其傳質(zhì)、相變過程被進(jìn)一步強(qiáng)化，溫度下降的同時較大粉塵在自身重力作用下沉降至收灰香蕉彎8，約有40%的粗粉塵沉降至底部。

進(jìn)一步的，位于高效管束層4上部的氮?dú)獯祾邫C(jī)構(gòu)3，由一根主吹掃管道分成若干個支管，定期對各個管束進(jìn)行吹掃，防止管束內(nèi)壁粘灰。

最后，煙氣經(jīng)過收灰香蕉彎8后向上進(jìn)入后繼煙道，出氣口煙氣溫度為280℃。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護(hù)范圍。