工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種對(duì)工業(yè)爐氣凈化進(jìn)行降溫處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)生產(chǎn)，例如陶瓷行業(yè)中，從熱風(fēng)爐中排出的爐氣需經(jīng)進(jìn)氣管道進(jìn)入凈化裝 置進(jìn)行氣固分離過(guò)濾后再排放，由于爐氣溫度通常較高，故為保證凈化裝置的正常穩(wěn)定運(yùn) 行，往往需要對(duì)爐氣進(jìn)行降溫處理。目前市面上雖然有很多用于進(jìn)行降溫處理的設(shè)備，例如 換熱器、冷凝器等，但這些設(shè)備普遍價(jià)格偏高，運(yùn)行成本也較高，并且是采用間壁換熱的方 式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的，其傳熱效率由于受自身傳熱系數(shù)、熱傳導(dǎo)率、結(jié)構(gòu)尺寸以及外部環(huán)境因 素的影響較大，故傳熱效率相對(duì)較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供的工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法，旨在降低爐氣溫度，并使進(jìn)氣管道 中經(jīng)過(guò)降溫處理后的待過(guò)濾煙氣穩(wěn)定在凈化裝置能夠適應(yīng)的范圍內(nèi)，以利于凈化裝置的穩(wěn) 定運(yùn)行。
[0004] 本發(fā)明的工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法，將凈化裝置的進(jìn)氣管道與以并聯(lián)方式設(shè) 置的第一爐氣通道和第二爐氣通道相連，在第二爐氣通道中設(shè)置噴霧干燥塔并使第二爐氣 通道始終處于常開狀態(tài)，步驟包括:a.通過(guò)所述噴霧干燥塔對(duì)第二爐氣通道中的爐氣進(jìn)行 第一降溫處理環(huán)節(jié);b.對(duì)經(jīng)所述第一降溫處理環(huán)節(jié)后從噴霧干燥塔排出的待過(guò)濾煙氣進(jìn)行 溫度檢測(cè)；c .判斷凈化裝置能否適應(yīng)步驟b中所述待過(guò)濾煙氣的溫度;d.當(dāng)步驟c中判斷為 否且凈化裝置是因待過(guò)濾煙氣的溫度過(guò)低而不能適應(yīng)時(shí)，開啟第一爐氣通道，利用所述待 過(guò)濾煙氣對(duì)第一爐氣通道中的爐氣進(jìn)行第二降溫處理環(huán)節(jié);e.當(dāng)步驟c中判斷為否且凈化 裝置是因待過(guò)濾煙氣的溫度過(guò)高而不能適應(yīng)時(shí)，進(jìn)行第三降溫處理環(huán)節(jié)：向待過(guò)濾煙氣中 輸入降溫介質(zhì)。
[0005] 該方法首先采用噴霧干燥塔對(duì)高溫爐氣進(jìn)行的第一降溫處理環(huán)節(jié)可大幅降低爐 氣溫度，并且在該第一降溫處理環(huán)節(jié)中噴霧干燥塔還可起到干燥后回收固體粉料的作用， 經(jīng)過(guò)噴霧干燥塔后的待過(guò)濾煙氣含塵量降低，以溫度為600~750°C的爐氣為例，經(jīng)第一降 溫處理環(huán)節(jié)后從噴霧干燥塔排出的待過(guò)濾煙氣的溫度約為80~260°C，再根據(jù)待過(guò)濾煙氣 的溫度與凈化裝置自身的適應(yīng)情況(例如凈化裝置自身的使用溫度以及使用工況等要求） 來(lái)進(jìn)行如第二和第三降溫處理環(huán)節(jié)的精確控溫，更加有利于凈化裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，并 可起到節(jié)能降耗的作用。采用并聯(lián)設(shè)置的第一爐氣通道和第二爐氣通道，可方便利用待過(guò) 濾煙氣自身對(duì)爐氣進(jìn)行第二降溫處理環(huán)節(jié)，從而節(jié)約大量能源，并且氣體的冷凝溫度極低， 無(wú)需擔(dān)心溫度較低的待過(guò)濾煙氣與溫度較高的爐氣在進(jìn)行溫度交互的過(guò)程中氣體的物理 狀態(tài)發(fā)生變化，避免影響凈化裝置的正常運(yùn)行。除此之外，第二降溫處理環(huán)節(jié)采用待過(guò)濾煙 氣和爐氣之間直接進(jìn)行溫度交互和第三降溫處理環(huán)節(jié)中采用待過(guò)濾煙氣和降溫介質(zhì)之間 直接進(jìn)行溫度交互都是直接傳熱方式，控制響應(yīng)速度快，不需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的換熱裝置，并且 相對(duì)于現(xiàn)有的間壁式傳熱方式而言，具有更高的傳熱效率(接近于100%)。
[0006] 作為對(duì)上述工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法的一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟c中是根據(jù) 待過(guò)濾煙氣的溫度是否在凈化裝置的預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間內(nèi)，來(lái)判斷凈化裝置能否適應(yīng)待過(guò) 濾煙氣的溫度；當(dāng)待過(guò)濾煙氣的溫度在預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間內(nèi)時(shí)，則判斷凈化裝置能夠適應(yīng) 當(dāng)前待過(guò)濾煙氣的溫度，能夠穩(wěn)定運(yùn)行，一旦待過(guò)濾煙氣的溫度超出預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間，則 判斷凈化裝置不能適應(yīng)，無(wú)法正常穩(wěn)定的運(yùn)行。當(dāng)判斷待過(guò)濾煙氣的溫度低于預(yù)設(shè)溫度閾 值區(qū)間的下限時(shí)，進(jìn)行步驟d中所述第二降溫處理環(huán)節(jié)；當(dāng)判斷待過(guò)濾煙氣的溫度超過(guò)預(yù)設(shè) 溫度閾值區(qū)間的上限時(shí)，進(jìn)行步驟e中所述第三降溫處理環(huán)節(jié)。
[0007] 具體的，在所述進(jìn)氣管道中連接用于輸入所述降溫介質(zhì)的第三管道，在所述第三 管道與進(jìn)氣管道的連接位置之后的進(jìn)氣管道中設(shè)置溫度檢測(cè)器，所述第三管道和第一爐氣 通道中分別設(shè)置控制閥，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)待過(guò)濾煙氣的溫度低于預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間的下 限時(shí)，第一爐氣通道的控制閥觸發(fā)并開啟，進(jìn)行所述第二降溫處理環(huán)節(jié)；當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè) 待過(guò)濾煙氣的溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間的上限時(shí)，第三管道的控制閥觸發(fā)并開啟，進(jìn)行 所述第三降溫處理環(huán)節(jié)。
[0008] 將溫度檢測(cè)器采用上述設(shè)置方式，可準(zhǔn)確的對(duì)進(jìn)入凈化裝置的待過(guò)濾煙氣的溫度 進(jìn)行檢測(cè)，更加有利于將待過(guò)濾煙氣的溫度穩(wěn)定在凈化裝置能夠適應(yīng)的區(qū)間內(nèi)，并且可為 待過(guò)濾煙氣與爐氣或降溫介質(zhì)之間提供一定的進(jìn)行溫度交互的時(shí)間，以盡量避免進(jìn)氣管道 中的待過(guò)濾煙氣在溫度還未完全降低到預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間內(nèi)就已大量進(jìn)入凈化裝置，使凈 化裝置的過(guò)濾材料較長(zhǎng)時(shí)間處于極限耐受溫度而損壞。
[0009] 優(yōu)選的，所述第二降溫處理環(huán)節(jié)和第三降溫處理環(huán)節(jié)通過(guò)自控系統(tǒng)進(jìn)行控制，所 述自控系統(tǒng)分別連接第三管道的控制閥、第一爐氣通道的控制閥和溫度檢測(cè)器，自控系統(tǒng) 根據(jù)溫度檢測(cè)器檢測(cè)的待過(guò)濾煙氣的溫度與所述下限之差的絕對(duì)值，調(diào)整待過(guò)濾煙氣與第 一爐氣通道中爐氣之間的比例；自控系統(tǒng)根據(jù)溫度檢測(cè)器檢測(cè)的待過(guò)濾煙氣的溫度與預(yù)設(shè) 溫度閾值區(qū)間的上限之差的絕對(duì)值，調(diào)整降溫介質(zhì)的輸入量。利用自控系統(tǒng)可提高工作效 率，在達(dá)到降溫目的的同時(shí)，能夠精確控制溫度，并能夠最大限度的節(jié)能降耗。
[0010] 進(jìn)一步的，在所述預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間外，設(shè)置不同的溫度區(qū)間以及與各溫度區(qū)間 對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，當(dāng)判斷待過(guò)濾煙氣的溫度位于某一溫度區(qū)間時(shí)，根據(jù)該溫度區(qū)間對(duì)應(yīng)的 控制參數(shù)控制第二降溫處理環(huán)節(jié)中待過(guò)濾煙氣與第一爐氣通道中爐氣之間的比例或第三 降溫處理環(huán)節(jié)中降溫介質(zhì)的輸入量。所述控制參數(shù)包括溫度和/或流量。這樣有利于簡(jiǎn)化步 驟，提高總體效率，將溫度變化通過(guò)溫度、流量來(lái)控制，更加直觀方便，不僅可針對(duì)待過(guò)濾煙 氣的溫度對(duì)應(yīng)的不同溫度區(qū)間，精確控制爐氣/常溫自來(lái)水的輸入量，起到節(jié)約能源的目 的。
[0011] 優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間為100~190°c。當(dāng)待過(guò)濾煙氣的溫度在100~190 °(:時(shí)，無(wú)論凈化裝置采用纖維做過(guò)濾材料還是金屬過(guò)濾材料，均能夠適應(yīng)該溫度的待過(guò)濾 煙氣，有利于凈化裝置的正常運(yùn)行。
[0012] 優(yōu)選的，所述降溫介質(zhì)為液態(tài)水或已過(guò)濾氣體。水的比熱大、成本低，實(shí)際應(yīng)用時(shí)， 通過(guò)控制液態(tài)水的流量、溫度等，可使液態(tài)水是與溫度較高的待過(guò)濾煙氣進(jìn)行溫度交互的 過(guò)程中，待過(guò)濾煙氣的溫度降低并且使液態(tài)水因吸收熱量而氣化，氣態(tài)的水蒸氣可在凈化 裝置進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)程中被帶走，并且不會(huì)造成環(huán)境污染。所述液態(tài)水優(yōu)選常溫自來(lái)水。而經(jīng) 過(guò)凈化裝置進(jìn)行氣固分離過(guò)濾后的已過(guò)濾氣體的溫度通常也較低，故為了節(jié)約資源，也可 采用已過(guò)濾氣體作為第三降溫處理環(huán)節(jié)的降溫介質(zhì)。
[0013] 經(jīng)測(cè)試，以溫度為600~750°C的爐氣為例，當(dāng)噴霧干燥塔排出的待過(guò)濾煙氣的溫 度為90 °C左右時(shí)、氣量為60000m3/h時(shí)，為了第一爐氣通道中的爐氣溫度降低到100 °C~190 °C，需要輸入與90°C的待過(guò)濾煙氣進(jìn)行溫度交互的爐氣氣量約為800~1500m3/h，實(shí)際在保 證凈化裝置能夠適應(yīng)待過(guò)濾煙氣的溫度的前提下，為了節(jié)能減耗，只需使經(jīng)過(guò)第二降溫處 理環(huán)節(jié)后的待過(guò)濾煙氣的溫度達(dá)到100~ll〇°C左右即可。當(dāng)噴霧干燥塔排出的待過(guò)濾煙氣 的溫度超過(guò)190 °C、氣量為60000m3/h時(shí)，為了使進(jìn)氣管道中的待過(guò)濾煙氣的溫度穩(wěn)定在100 °C~190°C，需輸入常溫自來(lái)水的水量約為0.3~1.0m 3/h。為使常溫自來(lái)水能夠完全氣化， 避免凈化裝置的過(guò)濾材料產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，優(yōu)選預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間為150~190°C。
[0014] 需要說(shuō)明的是，根據(jù)工況和凈化裝置自身性能的不同，可相應(yīng)的調(diào)整預(yù)設(shè)溫度閾 值區(qū)間及其他參數(shù)。
[0015]作為對(duì)上述工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法的另一種優(yōu)選實(shí)施方案，步驟c中是根 據(jù)待過(guò)濾煙氣的壓力是否在凈化裝置的預(yù)設(shè)壓力閾值區(qū)間內(nèi)，來(lái)判斷凈化裝置能否適應(yīng)待 過(guò)濾煙氣的溫度。相關(guān)參數(shù)的轉(zhuǎn)換可根據(jù)實(shí)際工況參數(shù)和要求等進(jìn)行計(jì)算并設(shè)置，只是在 實(shí)際應(yīng)用時(shí)根據(jù)待過(guò)濾煙氣的溫度是否在凈化裝置的預(yù)設(shè)溫度閾值區(qū)間內(nèi)來(lái)判斷凈化裝 置能否適應(yīng)待過(guò)濾煙氣的溫度相對(duì)來(lái)說(shuō)更加直接方便。
[0016] 本發(fā)明的工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法，可根據(jù)凈化裝置自身的使用溫度以及使 用工況等要求，利用待過(guò)濾煙氣自身以及其他降溫介質(zhì)以直接傳熱的方式達(dá)到相應(yīng)的降溫 目的，步驟簡(jiǎn)單，控制響應(yīng)速度快，成本較低，能將待過(guò)濾煙氣的溫度穩(wěn)定在凈化裝置的適 應(yīng)區(qū)間內(nèi)，保證凈化裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。
[0017] 以下結(jié)合實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思 想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1:
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明的工業(yè)爐氣凈化的降溫處理方法，將凈化裝置100的進(jìn)氣管道 101與以并聯(lián)方式設(shè)置的第一爐氣通道102和第二爐氣通道103相連，在第二爐氣通道103中 設(shè)置噴霧干燥塔108并使第二爐氣通道103始終處于常開狀態(tài)，在所述進(jìn)氣管道101中連接 用于輸入降溫介質(zhì)(本實(shí)施例為常溫自來(lái)水)的第三管道104,在所述第三管道104與進(jìn)氣管 道101的連接位置之后的進(jìn)氣管道101中設(shè)置溫度檢測(cè)器105,所述第三管道104和第一爐氣 通道102中分別設(shè)置控制閥107，步驟包括：
[0021] a.通過(guò)所述噴霧干燥塔108對(duì)第二爐氣通道103中的