[发明专利]高温废气的温度控制装置与温度控制方法

说明书

本发明涉及用于冷却高温废气的温度控制装置和高温废气的温度控制方法。

温度控制装置一般通过喷射冷却水或使用气体涤净器等湿法处理手段对煅烧炉或熔化炉等高温热源排放的高温废气进行控制，使其温度下降到适于用涤气袋进行后续处理的适当温度，以便将其作为锅炉等下游装置的热源加以利用。但在煅烧炉或熔化炉排放的高温废气烟尘中包含有挥发性成分或熔尘，仅用喷射冷却水的办法对这种高温废气进行控制可能会使液化的挥发性成分和固化的熔尘附着在温度控制塔的内壁上。此外，湿法处理还有设备成本较高的问题，由于在挥发性成分或熔尘中包含有水溶性物质，因此必须要有水处理装置对其进行处理。

为了防止一些物质沉积粘附在温度控制塔的内壁，曾提出了利用净化气吹风管道吹动高温废气使其旋转起到净化作用的方法，所述净化气吹风管布置在温度控制塔水平截面圆周的切线方向；还提出利用溢流坝使水沿内壁下落的办法，所述溢流坝布置在温度控制塔的上部。

此外，还提出在温度控制塔的塔壁上配置一些高压液体喷嘴，通过这些高压喷嘴将高压液体喷射到温度控制塔的内壁，以清除壁上的附着物。

然而，在吹动和旋转高温废气使其起到净化气作用时，包含在高温废气中的挥发性成分或熔尘不能被充分冷却，防止挥发性成分或熔尘在温度控制塔内壁上的附着也不总是充分有效。沿温度控制塔内壁落水的方法要求具备水处理设备，以处理类似湿法处理中提到的水溶性物质问题。喷射高压液体的办法还仅仅是一种设想的处理办法，它也不能解决挥发性成分或熔尘在温度控制塔内壁的粘附问题。

在煅烧和熔化包含金属成分的废弃物时，例如在用熔化炉直接烧熔工业废料的情况下，铅、锌、钠、钾等一类低熔点碱金属的附着现象更为明显，因为它们的含量较大。在制备还原铁的工艺中，一般采用煤炭等碳素材料作为还原剂，采用铁矿石或包含金属氧化物的废弃物等金属氧化物作为原料，往往需要1000度或更高的温度才能烧熔或实现还原反应。在这种情况下，高温废气的冷却和防止附着的问题更加不易解决，因为所用的原料中包含大量的低熔点材料或挥发性成分，同时产生温度相当高的高温废气。目前，还没有提出有效的温度控制装置，能很好地解决这一问题。

本发明的一个目的是提供一种温度控制装置，可以有效防止挥发性成分或熔尘在温度控制塔内壁上的附着，同时可对高温废气进行有效的冷却。

本发明的另一个目的是提供一种高温废气的温度控制方法。

本发明提供的温度控制装置包括一个温度控制塔，用于控制导入的高温废气，使其温度降低到适当值并将其排送到下游流程。所述温度控制塔包括用于将冷却水喷射到高温废气气流中心区的冷却水喷射装置和用于将冷却气沿温度控制塔内壁喷射的冷却气喷射装置。

上述温度控制装置进一步包括：一个用于将高温热源产生的高温废气引入温度控制塔的高温废气导入管；一个同高温废气导入管配合的、配置在温度控制塔上部的高温废气入口；以及一个用于将控温排气排送到下游流程的排送管道。其中所述冷却水喷射装置的结构可向下喷射冷却水，把冷却水喷射到被导入到温度控制塔中的高温废气气流的中心区，所述冷却气的喷射装置的结构可沿温度控制塔内壁向下喷射冷却气。

在上述温度控制装置中，所述冷却气喷射装置的结构可沿温度控制塔内壁向下喷射冷却气，一些冷却气喷射装置沿温度控制塔的垂直方向配置，温度控制塔的壁体直径由上向下成阶形结构且至少有两个阶台，所述冷却气喷射装置即配置在阶台上。

在上述温度控制装置中，所述冷却气喷射装置的配置可使冷却气向下斜喷到温度控制塔内壁上，使冷却气形成一个沿温度控制塔内壁向下旋转的气流。

在上述温度控制装置中，所述冷却气喷射装置配置在两个或多个阶台上，其结构配置可使位于上面阶台上的冷却气喷射装置比位于较低阶台上的喷射装置喷射更多的冷却气。

上述温度控制装置进一步包括一个控制冷却水喷射量的冷却水喷射控制装置和一个控制冷却气喷射量的冷却气喷射控制装置，从而可使温度控制装置排送出去的控温排气的温度和送气量保持稳定。

上述温度控制装置进一步包括一个控制冷却水喷射量的冷却水喷射控制装置和一个控制冷却气喷射量的冷却气喷射控制装置，从而可使温度控制装置排送出去的控温排气的温度和湿气成分保持稳定。

在上述温度控制装置中，所述高温废气导入管的形状为倒V型，弯曲配置在高温气体产生源与废气引入口之间。