[实用新型]一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道

说明书

本实用新型公开了一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体之间的夹层设计有螺旋流道，通入的冷却水流动冷却管道内壳；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，n的个数根据烟气流量和烟气温度进行设置，通过雾化喷淋冷却烟道内的高温烟气。本实用新型结构设计合理紧凑，便于拆卸维修和更换，节水节能，通过夹层冷却和雾化喷淋双重冷却，大大提高了冷却效率，有效降低高温烟气的温度，会使烟气体积明显减小，从而可以减小净化设备和风机的规格，降低设备投资。

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备的烟气管道结构设计技术，特别是一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道。

背景技术

在具有背压调节的燃烧设备排烟管道中，排气温度经常高于1300℃，为了保证背压调节阀能有效安全运行，需要对燃烧室出口烟气进行冷却，以降低烟气的温度。通常燃烧室出口烟气具有温度高、流速快等特点，因此在设计排烟管道时要求在管道内将排气温度在短时间内降到安全温度范围之内。

现有的在气化炉出口的烟道内，经常也需要对烟气就行降温冷却；火电厂与冶金的烟气需要经过冷却后进入电除尘器。针对这类需要降温冷却的烟气，目前常用的手段是设置冷却换热器。但是，目前设置的冷却换热器，存在耗水量大或者耗费大量钢材的问题，冷却效率还较低，且不适用于管道高温烟气冷却。所以需要设计一种更适用于高温烟气管道的冷却结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种冷却效率高、易检修的带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，通过合理的管道结构设计，在保证管道壁面不被高温燃气烧蚀的情况下，通过喷淋装置雾化喷淋烟气，达到降温的目的，并根据烟气的流量、温度等参数，调节合理的喷淋冷却水量，将烟气冷却到安全温度范围以内。适用于工业系统中，管道内烟气降温装置。该装置具有结构紧凑，降温效率高等特点。

本实用新型的技术方案如下：

一种带雾化喷淋冷却装置的高温烟气管道，其特征在于：烟气管道的壳体为带夹层冷却的双层壳体，烟气管道内设置有雾化喷淋冷却结构；双层壳体包括管道外壳和管道内壳，管道外壳的两端分别设置有夹层冷却水进口和夹层冷却水出口，冷却水从夹层冷却水进口进入到管道外壳和管道内壳之间的夹层，换热后从夹层冷却水出口排出；雾化喷淋冷却结构包括n排雾化喷淋冷却环，其中，n的个数需要根据烟气流量和烟气温度进行适当设置。

所述管道外壳、管道内壳的两端通过法兰焊接在一起。

所述管道外壳和管道内壳之间设置有螺旋导流肋片，螺旋导流肋片使得夹层形成螺旋流道，冷却水通过夹层冷却水进口进入夹层，沿螺旋流道流动冷却管道内壳，防止管道内壳被高温烟气烧蚀。在同等冷却水量的情况下，螺旋流道流动的雷诺数及管道内壳外壁面的努塞尔数大于无螺旋导流肋片的结构，因此，螺旋导流肋片的作用是增大了夹层冷却的换热系数，在同等夹层冷却水的情况下就有更高的冷却效率。相反，在保证管道内壳不被烧蚀的情况下，可以节约冷却水量。同时，螺旋导流肋片的另一个作用是用于支撑管道外壳和管道内壳，保证管道内外壳在高温情况下不会严重变形而阻塞夹层的螺旋流道。

所述雾化喷淋冷却环上沿烟气管道的径向设置有雾化喷淋进水管，按冷却环的环形设置有若干雾化喷嘴，雾化喷嘴的个数也是根据烟气流量和烟气温度进行适当设置，雾化喷嘴正对高温烟气的来流方向。雾化喷淋进水管穿过管道外壳、管道内壳后通过水管接头与雾化喷淋冷却环连接，雾化喷淋冷却水通过雾化喷淋进水管进入雾化喷淋冷却环，然后通过雾化喷嘴进入烟气管道，实现雾化喷淋冷却。

所述雾化喷淋冷却环通过支撑连接件实现其固定，其中，支撑连接件的一端固定焊接于管道内壳的内壁面，支撑连接件的另一端通过螺纹连接雾化喷淋冷却环。