高温烟气几种不同冷却方式的比较
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烟气在管道中降温经验值
烟气在管道中降温是一项重要的工程技术,常用于工业生产过程中,特别是烟气净化和废气处理过程。
这些过程中产生的高温烟气需要通过管道进行输送,但高温烟气会对管道和设备造成损坏,同时也会对环境产生不良影响。
因此,降温烟气成为了必不可少的工作步骤。
降温烟气的方法有很多种,但经验表明,以下几个步骤是常用且有效的:
1. 利用水冷却器:水冷却器是最常见的降温设备之一。
烟气通过水冷却器时,烟气中的热量会被传递给水,导致烟气温度的降低。
这种方法适用于高温烟气降温,并且可以通过调整水的流量和温度来控制降温效果。
2. 利用热交换器:热交换器是另一种常用的降温设备。
它通过将高温烟气与冷却介质(如水或空气)接触,从而实现热量的转移。
这种方法可以根据需要选择不同的热交换器类型,如板式、管式或换热管。
3. 利用蒸发冷却:蒸发冷却是一种利用蒸发原理降低烟气温度的方法。
通过将水喷入烟气中,水分将蒸发并带走烟气中的热量。
这种方法适用于高温、高湿度的烟气。
4. 利用排烟风机:排烟风机能够有效地将烟气从管道中排出,并带走部分热量。
通过控制排烟风机的风量和速度,可以实现烟气的降温效果。
5. 利用膨胀冷却:当高温烟气快速流过管道时,由于膨胀效应,烟气温度可以降低。
这是一种较为简单和经济的降温方法,但适用范围相对较窄。
需要注意的是,烟气降温的效果受到多个因素的影响,如烟气温度、流量、管道长度和材质等。
因此,在实际工程中,需要结合具体情况选择合适的降温方法,并进行实际测试和调整,以确保烟气降温效果的达到预期要求。
高温烟气冷却方式类型及适用温度
高温烟气的冷却方式有多种,具体类型及适用温度如下:
1. 间接水冷:在300℃以上的温度下,考虑余热利用时使用。
通过金属做水冷夹层,通过管壁传热给流动的冷水带走热量。
常用设备有冷水套管和水冷式热交换器。
其中水冷套管传热效率低所需传热面积大而很少应用,而水冷式热交换器的传热效率高,设备和运行费较低。
2. 直接空气冷却:常温空气稀释冷却(掺冷风),混合段要求有足够长度,并设测温仪表。
这种方法不适用烟温较高时,因冷却烟气所需空气量很大,所以只能适用于烟温在200℃以下。
3. 自然对流空气冷却器:通常适用于烟气初始温度在300~600℃的场合。
4. 强制吹风冷却器:一般也只用于冷却600℃以下的高温烟气。
5. 汽化冷却塔:可根据系统设计需要将烟气温度1000℃左右降到200℃左右,可避免有害物质的产生,温度适用范围广。
此外,还有水冷烟道、喷雾蒸发冷却塔等其他冷却方式。
这些冷却设备可以根据具体需求选择使用。
铁矿烧结烟气循环工艺优缺点分析摘要:铁矿烧结是钢铁企业对原材料进行处理的必要工序,它能够使铁矿具有优质的冶金功能,提高高炉的生产效率。
但是在铁矿烧结过程中,产生的烟气含有大量的污染物质,其排放量对空气造成了严重的污染。
所以在铁矿烧结过程中应用烟气排放工艺很有必要,其中烟气循环工艺是我国常用的方式。
本文就几种典型的烟气循环工艺的优缺点进行了分析。
关键词:铁矿烧结烟气循环优缺点钢铁行业是我国大气污染重点治理对象,其中铁矿烧结中产生的粉尘、SOx、NOx等的排放对我国大气产生了严重的影响。
钢铁行业如何降低烟气污染物排放量、实现环保是我国目前需要解决的难题。
现今钢铁行业铁矿烧结烟气超低减排技术多种多样,然而利用最多的还是铁矿烧结烟气循环工艺,对降低污染物排放量有着积极的作用。
然而在实际应用中,它也存在着一些缺点需要我们去探讨。
一、铁矿烧结烟气循环工艺概述铁矿烧结烟气循环工艺是在铁矿烧结过程中将烧结产生的一部分烟气再重新烧结,将烟气再进行循环利用。
烟气循环工艺按烧结烟气的来源可以分为两种:内循环和外循环。
内循环是从主抽风机前的风箱支管取风进行循环;外循环是从主抽风机后的烟道取风进行循环。
铁矿烧结烟气循环工艺对烟气污染物进行减排,降低了烟气中有害物质的排出,是我国钢铁行业主要推行的手段。
二、铁矿烧结烟气循环工艺优点烧结烟气循环工艺能够将烟气循环中产生的热量进行合理的利用,做到了节能;并能够降低烟气中有害物质的排放量,降低了对大气的污染程度,做到了减排。
目前烧结烟气循环工艺比较典型的有:能量优化烧结工艺(ESO)、环境型优化烧结工艺(EPOSINT)、低排放能量优化烧结工艺(LEEP)、烧结烟气余热循环工艺。
2.1. 能量优化烧结工艺(ESO)能量优化烧结工艺是将主抽风机排出烟气中的一部分重新引入到烧结工序中,通过吹入空气与循环利用的烟气相混合,剩余部分的烟气则直接排出的一种烟气循环工艺,属于外循环。
这种工艺在荷兰克鲁斯埃莫伊登的工厂首次被使用。
窑尾烟道与塔两种增湿技术应用对比(草稿版)余来福广州奥润喷雾系统有限公司干法旋窑水泥生产线的窑尾烟气增湿降温主要有两种,一种是增湿塔喷雾系统,另一种是烟道喷雾系统。
对喷雾技术而言,这二种增湿降温实质上没有什么差别。
但对于整个窑尾系统工艺技术而言,还是非常值得进行深入研究。
水泥工业中塔与烟道的定义:定义一:主要是指形状上高度与直径的比例为4左右,或明显小于4时,进出两端通道直径明显收缩时,我们称之谓塔;而形状上高度与直径的比例明显大于4时,通常为10-15时,进出两端通道直径没有进行明显收缩时,我们称之谓烟道。
定义二:主要是指工艺技术上当烟气滞留时间大于8秒时(水泥行业中烟气进口温度在330℃左右,出口温度在130-220℃),通常为13-18秒,喷雾冷却所允许的最大雾粒大于400um时,通常在550um左右,我们称之为塔;反之当烟气滞留时间小于8秒时(水泥行业中烟气进口温度在330℃左右,出口温度在130-220℃),通常为3-7秒,喷雾冷却所允许的最大雾粒小于400um时,通常在310-390um左右,我们则称之为烟道。
两种定义来说,从工艺技术上进行定义更科学,因为如果按照形状定义,一个足够长的烟道,当工艺温度相同时,它所允许的雾粒可以远远大于550um,已经没有任何实际意义。
典型的烟道同时符合以上两种定义,但只满足第二种定义时,也应该称之为烟道增湿,在水泥工艺上,即使是在形状上高度与直径的比例明显小于4时,也应该称之为烟道。
烟道喷雾冷却技术的提出早期水泥行业的窑尾烟气喷雾冷却局限于喷雾技术的限制,特别是在1995年之前,全年最先进的设计使用了德国鲁奇技术,高压回流式,由于喷雾颗粒大,达致500um;工作压力高达41公斤,导致各种部件的磨损,破裂,水质要求高;每支喷枪的流量小,所需要的喷枪数量非常多;同时对水质的要求很高,因此标准熟料生产线中不得不设计一个巨大的塔用于对窑尾烟气的喷雾冷却,而在我们国家一直到2002年都没有很好解决塔的喷雾技术难题。
钢铁厂的汽化冷却及汽化冷却装置设计一、概述冶金生产中,冶炼或加热设备处于1200℃高温以上,其设备构件需要冷却才能正常生产。
汽化冷却是采用软化水以汽化的方式冷却冶金设备并吸收热量从而产生蒸汽的装置,在原理上汽化冷却装置可视为一种特定锅炉。
采用汽化冷却取替工业水冷却冶金炉的冷却构件或高温烟气,不仅取得良好的冷却效果,而且大量回收二次能源。
汽化冷却不仅作为一种冷却系统,更是作为一种余热利用装置在冶金工厂广泛采用。
二、汽化冷却装置的原理(一)冷却换热原理汽化冷却利用水转变成蒸汽时吸收热量冷却构件。
以工作压力为0.5 Mpa(表压)的汽化冷却系统为例,1kg饱和水受热转变成蒸汽时吸热2089.2GJ,如果给水温度是20℃,把水加热到沸点(158℃),1kg水吸收热量577.8GJ,这两部分热量加在一起,则1kg20℃的水在0.5Mpa(表压)下的汽化冷却系统转变为1kg饱和蒸汽,吸热量为2667GJ。
如采用水冷却系统,则1kg水仅能带走83.74GJ左右的热量。
达到同样的冷却效果时,汽化冷却用水量仅为水冷却的三十分之一。
(二)水循环原理1/ 9汽化冷却装置的循环方式有自然循环和强制循环两种方式。
1.自然循环。
自然循环是依靠工质(水和汽水混合物)的容重差形成水循环。
自然循环系统由汽包、下降管、冶金炉受热管和上升管组成循环系统。
汽包中的水沿不受热的下降管下行到联箱中,由此引入冶金炉受热管加热,水成为汽水混合物,沿上升管回到汽包中去。
水的容重γ(kg/m3)及汽水混合物的容重γ′,(kg/m3)之差,乘以液柱高度H,即称做循环管路的流动压头Pz,就是自然循环的动力。
靠此动力来克服循环回路的总阻力损失ΣΔP其数学表达式为:Pz=H(γ-γ′,) =ΣΔP(Pa)2.强制循环。
强制循环的动力是由循环水泵产生,它迫使工质产生从汽包、下降管、循环泵、冶金炉受热管、上升管回至汽包的水循环。
三、汽化冷却装置的讨论汽化冷却在国内外钢铁厂中得到了广泛应用,目前国内应用最普遍的是炼钢转炉汽化冷却和加热炉汽化冷却。
不同温度区的主要制冷方法
制冷技术在现代生活和工业中发挥着重要作用,针对不同的温度区域,采用的制冷方法也各有特点。
本文将详细介绍在不同温度区中,主要应用的制冷方法及其工作原理。
一、低温区(-40℃至0℃)
1.压缩式制冷:这是最常见的制冷方式,通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器放热,冷凝成液体。
经过节流装置降压后,制冷剂变为低温低压的汽液混合物,在蒸发器中吸热实现制冷。
2.吸收式制冷:利用吸收剂与制冷剂之间的亲和力,通过加热吸收剂使制冷剂从溶液中蒸发出来,实现制冷。
这种方式不需要压缩机,适合在低电压或无电地区使用。
二、中温区(0℃至15℃)
1.冷藏制冷:主要应用于食品冷藏和空调领域。
采用压缩式制冷循环,通过调节制冷剂的流量和压缩机的运行参数,实现0℃至15℃的温度控制。
2.热泵制冷:热泵制冷在冬季可以制热,夏季可以制冷。
在制冷模式下,热泵从室内吸收热量,通过制冷循环排放到室外,实现室内温度的降低。
三、高温区(15℃以上)
1.蒸汽压缩制冷:适用于空调、热泵等设备。
通过蒸汽压缩制冷循环,将制冷剂压缩成高温高压气体,经过冷凝器放热后,变为高温高压液体,再通过膨胀阀降压,实现制冷。
2.热管式制冷:利用热管内工作液的相变吸热和放热原理,实现高温区的
制冷。
热管式制冷具有结构简单、无运动部件、可靠性高等优点。
总结:不同温度区的主要制冷方法包括压缩式制冷、吸收式制冷、冷藏制冷、热泵制冷、蒸汽压缩制冷和热管式制冷等。
这些制冷方法在各自适用的温度范围内,为生活和工业提供了有效的温度控制手段。
垃圾焚烧炉炉膛冷却型式之比较姚晨阳(无锡华光环保能源集团股份有限公司,江苏无锡214028)摘要:本文介绍并比较了垃圾焚烧炉的两种炉膛冷却型式——空冷炉墙和水冷炉膛,水冷炉膛具有结构简单、安装方便、投资成本低、运行稳定安全、对高热值垃圾有较好的适应性,是一种值得推广的垃圾焚烧炉炉膛结构。
关键词:垃圾焚烧炉;空冷炉墙;水冷炉膛1.前言自上世纪八十年代末至今,我国垃圾焚烧发电行业已经走过了三十多年的历程。
三十多年以来,我国经济飞速发展,人民的生活水平也不断提高,随之而来的问题是城市生活垃圾的数量逐年攀升,而且垃圾的热值也急速提高,国内之前的垃圾焚烧发电厂已无法适应现在的高热值垃圾,在电厂投运若干年后普遍出现了炉膛结焦、受热面高温腐蚀、排烟温度过高等问题,这对锅炉运行的可靠性、安全性及经济性都产生了较大的影响。
2.垃圾焚烧炉的空冷炉墙2.1炉墙结构垃圾焚烧设备即垃圾焚烧炉,主流的焚烧炉型式为炉排。
常规焚烧炉的炉膛为绝热结构,即整个炉膛内侧均覆盖厚重的耐火保温材料,这种炉膛设计主要是为了应对低热值垃圾燃烧的稳定性,并保证烟气在85O-C以上停留时间不低于2秒,有效控制有害物的产生。
一般来说,焚烧炉的炉膛可按其结构划分为前拱、后拱、侧墙及后墙四个区域,或者可根据垃圾的燃烧状态划分为干燥区、燃烧区及燃尽区三个区域。
焚烧炉典型炉壳、炉墙结构如图1、图2所示,炉壳内为重型炉墙,一般为三层结构,即与火焰接触层为耐火砖,中间层为保温砖,最外层为硅酸铝保温棉。
考虑到焚烧炉在运行时燃烧区的最高温度可达900-C-11OO-C,为防止靠近火焰区域的炉墙因温度过高而结焦,一般设置空冷墙来降低炉墙温度,从而保证焚烧炉安全、稳定地运行。
典型的空冷墙结构如图3、图4所示,炉墙冷却风通过专用的风机从厂房内抽气,经风管道送入炉墙夹层冷却炉墙,使炉墙的耐火砖温度控制在一个较低的水平。
经炉墙流出的冷却风最终和一次风混合,作为助燃空气喷入炉膛,参与燃烧过程,保证热量的有效利用。
我国炭素阳极焙烧烟气的几种净化方法衡少亭,陈 鄞(中国长城铝业公司设计院,郑州 450041) 摘 要:介绍并分析炭素阳极焙烧烟气净化的3种方法。
详述各方法的工艺流程、实际净化效果和适用情况,剖析存在的问题并提出相应的改进措施。
关键词:环境工程;烟气净化;综述;炭素阳极;铝电解中图分类号:X511;X701;TF821 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2004)04-0129-03收稿日期:2003-05-06作者简介:衡少亭(1968-),男,郑州市人,工程师,主要从事环境保护规划与管理工作。
随着我国铝电解生产自焙阳极铝电解槽预焙化技术改造(含改造为大型预焙槽和小型预焙槽)的加快,铝电解生产用的炭素阳极产品结构正在发生明显改变。
用于自焙阳极铝电解槽的阳极糊块的产量正逐步萎缩,预计在近二三年内将全部淘汰。
用于预焙阳极铝电解槽的预焙阳极,将因市场需求量的增加而扩大产量。
在这种形势下,一些原生产阳极糊块的中、小炭素厂纷纷实施改造转而生产各种规格的预焙阳极,与此同时,为满足我国铝电解生产发展的需要,一些新预焙阳极生产线也在建设之中。
众所周知,炭素厂属污染较重的企业。
在炭素预焙阳极的生产过程中,主要污染治理环节包括沥青熔化库低温沥青烟的净化处理,煤气站煤气洗涤水处理,炭素生产过程中粉尘的捕集与回收和阳极焙烧烟气的净化等。
其中,阳极焙烧烟气的净化处理,因烟气量大,烟气中不仅含有沥青焦油、焦粉,而且由于铝电解残极返回炭素生产系统,给焙烧烟气带入一定数量的氟化物,故倍受关注,因而合理选择阳极焙烧烟气的净化技术,防治含沥青焦油、粉尘及氟化物烟气的污染,对于炭素厂技术改造及新建预焙阳极生产线至关重要。
我国炭素预焙阳极焙烧烟气净化方法大致分为3种。
第1种为阳极焙烧烟气的干法吸附净化技术,青海铝厂炭素厂阳极炭块焙烧采用了该技术。
第2种为贵州铝厂引进的日轻公司的重力除尘湿法净化技术。
第3种为烟气预处理卧式电收尘技术,云南铝业、长城铝业应用了该技术。