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1、(10)申请公布号 CN 103405988 A (43)申请公布日 2013.11.27 CN 103405988 A *CN103405988A* (21)申请号 201310274810.1 (22)申请日 2013.07.02 B01D 53/02(2006.01) (71)申请人 香港诺曼泰壹环保科技有限公司 地址 100101 北京市朝阳区小营北路 19 号 裕发大厦 311 室 申请人 王建辉 (72)发明人 王建辉 (74)专利代理机构 北京双收知识产权代理有限 公司 11241 代理人 李云鹏 (54) 发明名称 烟气冷却系统及方法 (57) 摘要 本发明烟气冷却系统涉及一种。
2、用于活性炭或 活性焦干法脱硫吸附塔烟气冷却降温系统及方 法。 其目的是为了提供一种烟气冷却系统及方法， 能够控制进入吸附塔的烟气的温度， 避免活性炭 或活性焦产生局部热点。 本发明烟气冷却系统， 包 括烟气冷却器、 外气冷却器、 第一、 二温度传感器 和第一烟气管， 第一烟气管的一端固定安装在吸 附塔的进气口， 吸附塔的进气口上安装有进气挡 板， 第一烟气管的另一端与排烟口连通， 外气冷却 器、 烟气冷却器均安装在第一烟气管上， 且烟气冷 却器位于外气冷却器与吸附塔之间， 第一温度传 感器位于外气冷却器和烟气冷却器之间， 第二温 度传感器位于烟气冷却器与吸附塔之间， 外气冷 却器上安装有能够调。
3、节进气量的挡板。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103405988 A CN 103405988 A *CN103405988A* 1/1 页 2 1. 一种烟气冷却系统， 其特征在于 ： 包括烟气冷却器 （1） 、 外气冷却器 （2） 、 第一温度传 感器 （3） 、 第二温度传感器 （4） 和第一烟气管 （6） ， 所述第一烟气管 （6） 的一端固定安装在吸 附塔 （7） 的进气口， 所述吸附塔 （7） 的进气口上安装有进气。
4、挡板， 第一烟气管 （6） 的另一端 与排烟口 （8） 连通， 所述外气冷却器 （2） 安装在第一烟气管 （6） 上， 所述烟气冷却器 （1） 也安 装在第一烟气管 （6） 上， 且烟气冷却器 （1） 位于外气冷却器 （2） 与吸附塔 （7） 之间， 所述第 一温度传感器 （3） 和第二温度传感器 （4） 均安装第一烟气管 （6） 上， 且第一温度传感器 （3） 位于外气冷却器 （2） 和烟气冷却器 （1） 之间， 第二温度传感器 （4） 位于烟气冷却器 （1） 与吸 附塔 （7） 之间， 所述外气冷却器 （2） 的外气进气口上安装有能够调节进气量的挡板。 2. 根据权利要求 1 所述的烟气冷。
5、却系统， 其特征在于 ： 还包括第二烟气管 （9） ， 所述第 二烟气管 （9） 的一端连接在第一烟气管 （6） 上， 第二烟气管 （9） 与第一烟气管 （6） 的连接处 位于排烟口 （8） 与外气冷却器 （2） 之间， 所述第二烟气管 （9） 的另一端与烟囱 （10） 连接， 所 述第二烟气管 （9） 上安装有主挡板， 所述第一烟气管 （6） 上也安装有主挡板， 所述第一烟气 管 （6） 上的主挡板位于外气冷却器 （2） 与第一、 第二烟气管 （6、 9） 连接处之间。 3.根据权利要求1或2所述的烟气冷却系统， 其特征在于 ： 所述烟气冷却器 （1） 包括壳 体、 喷淋管， 所述壳体的上端。
6、开设有进气口， 壳体的下端开设有出气口， 所述喷淋管安装在 壳体内， 所述喷淋管上安装有若干喷嘴， 所述喷嘴的出口均朝下， 所述喷嘴能够喷出水滴和 压缩空气的混合物， 所述水滴的直径小于 60 微米。 4. 根据权利要求 3 所述的烟气冷却系统， 其特征在于 ： 还包括第三温度传感器， 所述第 三温度传感器安装在吸附塔 （7） 内。 5. 一种烟气冷却方法， 使用权利要求 1 所述的烟气冷却系统对烟气进行冷却， 其特征 在于， 包括下列步骤 ： （1） 、 使烟气从第一烟气管 （6） 进入吸附塔 （7） 内 ； （2） 、 当第一温度传感器 （3） 检测到的烟气温度不超过 150时， 关闭外气。
7、冷却器 （2） 的 外气进气口， 同时烟气冷却器 （1） 不对烟气进行冷却 ； （3） 、 当第一温度传感器 （3） 检测到的烟气温度超过 150时， 烟气冷却器 （1） 启动， 使 第二温度传感器 （4） 检测到的烟气温度不超过 150 ； （4） 、 当第二温度传感器 （4）检测到的烟气温度超过 150时， 继续启动烟气冷却器 （1） ， 并同时打开外气冷却器 （2） 进气口向第一烟气管 （6） 内补充外气， 对烟气稀释降温， 使 第二温度传感器 （4） 检测到的烟气温度不超过 150。 6. 根据权利要求 5 所述的烟气冷却方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （4） 中， 通过控制外气 冷。
8、却器 （2） 进气口的挡板的开启大小， 来控制进入第一烟气管 （6） 的外气， 使第二温度传感 器 （4） 检测到的烟气温度低于 150。 7.根据权利要求6所述的烟气冷却方法， 其特征在于 ： 所述烟气冷却器 （1） 与外气冷却 器 （2） 均开启后， 第二温度传感器 （4） 检测到的温度超过 150时， 关闭第一烟气管 （6） 上的 主挡板， 打开第二烟气管 （9） 上的主挡板， 使烟气从第二烟气管 （9） 直接排入烟囱 （10） ， 同 时打开外气冷却器 （2） 、 关闭烟气冷却器 （1） ， 使外气通过第一烟气管 （6） 进入吸附塔 （7） 。 权 利 要 求 书 CN 1034059。
9、88 A 2 1/4 页 3 烟气冷却系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及脱硫设备领域， 特别是涉及一种用于活性炭或活性焦干法脱硫吸附塔 烟气冷却降温系统及方法。 背景技术 0002 活性焦或活性炭烟气脱硫技术属于干式回收法脱硫工艺， 依靠活性焦或活性炭对 二氧化硫的吸附和解析完成烟气脱硫循环。因活性焦或活性炭具有光谱吸附性， 该技术能 同时脱除多种有害物质。在脱硫过程中基本上不消耗水， 没有废水、 废渣产生， 具有优异的 环保性能。脱硫产物为高浓度二氧化硫气体， 可生产硫酸、 硫磺、 液体二氧化硫、 化肥等产 品， 能有效缓解资源缺乏的问题。 0003 当使用具有活性焦或活性炭的吸附塔。
10、来净化炼铁厂以金属制造为目的的炼铁烧 结工艺、 火力发电设备的化石燃料 （煤炭） 、 焦炭或其化合物的燃烧过程中产生、 排放的烟气 中， 或者工业 / 生活废料焚烧炉中排放的烟气中， 所含有的污染源时， 由于烟气本身具有 较高的温度， 再加上烟气通过风机绝热压缩后被二次加热， 当进入吸附塔的烟气温度超过 150时， 会使吸附塔内的活性炭或活性焦产生局部热点， 如果烟气温度持续超过 150， 使 热点产生火点， 活性炭或活性焦会继续氧化， 使活性炭或活性焦失效甚至燃烧， 从而造成吸 附塔损坏。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种烟气冷却系统， 能够控制进入吸附塔的烟气 的温度，。
11、 避免吸附塔内的活性炭或活性焦产生局部热点。 0005 本发明烟气冷却系统， 包括烟气冷却器、 外气冷却器、 第一温度传感器、 第二温度 传感器和第一烟气管， 第一烟气管的一端固定安装在吸附塔的进气口， 所述吸附塔的进气 口上安装有进气挡板， 第一烟气管的另一端与排烟口连通， 所述外气冷却器安装在第一烟 气管上， 所述烟气冷却器也安装在第一烟气管上， 且烟气冷却器位于外气冷却器与吸附塔 之间， 所述第一温度传感器和第二温度传感器均安装第一烟气管上， 且第一温度传感器位 于外气冷却器和烟气冷却器之间， 第二温度传感器位于烟气冷却器与吸附塔之间， 外气冷 却器的外气进气口上安装有能够调节进气量的挡。
12、板。 0006 本发明烟气冷却系统， 还包括第二烟气管， 所述第二烟气管的一端连接在第一烟 气管上， 第二烟气管与第一烟气管的连接处位于排烟口与外气冷却器之间， 所述第二烟气 管的另一端与烟囱连接， 所述第二烟气管上安装有主挡板， 所述第一烟气管上也安装有主 挡板， 所述第一烟气管上的主挡板位于外气冷却器与第一、 第二烟气管连接处之间。 0007 本发明烟气冷却系统， 其中所述烟气冷却器包括壳体、 喷淋管， 所述壳体的上端开 设有进气口， 壳体的下端开设有出气口， 所述喷淋管安装在壳体内， 所述喷淋管上安装有若 干喷嘴， 喷嘴的出口均朝下， 所述喷嘴能够喷出水滴和压缩空气的混合物， 所述水滴的。
13、直径 小于 60 微米。 说 明 书 CN 103405988 A 3 2/4 页 4 0008 本发明烟气冷却系统， 还包括第三温度传感器， 第三温度传感器安装在吸附塔内。 0009 本发明烟气冷却系统与现有技术不同之处在于本发明通过在向吸附塔内通入烟 气的第一烟气管上安装烟气冷却器、 外气冷却器、 第一温度传感器、 第二温度传感器， 通过 第一温度传感器检测进入第一烟气管内的烟气温度， 并通过烟气冷却器和外气冷却器对温 度过高的烟气进行冷却， 然后通过第二温度传感器检测冷却后的烟气温度， 保证进入吸附 塔内的烟气不超过活性炭或活性焦工作的临界温度， 从而能够有效的避免吸附塔内的活性 炭或活。
14、性焦产生局部热点， 避免活性炭或活性焦失效、 燃烧， 损坏吸附塔。 0010 本发明烟气冷却系统， 通过设置第二烟气管， 当烟气经烟气冷却器和外气冷却器 降温后， 仍然超过临界温度时， 直接通过第二烟气管将过热烟气排出， 避免过热烟气进入吸 附塔。 通过在烟气冷却器的喷淋管上设置喷嘴， 喷嘴将水滴和压缩空气的混合物向下喷出， 冷却水形成小于 60 微米的水滴， 与从上端的进气口进入烟气混合， 混合物中的水滴能够起 到给烟气降温的作用， 水滴在给烟气降温的同时， 受热后完全蒸发， 从而不会与硫氧化物化 合形成硫酸而导致吸附塔或烟气输送管道受到腐蚀。通过在吸附塔内安装第三温度传感 器， 能够直接检。
15、测到活性炭或活性焦的温度， 避免活性炭或活性焦出现热点。 0011 本发明解决的另一个技术问题是提供一种使用上述烟气冷却系统对进入吸附塔 内的烟气进行冷却的方法， 避免吸附塔内的活性炭或活性焦产生局部热点。 0012 本发明一种烟气冷却方法， 使用上述烟气冷却系统对烟气进行冷却， 包括下列步 骤 ： 0013 （1） 、 使烟气从第一烟气管进入吸附塔内 ； 0014 （2） 、 当第一温度传感器检测到的烟气温度不超过 150时， 关闭外气冷却器的外 气进气口， 同时烟气冷却器不对烟气进行冷却 ； 0015 （3） 、 当第一温度传感器检测到的烟气温度超过 150时， 烟气冷却器启动， 使第二 。
16、温度传感器检测到的烟气温度不超过 150 ； 0016 （4） 、 当第二温度传感器检测到的烟气温度超过 150时， 继续启动烟气冷却器， 并 同时打开外气冷却器的进气口， 向第一烟气管内补充外气， 对烟气稀释降温， 使第二温度传 感器检测到的烟气温度不超过 150。 0017 本发明烟气冷却方法， 其中所述步骤 （4） 中， 通过控制外气冷却器进气口的挡板 的开启大小， 来控制进入第一烟气管的外气， 使第二温度传感器检测到的烟气温度低于 150。 0018 本发明烟气冷却方法， 其中所述烟气冷却器与外气冷却器均开启后， 第二温度传 感器检测到的温度超过 150时， 关闭第一烟气管上的主挡板，。
17、 打开第二烟气管上的主挡 板， 使烟气从第二烟气管直接排入烟囱， 同时打开外气冷却器、 关闭烟气冷却器， 使外气通 过第一烟气管进入吸附塔。 0019 采用本发明的烟气冷却方法， 能够保证进入吸附塔内的烟气不超过活性炭或活性 焦工作的临界温度， 从而能够有效的避免吸附塔内的活性炭或活性焦产生局部热点， 避免 活性炭或活性焦失效、 燃烧， 损坏吸附塔。 0020 下面结合附图对本发明作进一步说明。 附图说明 说 明 书 CN 103405988 A 4 3/4 页 5 0021 图 1 为本发明烟气冷却系统的结构示意图 ； 0022 图 2 为本发明烟气冷却系统使用的结构示意图。 具体实施方式 。
18、0023 当烟气以150C以上的温度连续进入吸附塔7时， 在吸附塔中从某一处开始活性 炭变得过热并形成小火种， 该火种又开始转移到模块中的其他活性炭， 该模块长时间会处 于无法进行吸附及催化活动的停止状态。 因此， 为了活性炭在150以下保持其正常的最佳 功能， 而且吸附塔不会因 “热点” 而降低整个系统的运转及效率， 需要采用如下系统对进入 吸附塔中的烟气温度进行冷却， 使其维持在 150以下。 0024 如图1所示， 本发明烟气冷却系统包括烟气冷却器1、 外气冷却器2、 第一温度传感 器 3、 第二温度传感器 4、 第三温度传感器、 第一烟气管 6 和第二烟气管 9。第一烟气管 6 的 一。
19、端固定安装在吸附塔 7 的进气口， 吸附塔 7 的进气口上安装有进气挡板， 第一烟气管 6 的 另一端与排烟口 8 连通， 外气冷却器 2 安装在第一烟气管 6 上， 烟气冷却器 1 也安装在第一 烟气管 6 上， 且烟气冷却器 1 位于外气冷却器 2 与吸附塔 7 之间， 第一温度传感器 3 和第二 温度传感器 4 均安装第一烟气管 6 上， 且第一温度传感器 3 位于外气冷却器 2 和烟气冷却 器 1 之间， 第二温度传感器 4 位于烟气冷却器 1 与吸附塔 7 之间， 第三温度传感器安装在吸 附塔 7 内。外气冷却器 2 的外气进气口上安装有能够调节进气量的挡板。第二烟气管 9 的 一端。
20、连接在第一烟气管 6 上， 第二烟气管 9 与第一烟气管 6 的连接处位于排烟口 8 与外气 冷却器 2 之间， 第二烟气管 9 的另一端与烟囱 10 连接， 第二烟气管 9 上安装有主挡板， 第一 烟气管 6 上也安装有主挡板， 所述第一烟气管 6 上的主挡板位于外气冷却器 2 与第一、 第二 烟气管 6、 9 连接处之间。本发明中的烟气冷却器 1 包括壳体、 喷淋管， 壳体的下端开设有进 气口， 壳体的上端开设有出气口， 喷淋管安装在壳体内， 壳体的上端开设有进气口， 壳体的 下端开设有出气口， 喷淋管安装在壳体内， 喷淋管上安装有若干喷嘴， 喷嘴的出口均朝下， 喷嘴能够喷出水滴和压缩空气。
21、的混合物， 水滴的直径小于 60 微米。 0025 本发明一种烟气冷却方法， 使用上述烟气冷却系统对烟气进行冷却， 按照下列步 骤进行 ： 0026 1、 使烟气从第一烟气管 6 进入吸附塔 7 内 ； 0027 2、 当第一温度传感器3检测到的烟气温度不超过150时， 关闭外气冷却器2的外 气进气口， 同时烟气冷却器 1 不对烟气进行冷却 ； 0028 3、 当第一温度传感器 3 检测到的烟气温度超过 150时， 烟气冷却器 1 启动， 使第 二温度传感器 4 检测到的烟气温度不超过 150 ； 0029 4、 当第二温度传感器 4 检测到的烟气温度超过 150时， 继续启动烟气冷却器， 并。
22、 同时打开外气冷却器2的进气口向第一烟气管6内补充外气， 对烟气稀释降温， 使第二温度 传感器 4 检测到的烟气温度不超过 150。 0030 在步骤4中， 通过控制外气冷却器2进气口的挡板的开启大小， 来控制进入第一烟 气管 6 的外气， 使第二温度传感器 4 检测到的烟气温度低于 150。如果烟气冷却器 1 与外 气冷却器 2 均开启后， 第二温度传感器 4 检测到的温度仍然持续 150时， 关闭第一烟气管 6 上的主挡板， 打开第二烟气管 9 上的主挡板， 使烟气从第二烟气管 9 直接排入烟囱 10， 同 时打开外气冷却器 2、 关闭烟气冷却器 1， 使外气通过第一烟气管 6 进入吸附塔。
23、 7。 说 明 书 CN 103405988 A 5 4/4 页 6 0031 附图 2 中是应用本发明的烟气冷却系统对烟气温度进行调节的实例。 0032 以炼铁厂烧结烟气为例， 温度上升的原因有两种， 第一种， 烧结机中因做工时的设 备运转及原材料条件而导致温度上升， 第二种， 由烧结机排出的烟气在经过静电集尘器 12 及袋式除尘器 11 的过程中由两台送风机 13、 14 绝热压缩， 导致温度上升。 0033 通常， 烟气温度最高上升至 150 C 的时候， 第一温度传感器 3 检测出异常温度， 烟气冷却器1通过喷水滴与压缩空气的混合物来降低烟气温度， 第二温度传感器4确认， 保 证送到吸。
24、附塔 7 中的烟气温度已降到 150 C 以下之后， 使烟气经过正常的烟气处理过程。 喷射用水通过烟气冷却器 1 内安装的高压输送泵在喷嘴内与压缩空气混合后， 靠此压力以 小于60微米的水滴喷出来， 并冷却烟气， 然后完全蒸发掉， 而且不会导致吸附塔7或烟气输 送管路受到腐蚀等影响。 0034 如果烟气冷却系统检测到进入吸附塔 7 的烟气温度最高达到 200 C 的情况时， 也能通过烟气冷却系统将其冷却到正常温度。该冷却系统通过烟气冷却器 1 初步 （第一次） 降低温度， 然后第二次通过外气冷却器 2 进一步降低温度。 0035 对炼铁厂烧结烟气来讲， 做功时本系统的进气温度条件通常是 901。
25、80 C， 最高 200 C。为了有效应对不同的温度条件并有效地运用本烟气冷却系统， 使用步骤具体如 下 ： 0036 步骤一 ： 吸附塔 7 前端的烟气冷却器 1 中的水冷过程。吸附塔 7 前端的第一温度 传感器检测到的温度超过 150 C 时， 作为第一步骤， 用吸附塔前端的烟气冷却器 1 开始喷 射气水混合物。设计目的是， 通过喷微小的水滴将烟气温度冷却至 150 C 以下。耗水量的 变化与实际温度和设计温度之间的温差成比例。 0037 步骤二 ： 为与步骤一同步的、 袋式除尘器 11 后端的外气稀释过程。烟气冷却器 1 中经过喷射冷却过程后， 吸附塔 7 前端的第二温度传感器 4 检测。
26、到的温度却始终没有降下 来， 在这种情况下， 作为第二步骤， 用袋式除尘器11后端的外气冷却器2补充进行外气稀释 作业。第二温度传感器 4 检测到的温度超过 150 C 时， 立即对外气冷却器 2 的进气挡板进 行调整， 以便通过外气冷却器 2 引进外气并与烟气进行混合。 0038 步骤三 ： 通过第二烟气管 9 直接从烟囱排出高温烟气， 并且只许外气引入吸附塔 中。经过喷射冷却及外气稀释过程后， 吸附塔前端第二温度传感器 4 检测到的温度下降还 是不够充分， 继续维持在 150 C 以上， 在这种情况下， 需要通过袋式除尘器 11 前方的第二 烟气管 9 将高温烟气直接从烟囱排出， 而且只许外气通过外气冷却器 2 引入吸附塔 7 中， 以 保护吸附塔不被损坏。 0039 步骤四 ： 恢复至正常运行。吸附塔前端第二温度传感器 4 检测到的温度低于 150 C 时， 旁路运行模式将恢复至正常运转方式。 0040 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述， 并非对本发明的范 围进行限定， 在不脱离本发明设计精神的前提下， 本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进， 均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。 说 明 书 CN 103405988 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103405988 A 7 。