一种活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置的制作方法

本实用新型涉及环保工程领域，尤其涉及一种活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置。

背景技术：

随着我国工业的发展和对环保要求的提高，工业窑炉烟气治理已在政府的推动下大力稳步进行。其中，活性焦炭化烟气在经过焚烧炉后温度高达1100-1200℃，同时烟气中含有大量固体污染物，部分固体污染物在高温下呈熔融状态。因此，烟气需要利用蒸发器进行除尘和降温，以保证后续烟气处理设施的安全运行，并对高温烟气余热能进行回收利用。

目前市场上现有的蒸发器中列管间距较小，在运行过程中容易因烟气温度过高，导致熔融态固体污染物堵塞列管的情况，不适合处理活性焦炭化炉焚烧炉等工业窑炉在生产中产生的高温高尘烟气。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置，以适用于处理活性焦炭化炉焚烧炉等工业窑炉在生产中产生的高温高尘烟气。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置，包括高温蒸发器、余热锅炉和省煤器，所述高温蒸发器、余热锅炉和省煤器彼此独立，所述高温蒸发器、余热锅炉和省煤器沿烟气的流动方向依次布置，所述高温蒸发器和所述省煤器均通过烟道与所述余热锅炉连通，所述高温蒸发器上开设有烟气分段式蒸发装置的烟气入口，所述省煤器上开设有烟气分段式蒸发装置的烟气出口，所述烟气出口通过烟道与引风机连通，所述省煤器上还开设有冷却水入口，所述省煤器内设有第一汽水管道，所述高温蒸发器内设有第二汽水管道，所述余热锅炉内设有第三汽水管道，所述第一汽水管道的入口与所述冷却水入口连通，所述第一汽水管道的出口通过所述第四汽水管道与所述第二汽水管道的入口连通，所述第四汽水管道贯穿所述余热锅炉，所述余热锅炉上还开设有饱和蒸汽出口，所述第三汽水管道的入口与所述第四汽水管道连通，所述第二汽水管道的出口和所述第三汽水管道的出口均与所述饱和蒸汽出口连通。

作为优选，所述第二汽水管道包括若干与烟气流动方向垂直的第一列管，各所述第一列管间平行间隔设置，各所述第一列管间的间距为90～150mm。

作为优选，所述第一汽水管道包括若干第二列管，所述第三汽水管道包括若干第三列管，各所述第二列管和各所述第三列管均与烟气流动方向垂直。

作为优选，所述冷却水入口位于所述省煤器的顶部。

作为优选，所述饱和蒸汽出口位于所述余热锅炉的顶部。

作为优选，所述高温蒸发器的顶部设有清灰孔。

作为优选，所述高温蒸发器和余热锅炉的底部均设有卸灰阀和灰仓。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置采用分段式设计，高温蒸发器中列管间距达到90～150mm，不容易发生堵塞现象，烟气可以在高温蒸发器中一直顺畅地流通，另外，高温蒸发器上部设置清灰孔，可以实现在线清灰，及时去除熔融态固体污染物在高温蒸发器的列管上冷却硬化形成的积灰，能保障高温蒸发器的运行安全，高温蒸发器降低了进入余热锅炉和省煤器的烟气温度，保障了余热锅炉和省煤器的运行安全，高温蒸发器同时截留了部分熔融态固体污染物，熔融态固体污染物变少且经过高温蒸发器降温后硬度提高粘附性降低，更不易粘附在后续换热管道的列管上，防止烟气中的熔融态固体污染物堵塞后续换热管道；因为烟气中的熔融态固体污染物部分被截留在高温蒸发器中，且进入余热锅炉中的熔融态固体污染物的粘性较低，所以余热锅炉中列管的可紧密布置，以减少余热锅炉的体积，节省布置空间；本实用新型中的省煤器充分利用烟气余热能，对锅炉给水进行初步的预热，有利于冷却水在高温蒸发器和余热锅炉中快速地汽化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型实施例提供一种活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置，包括高温蒸发器1、余热锅炉2和省煤器3，所述高温蒸发器1、余热锅炉2和省煤器3彼此独立，所述高温蒸发器1、余热锅炉2和省煤器3沿烟气的流动方向依次布置，所述高温蒸发器1和所述省煤器3均通过烟道4与所述余热锅炉2连通，所述高温蒸发器1上开设有烟气分段式蒸发装置的烟气入口，所述省煤器3上开设有烟气分段式蒸发装置的烟气出口，所述烟气出口通过烟道4与引风机连通，所述省煤器3上还开设有冷却水入口，所述省煤器3内设有第一汽水管道5，所述高温蒸发器1内设有第二汽水管道9，所述余热锅炉2内设有第三汽水管道10，所述第一汽水管道5的入口与所述冷却水入口连通，所述第一汽水管道5的出口通过所述第四汽水管道11与所述第二汽水管道9的入口连通，所述第四汽水管道11贯穿所述余热锅炉2，所述余热锅炉2上还开设有饱和蒸汽出口，所述第三汽水管道10的入口与所述第四汽水管道11连通，所述第二汽水管道9的出口和所述第三汽水管道10的出口均与所述饱和蒸汽出口连通。

传统的烟气蒸发器中高温蒸发器和余热锅炉集成在一起，传统的烟气蒸发器中换热列管排列紧密，间距较小，活性焦炭化烟气中的熔融态固体污染物在换热过程中会粘附到各所述列管上，导致列管间的间隙变得更小甚至完全堵塞了列管间的间隙，使得后续烟气无法继续顺畅地流通，减少了设备的使用寿命，也容易发生危险。

本实用新型提供的活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置采用分段式设计，高温蒸发器1中列管间距达到90～150mm，不容易发生堵塞现象，烟气可以在高温蒸发器1中一直顺畅地流通，另外，高温蒸发器1上部设置清灰孔，可以实现在线清灰，及时去除熔融态固体污染物在高温蒸发器的列管上冷却硬化形成的积灰，能保障高温蒸发器1的运行安全；高温蒸发器1一方面降低了进入余热锅炉2和省煤器3的烟气温度，保障了余热锅炉2和省煤器3的运行安全，避免了余热锅炉2和省煤器3内烟气温度过高时可能发生的危险情况，另一方面，高温蒸发器1截留了部分熔融态固体污染物，使得进入余热锅炉2和省煤器3的熔融态固体污染物变少，且进入余热锅炉2和省煤器3的熔融态固体污染物在经过高温蒸发器降温后硬度提高粘附性降低，更不易粘附在后续换热管道(余热锅炉2和省煤器3)的列管上，防止烟气中的熔融态固体污染物堵塞后续换热管道；因为烟气中的熔融态固体污染物大部分被截留在高温蒸发器1中，且进入余热锅炉中的熔融态固体污染物的粘性较低，所以余热锅炉2中的列管可紧密布置，以减少余热锅炉2的体积，节省布置空间；本实用新型中的省煤器3充分利用烟气余热能，对余热锅炉给水进行初步的预热，有利于冷却水在高温蒸发器1和余热锅炉2中快速地汽化。

所述第二汽水管道9包括若干与烟气流动方向垂直的第一列管，各所述第一列管间平行间隔设置，各所述第一列管间的间距为90～150mm，不易发生堵塞。所述第一汽水管道5包括若干第二列管，所述第三汽水管道10包括若干第三列管，各所述第二列管和各所述第三列管均与烟气流动方向垂直，可以有效进行热交换。在本实施例中，所述冷却水入口位于所述省煤器3的顶部。所述饱和蒸汽出口位于所述余热锅炉2的顶部。

所述高温蒸发器1和余热锅炉2的底部均设有卸灰阀8和灰仓7，高温蒸发器1和余热锅炉2均与对应的灰仓7连通，打开卸灰阀8即可卸走灰仓7内的积灰。为清除高温蒸发器1中列管上粘附的积灰，保证高温蒸发器1的运行安全，高温蒸发器1的顶部设有清灰孔，工作人员可将锤子伸入清灰孔内敲打高温蒸发器1中的列管，使列管上冷却硬化的积灰掉落至灰仓7中。

本实用新型实施例还提供一种活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置的蒸发方法：冷却水经省煤器3进入余热锅炉2和高温蒸发器1，省煤器3利用烟气余热能，加热锅炉给水，高温高尘烟气依次在高温蒸发器1、余热锅炉2、省煤器3内与冷却水进行热交换后排出进入引风机，高温蒸发器1中列管间距达到90～150mm，不容易发生堵塞现象，高温蒸发器1降低了进入余热锅炉2和省煤器3的烟气温度，保障了余热锅炉2和省煤器3的运行安全，高温蒸发器1同时截留了部分熔融态固体污染物，熔融态固体污染物变少且经过高温蒸发器降温后硬度提高粘附性降低，更不易粘附在后续换热管道(余热锅炉2和省煤器3)的列管上，防止烟气中的熔融态固体污染物堵塞后续换热管道，所述高温蒸发器1顶部设有在线清灰的清灰孔，能保障高温蒸发器的运行安全，余热锅炉2中列管紧密布置，可以减少余热锅炉2的体积，节省布置空间，余热锅炉2中的冷却水和高温蒸发器1中的冷却水汽化后均由余热锅炉2上的饱和蒸汽出口排出。

本实用新型适用于活性焦制备等产生的高温高尘烟气处理及余热回收领域。

本实用新型在现有基础上对常规蒸发器进行优化，开发出了分段式蒸发器，具有如下特点：

1、蒸发器分段式设置：高温蒸发器1中列管间距达到90～150mm，在降低烟气温度的同时，可以截留部分熔融态固体污染物，防止熔融态固体污染物堵塞后续换热管道；余热锅炉2中列管紧密布置，可以减少余热锅炉2的体积，节省布置空间；省煤器3充分利用烟气余热能，加热锅炉给水。

2、高温蒸发器1上部设置清灰孔，可以实现在线清灰，保障蒸发器运行安全。

本实用新型主体部分设置为分段式蒸发装置，包括高温蒸发器1、余热锅炉2和省煤器3。所述的高温蒸发器1、余热锅炉2和省煤器3由烟道4连接，汽水管道5经省煤器3进入余热锅炉2和高温蒸发器1；产生的高温蒸汽经汽水管道5排出；所述的高温蒸发器1上部设置有清灰孔6；所述的高温蒸发器1和余热锅炉2下部分别设置有灰仓7和卸灰阀8。

本实用新型由于上述结构和设置，具有分段式处理高温高尘烟气的能力。高温蒸发器1不仅能有效地降低烟气温度，防止因烟气温度过高导致余热锅炉2超温和堵塞，保护了余热锅炉2及后续设备的安全运行，同时可以将部分熔融状态的固体污染物截留在高温蒸发器1内，减少后续设备堵塞的概率，还具有在线清理积灰的功能，保障了蒸发器的换热效率与运行连续性，提高了蒸发器使用寿命，有效降低烟气温度，回收大量的余热能，产生了可观的经济效益，同时保障后续烟气处理设备的安全运行。

所述余热锅炉2上设置有锅炉给水入口和饱和蒸汽出口；高温烟气由高温蒸发器1烟气入口进入，分别经过高温蒸发器1、余热锅炉2、省煤器3后经烟道4进入引风机。锅炉给水由省煤器3加热后进入余热锅炉2，经汽水管道5分别进入余热锅炉2内和高温蒸发器1进行加热，高温蒸汽经汽水管道5由饱和蒸汽出口排出。

高温蒸发器1列管间距较宽，可以实现高温高尘烟气中熔融态固体污染物的截留和烟气初级降温，减少高温烟尘对第二级蒸发器的损害和堵塞，保护后续烟气处理设备的安全运行。

高温蒸发器上设置清灰孔，可以实现在线清灰；高温蒸发器和余热锅炉下部设置有灰仓和卸灰阀，实现顺利排除积灰。

本实用新型提供了一种应用于活性焦炭化高温高尘烟气分段式蒸发装置，属于烟气治理环保技术领域。针对活性焦炭化炉焚烧炉等工业窑炉产生的高温高尘烟气的特点，本实用新型设置了多段式蒸发器，主体部分包括高温蒸发器1、余热锅炉2和省煤器3；高温蒸发器1和余热锅炉2下部均设置有卸灰阀8，卸灰阀8下部设置有灰仓7；在高温蒸发器1上部设置有清灰孔6，通过在线清灰孔6利用敲击等方式，将冷却硬化的积灰及时通过灰仓7排出可以实现蒸发器的在线清灰；省煤器3进一步降低烟气温度，并初步加热锅炉给水。本实用新型所示蒸发器采用多段式蒸发换热，达到高温蒸发器1降低烟气温度，余热锅炉2吸收余热，省煤器3初步加热锅炉给水的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。