一种高温烟气急冷系统的制作方法

本实用新型涉及烟气处理设备技术领域，特别涉及一种高温烟气急冷系统。

背景技术：

在危废烟气处理技术领域，焚烧法因能够有效的减容减量，还能回收其热量，被得到了广泛的应用。废弃物在焚烧过程会产生二恶英等有害物质。相关规范提出焚烧的热能利用应避开200～500℃区间，高温烟气应采用急冷处理，使烟气温度在1s内降到200℃以下。

根据急冷单元在不同体系中的应用，其压力温度控制范围有很大区别，且喷水量随着运行负荷变化而变化，操作弹性范围甚至超过10：1(同一控制范围内的最大喷水量和最小喷水量的比例)。因为温度控制回路滞后，若水量未控制好，很容易造成过喷现象，导致水分蒸发不充分，在急冷设备的底部形成积水，从而易造成急冷设备的局部腐蚀。

现有不少对急冷处理技术的研究，包括调整急冷设备的结构、改变喷枪的形式和/或位置等，来优化急冷工艺。但在实际应用过程中仍然存在温度控制滞后，温度波动大等问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，尤其针对现有急冷设备温度控制滞后的问题，本实用新型提供了一种高温烟气急冷系统，通过在急冷单元的急冷烟气出口设置温度监测装置，并在输送单元设置调节阀和流量监测装置，通过控制单元将温度监测装置的设定值和测得值输出为流量监测装置的设定值，并通过调节阀实时调节冷却介质的流量，可有效改善温度控制滞后的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供一种高温烟气急冷系统，所述高温烟气急冷系统包括：

一急冷单元，其中所述急冷单元设有高温烟气进口、急冷烟气出口以及冷却介质进口，其中所述急冷烟气出口设置有温度监测装置；

一输送单元，用于输送冷却介质，其中所述输送单元连通所述冷却介质进口，且所述输送单元设置有调节阀，以调节输送流量，所述输送单元于所述调节阀与所述冷却介质进口之间还设置有流量监测装置；和

一控制单元，以将所述温度监测装置的设定值和测得值输出为所述流量监测装置的设定值，并以所述设定值为目标来调节所述调节阀的开度，以调节所述流量监测装置的测得值逐渐与所述设定值相一致，从而调整温度监测装置的测得值逐渐与温度监测装置的设定值相一致，短时间内实现温度的精准控制。

本申请实用新型一种高温烟气急冷系统，通过在急冷单元的急冷烟气出口设置温度监测装置，将温度监测装置的测得值和设定值在控制单元作用下输出为输送单元中流量监测装置的设定值，以该设定值为基准与流量监测装置的测得值相对比来相应调节调节阀的开度，使流量监测装置的测得值逐渐与其设定值相一致，从而使温度监测装置的测得值逐渐与温度监测装置的设定值相一致。通过以温度监测装置的设定值，即急冷单元的急冷烟气出口的设定温度值为目标，在控制单元作用下，反向持续、即时调整输送单元中调节阀的开度，可精准的控制输送给急冷单元的冷却介质量来满足急冷单元输出的目标温度值，大大的提高了温度控制的响应速度，减小了温度的波动。

进一步地，所述急冷单元是急冷塔。

进一步地，所述温度监测装置是温度变送器。

进一步地，所述流量监测装置是流量计。

进一步地，所述控制单元是pid控制器。

进一步地，所述调节阀包括若干个并联设置的子调节阀，且若干个所述子调节阀可调范围内的冷却介质量之和大于所述急冷单元所需最大冷却介质量。通过设置多个并联的子调节阀，可在较大的调节范围内精准的控制输送单元的输送流量，从而便于温度的控制。

进一步地，所述调节阀包括两个相同的子调节阀，具有相同的开度调节控制以及开度范围，方便子调节阀的采购以及控制。

附图说明

图1为本申请一较佳实施例高温烟气急冷系统的原理图。

其中，1-急冷单元，11-高温烟气进口，12-急冷烟气出口，13-冷却介质进口，2-温度监测装置，3-输送单元，4-流量监测装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1所示，本实用新型提供一种高温烟气急冷系统，所述高温烟气急冷系统包括急冷单元1、输送单元3和控制单元。

其中，所述急冷单元1优选为急冷塔。所述急冷单元1设有用于接收待处理高温烟气的高温烟气进口11、用于排出处理后的烟气的急冷烟气出口12以及用于接收冷却介质以冷却高温烟气的冷却介质进口13。其中所述急冷烟气出口12设置有温度监测装置2，该温度监测装置2优选为温度变送器。

温度变送器是将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，主要用于工业过程温度参数的测量和控制。

其中，所述输送单元3连通所述冷却介质进口11，以向急冷单元1输送冷却介质。所述输送单元3设置有调节阀(a、b)，以调节输送流量。同时，所述输送单元3于所述调节阀(a、b)与所述冷却介质进口13之间还设置有流量监测装置4，以实时监测输送单元3的输送流量。

优选地，所述流量监测装置4优选为流量计。

其中，所述控制单元优选为pid控制器。

pid控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同，pid控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。可以通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个pid反馈回路却可以保持系统的稳定。

优选地，所述调节阀(a、b)包括两个并联设置的子调节阀(a、b)，且两个所述子调节阀(a、b)可调范围内的冷却介质量之和大于所述急冷单元1所需最大冷却介质量。两个相同的子调节阀(a、b)具有相同的开度调节控制以及开度范围，以方便子调节阀(a、b)的采购以及控制。

通过并联设置多个子调节阀来共同调节输送单元的输送流量，可在较大的输送范围内实现对冷却介质流量大小的精准控制，从而实现对急冷烟气出口的烟气温度的更加精确的控制。

本申请实用新型所采用的控制方式为串级 分程控制耦合，控制过程如下：

串级：急冷塔的急冷烟气出口12设置温度变送器，以监测急冷烟气出口12的烟气温度，并以此作为输送单元3中喷水量控制回路的主控制回路。急冷塔前端的输送单元3的进水管线中设置高精度的可远传流量计，以监测输送单元3的喷水量并作为喷水量控制回路的副控制回路。

设定急冷塔急冷烟气出口12的烟气温度设定值，根据工艺路线不同，设定值不同。

主控制回路：tic

pv1(工艺值)：温度变送器测得值，℃；

sp1(设定值)：控制目标值，℃；

mv1(输出值)：pid控制回路tic输出值，kg/h。以此作为副控制回路的设定值。

副控制回路：fic

pv2(工艺值)：水管线上流量计测得值，kg/h；

sp2(设定值)：主控制回路的输出值mv1；

mv2(输出值)：0～100％。

首先设定急冷单元1处理后的烟气温度的设定值。在pid控制器作用下，将温度变送器的实际测得值以及首先设定的设定值输出为副控制回路中流量计的流量设定值，然后再以该流量设定值为目标，根据流量计的实际测得值去调节输送单元中调节阀的开度。

分程：急冷水管线设置两个相同的子调节阀a和b，两个子调节阀(a、b)可调范围内的水量之和大于急冷塔冷却所需最大水量。

当负荷小，所需水量小时，其中一个子调节阀a可满足控制需求。当这个子调节阀a开至最大，而实际温度仍然高于目标温度时，将第二个子调节阀b打开。

当温度低于目标温度时，子调节阀b慢慢关小，直至子调节阀a关至最小。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。