[发明专利]高炉塔冷却机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却机构，具体涉及一种高炉塔冷却机构，主要用于对高炉塔中的烟气等流动物料进行降温处理。所述的高炉塔包括但不限于焦炉煤气初冷塔。

背景技术

现有的高炉塔比如焦炉煤气初冷塔的冷却机构，一般包括设置在塔腔内的水管，水循环系统以及塔外的水冷却系统。通过冷却用水不断地塔外降温处理和系统循环，达到对自上而下流经塔腔的高温烟气实施降温处理的目的。其主要缺点是，第一、塔腔内水管与烟气之间的热交换效率较低；第二、需要不间断地对冷却用水进行降温处理，能耗非常高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高炉塔冷却机构，通过蒸发冷凝方式或者蒸发冷凝与风冷相结合的方式实现对塔腔烟气的分段式冷却降温，以达到提高热交换效率、冷却速度，降低能耗的目的，克服现有高炉塔冷却机构的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种高炉塔冷却机构，包括上端带有烟气进口、下端带有烟气出口的塔体，其特征在于：还包括安装在塔体内的蒸发散热器以及安装在塔体内并位于蒸发散热器上方的风冷换热器；所述风冷换热器包括并列安装的若干个换热单元；所述每一个换热单元均具有与塔体外部空间相通并分列于塔体相对两侧的进风口和出风口；还包括靠近所述出风口一侧的第二风机；所述蒸发散热器包括并列安装的若干个换热单元；所述每一换热单元均具有与塔体外部空间相通并分列于塔体相对两侧的蒸发冷却介质入口和蒸发冷却介质出口；还包括靠近所述蒸发冷却介质出口一侧的第一风机；所述蒸发冷却介质入口一侧设置有第一喷淋水管组。

还包括安装在塔体内并位于蒸发散热器下方的负压蒸发散热器；所述负压蒸发散热器包括并列安装的若干个换热单元；所述每一换热单元均具有与塔体外部空间相通并分列于塔体相对两侧的负压蒸发冷却介质入口和负压蒸发冷却介质出口；还包括靠近所述负压蒸发冷却介质出口一侧的引风装置；所述负压蒸发冷却介质入口一侧设置有第二喷淋水管组；还包括用于封闭所述负压蒸发冷却介质入口和第二喷淋水管组的负压腔体，所述负压腔体开设有风门或者通过管路连接有风门。

所述风门连接有空气除湿装置。

本发明的积极效果在于：采用开放蒸发冷却与负压蒸发冷却两段相结合的方式，或者采用风冷却、开放蒸发冷却与负压蒸发冷却三段相结合的方式，依次对塔内流体物料（比如高温烟气）实施分段式降温冷却，大幅度提高了蒸发介质与烟气之间的热交换效率，提高了冷却速度，并降低了能耗。具体如下：

第一、塔内流体物料（比如高温烟气）进入蒸发散热器时，喷淋水在换热单元内壁形成薄膜，薄膜吸收流经换热单元外壁的高温烟气热量后迅速蒸发，并利用风的流动带走蒸发后的水汽。经蒸发散热器进入负压蒸发散热器时，通过控制风门开启程度，负压腔体内空气形成负压，使作为蒸发介质的水具有更低的蒸发温度，在塔腔内烟气温度较低段仍能够迅速蒸发。

第二、在本发明设置风冷换热器的方案中，在引风装置作用下，作为冷却介质的冷却风从进风口进入并横向穿过换热单元内通道，自出风口排出，从而带走作为塔腔流动物料（比如高温烟气）的热量，在蒸发冷却之前对塔内高温流体物料实施预冷却。

第三、由于使用常温水或者常温风作为冷却介质，不需要对冷却介质进行降温处理，大幅度降低了系统工作的能源消耗，具有明显的节能效果。

第四、本发明采用冷却介质与烟气之间非接触的干式冷却方式，与喷淋湿法冷却比较，不需要后续水、气分离，进一步简化了操作，降低了处理成本。

第五、在设置空气除湿装置的方案中，进入蒸发系统的空气含水量更低，更有利于提高蒸发换热效率和速度。

第六、由于结构紧凑、简洁，本冷却机构的投资成本、占地面积和维护成本均大幅度降低。

附图说明

图1是本发明实施例的结构和工作原理示意图。图中箭头代表风流方向。

具体实施方式  

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

实施例一

如图1，本实施例包括安装在塔腔内的风冷换热器12。所述风冷换热器12包括并列安装的若干个换热单元。所述每一个换热单元均具有与塔体1外部空间相通并分列于塔体1左右相对两侧的进风口和出风口。还包括靠近所述出风口一侧的第二风机13。

风冷换热器12工作时，烟气自上而下流经风冷换热器12外壁，在第二风机13作用下风从进风口进入并横向穿过换热单元内通道，自换热单元通道内壁带走烟气热量，最后从出风口排出，达到冷却烟气的目的。