[发明专利]基于熔渣自清理的高温烟尘粉体流化冷却塔

说明书

本发明公开了基于熔渣自清理的高温烟尘粉体流化冷却塔，属于冶金及化工设备领域。技术方案包括上塔体，中部环形支座，下塔体，热态粉体仓，烟气进、出口，粉体物料喷入口，粗粉体物料出口，所述上塔体、下塔体以及热态粉体仓内腔轴向贯通，所述上塔体为上端和下端均为敞口、中部至少存在一段直径缩小10‑20％小塔径段以及下部直径扩大10‑20％葫芦肚状结构体，所述下塔体由外筒体及中心管组成，所述外筒体位于中心管外围，与中心管同轴。本发明结构紧凑、维修方便、密封性和运行稳定性好，可实现含有熔融气化组分的高温含尘气体在余热回收时，进行熔融组分的分离回收，可广泛应用于冶金、建材、化工等行业。

技术领域

本发明属于冶金及化工设备领域，涉及到一种含尘、含熔渣的高温气体余热回收利用、熔渣的分离回收装置，具体的说是涉及基于熔渣自清理的高温烟尘粉体流化冷却塔。

背景技术

塔设备是可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的设备。塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各个方面的特殊需要。由于种类繁多，塔设备可以按单元操作分为精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔、解吸塔和干燥塔等；按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔内结构分为板式塔和填料塔等【张婧，尹志敏，化工塔设备的分类与结构，工艺与设备，2017，43(5)：123】。

塔设备主要由塔体、塔体群座、工艺管口、人孔或手孔、吊耳、吊柱和塔内件组成。根据实际情况决定是否设置塔外部爬梯和平台以供操作使用。塔内件一般有塔板、丝网除沫器、填料及填料支持、填料压盖、进气分布器、喷淋装置等。通常根据塔设备不同用途，选择不同的内件结构。

板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，广泛应用于精馏和吸收，有些类型也用于萃取。板式塔一般由塔壳体、塔板、工艺管口、进气分布器、液体分布器、丝网除沫器等组成。塔板有泡罩、筛板、浮阀、舌型等不同形式。在板式塔的设计中，塔板设计尤为重要，塔板需要做到单位塔截面能处理气液流量大、塔板效率高、塔板压力降低、操作弹性大、结构简单，容易制造等要求。

填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔主要结构是由直立圆筒的塔体、用于支撑填料的支撑装置、防止填料被吹起的填料压盖、进气分布器、液体分布器、去除气液反应产生泡沫的丝网除沫器、填料、各种工艺管口组成。填料塔的填料一般以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。

板式塔和填料塔都是常用的精馏塔类型，各有各的特点和优势。填料塔的结构较板式塔简单，故制造维修也较为方便，但填料塔的造价通常高于板式塔。填料塔的持液量小于板式塔。板式塔容易实现侧线进料和出料，填料塔对侧线进料和出料等复杂情况不太适合。对于比表面积较大的局性能填料，填料层存易堵塞，故填料塔不其直接处理有悬浮物或容易聚合的物料。

为了提高塔设备效率，节省塔设备的制造成本，降低塔设备高度，结合工艺参数，相关技术人员开发出了变径塔设备以满足不同的生产需要【周青生，1000MW机组超大型变径脱硫塔设计，资源节约与环保，2019，(7)：19，21】。根据生产实际，塔的变径区域可设置在塔的不同部位。韩松针对烟气脱硫系统介绍了脱硫塔的变径段位于储液段【韩松，变径结构在脱硫塔设计中的应用，中国环保产业-聚焦大气污染防治，2018，(11)：43-44】。在储液段之上通过变径设计减小烟气流通面积，之后布置进口烟气段，属于典型的“大肚塔”设计。由于等径设计时储液段液位较高的情况，选用“大肚塔”设计具有如下技术效果：

(1)可有效降低塔上各处的标高，对应地可节省支架及附件的钢材用量，如进、出口烟道标高降低，其支架高度对应降低，塔外壁附着的爬梯用钢材节省；

(2)便于设备选型。大多习惯于采用侧进式搅拌和矛枪式氧化曝气的组合设计，在高液位选用等径设计的情况下，选用常见型号的氧化风机时，有时不得已会选用高、低两层搅拌装置，并于高层搅拌器处布置矛枪曝气管。而选用“大肚塔”设计可将液位降低至通常液位，利于侧进式+矛枪曝气的组合设计。