一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，涉及放射性废物处理技术领域，解决了常规的烟气冷却装置冷却效果不佳、装置集成度低、投资成本高等问题。包括筒体，筒体自上而下依次分为上筒体、下筒体和落灰斗，上筒体内设有水冷降温装置，下筒体内设有列管换热装置，落灰斗底部通过阀门控制启闭；筒体上连接有位于水冷降温装置上方的烟气进气管、位于列管换热器下方的烟气排气管，水冷降温装置包括多个内外依次嵌套的筒形膜式水冷壁。根据烟气量调整换热面积可以将烟气从1150℃降到200℃左右，达到了占地面积少、投资成本低、自动清理放射性飞灰且操作简单方便、装置集成化程度高等效果。化程度高等效果。化程度高等效果。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置


[0001]本专利技术涉及放射性废物处理
，特别涉及一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置。

技术介绍

[0002]目前国内核电厂在运行维护过程中会产生大量低放射性废物，低放废物主要有塑料布、塑料袋、吸水纸、废木头、抹布、废金属零部件、建筑材料等。低放废物中大多数为可燃废物；少部分为不可燃废物。等离子体气化熔融技术其具有高温、高能量密度及兼容性强的特点，可以处置所有低放废物且可将二噁英彻底摧毁，重金属和核素固化在熔融玻璃体中，等离子体气化熔融技术具有无害化更彻底、减容化程度高、占地面积小等优点。传统焚烧产生的灰渣仍需进行固化稳定化（增容），而经过等离子体熔融处理产生的玻璃体物理化学性质稳定可以直接填埋处置。
[0003]但是等离子体处理低放射性废物过程中产生的烟气具有温度高（二燃室出口烟气温度一般在1150℃左右）且烟气中含有大量放射性核素和颗粒物。在危废行业往往会先冷却高温烟气再处理烟气中污染物，而常规的烟气冷却装置往往会出现冷却效果不佳、装置集成度低、投资成本高、清理飞灰困难、烟气量剧增等问题。所以目前亟需一种新的烟气冷却装置，可以有效降低烟气温度的同时，具有占地面积少、投资成本低、清理飞灰简单方便、装置集成化程度高等特点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，提出一种将“多圈膜式水冷降温结构+列管换热器”相结合的烟气冷却方式，根据烟气量调整换热面积可以将烟气从1150℃降到200℃左右，具有良好的降温效果；且具有占地面积少、投资成本低、自动清理放射性飞灰且操作简单方便、装置集成化程度高的特点，所排出的烟气温度较低，为后续烟气中污染物的脱除带来了方便。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，包括筒体，所述筒体自上而下依次分为上筒体、下筒体和落灰斗，上筒体内设有水冷降温装置，下筒体内设有列管换热装置，落灰斗底部通过阀门控制启闭；所述筒体上连接有位于水冷降温装置上方的烟气进气管、位于列管换热器下方的烟气排气管，水冷降温装置包括多个内外依次嵌套的筒形膜式水冷壁。
[0006]更进一步地，所述水冷降温装置将烟气温度降低到500
‑
600℃，而后，列管换热器将烟气温度在<1s时间中降低到不高于200℃。
[0007]更进一步地，所述膜式水冷壁包括若干相互焊接的竖直冷却水管和鳍片。
[0008]更进一步地，所述膜式水冷壁包括相互焊接的螺旋冷却水盘管和鳍片。
[0009]更进一步地，所述上筒体和下筒体上方皆设有清灰装置。
[0010]更进一步地，所述清灰装置包括激波清灰装置。
[0011]更进一步地，所述水冷降温装置及列管换热装置的两端都分别连接于冷却水进水管和冷却水出水管。
[0012]更进一步地，所述落灰斗为上大下小的锥形，底部通过电动双闸板阀启闭。
[0013]更进一步地，所述落灰斗通过法兰连接接灰桶。
[0014]更进一步地，所述落灰斗处还设有气锤或者机械振打装置。
[0015]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：(1)采用“膜式水冷降温结构+列管换热器”相结合的烟气冷却方式，整套装置降温效果明显；膜式水冷降温结构可以将烟气温度从1150℃左右降低到500
‑
600℃左右，而列管换热结构不仅可以将烟气的温度从500℃降低到200℃，并且控制500℃
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200℃降温段的时间<1s，避免二噁英在降温过程中再次合成，从而达到控制出口烟气中污染物浓度的目的；(2)该膜式水冷结构由多个膜式水冷壁内外叠加嵌套组成(单个膜式水冷壁可以由两种方式组成：“竖直冷却水管与鳍片焊接而成”或者“螺旋冷却水盘管与鳍片焊接而成”)；膜式结构可有效减少飞灰沉积，膜式壁与膜式壁之间设计留有适当间隙方便清灰；在列管换热装置的上端设置在线清灰装置方便定期对粘附在管壁上的飞灰进行清理；在锥形落灰斗处还设置有气锤或者机械振打装置，定期给该区域进行敲打，防止飞灰在电动双闸板阀上方出现板结架桥无法下落的现象，从而实现该装置清灰简单方便的效果；(3)整套倒锥体圆筒装置选用耐热耐腐蚀金属材料制作而成；不仅具有更好的耐热性能而且可以经受烟气中SO2和HCl等酸性气体的腐蚀，保证在处理烟气的过程中装置不会开裂、破损、腐蚀变形；(4)倒锥体筒体的直径与高度由实际换热冷却效果决定，烟气流速、筒体直径、筒体高度尺寸的设计应该选取适当，从而提高烟气降温效果、降低压力损失。
附图说明
[0016]图1是本专利技术中实施例一的整体结构示意图；图2是图1中膜式水冷结构的俯视图；图3是列管换热器部分的结构侧视图；图4是本专利技术中实施例二的整体结构示意图；图5是图4中膜式水冷结构的俯视图。
[0017]图中，1、筒体；2、水冷降温装置；3、烟气进气管；4、烟气排气管；5、冷却水进水管；6、冷却水出水管；8、激波清灰装置；9、机械振打装置；10、列管换热装置；11、电动双闸板阀；12、接灰桶。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本专利技术的限制。
[0019]实施例一：一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，如图1所示，包括筒体1，筒体1自上而下依次分为上筒体1、下筒体1和锥形落灰斗，上筒体1内设有水冷降温装置2，下筒体1
内设有列管换热装置10，落灰斗底部通过阀门控制启闭；筒体1上连接有位于水冷降温装置2上方的烟气进气管3（上筒体1筒壁上）、位于列管换热器下方的烟气排气管4（下筒体1筒壁上），烟气进气管3与烟气排气管4分别位于筒体1相对两侧，并通过法兰与上、下游设备连接，筒体1、烟气进气管3与烟气排气管4皆采用同一耐高温耐腐蚀的金属材料制成，并相互焊接在一起。
[0020]如图1和图2所示，水冷降温装置2包括多个内外依次嵌套的筒形膜式水冷壁（相邻水冷壁之间的间距相等，便于日后设计自动清理机器人在其中进行清理），膜式水冷壁包括若干相互焊接的竖直冷却水管和鳍片，鳍片为圆弧截面，竖直设置，焊接于相邻冷却水管之间；水冷降温装置2及列管换热装置10的两端都分别连接于冷却水进水管5和冷却水出水管6；本实施例中，水冷降温装置2还包括顶部和底部焊接固定的多个同心的圆形分水管，冷却水进水管5向顶部分水管进水，顶部分水管向对同径膜式水冷壁中的各个冷却水管进水；同样的，对应膜式水冷壁中的各个冷却水管通过底部的分水管汇集到冷却水出水管6排水，其流速快、冷却效果好。
[0021]如图3所示，列管换热装置10的冷却水管采用耐高温耐腐蚀的金属材料制成；上筒体1和下筒体1上方皆设有清灰装置，本实施例中，清灰装置包括激波清灰装置8，上筒体1外周还可以开设若干位于水冷降温装置2上方的启闭口，工作时启闭口关闭，清灰时打开并通入清灰装置（例如喷吹管、喷淋管或敲打装置等）或放入清灰机器人等。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，其特征在于：包括筒体，所述筒体自上而下依次分为上筒体、下筒体和落灰斗，上筒体内设有水冷降温装置，下筒体内设有列管换热装置，落灰斗底部通过阀门控制启闭；所述筒体上连接有位于水冷降温装置上方的烟气进气管、位于列管换热器下方的烟气排气管，水冷降温装置包括多个内外依次嵌套的筒形膜式水冷壁。2.根据权利要求1所述的一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，其特征在于：所述水冷降温装置将烟气温度降低到500
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600℃，而后，列管换热器将烟气温度在<1s时间中降低到不高于200℃。3.根据权利要求1或2所述的一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，其特征在于：所述膜式水冷壁包括若干相互焊接的竖直冷却水管和鳍片。4.根据权利要求1或2所述的一种等离子体处理低放射性废物烟气冷却装置，其特征在于：所述膜式水冷壁包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：严圣军，李要建，李政，曹建涛，
申请(专利权)人：中国天楹股份有限公司江苏天楹环保能源成套设备有限公司，
类型：发明
国别省市：