辐射降温冷却室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种辐射降温冷却室，连接于循环流化床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器与对流烟道之间，用于采用辐射降温的方式，将旋风分离器中流出的烟气冷却至不超过６００℃的温度范围内，其特征在于，冷却室包括：进口烟窗和出口烟窗，进口烟窗与旋风分离器相连接，出口烟窗与对流烟道相连接；冷却室包括膜式壁结构的侧壁、顶壁和底壁；膜式壁中设置有水冷壁管，水冷壁管包括多个子段，子段之间连接有传热部件。本实用新型专利技术提高了对流烟道传热的效率，进而提高垃圾焚烧热能的利用率；积灰的减少破坏了二噁英在降温过程中通过前驱物或从头合成的必要条件，使二噁英的生成量减少；同时，积灰的减少也延长了锅炉安全运行的时间。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及垃圾焚烧领域，尤其涉及一种用于垃圾焚烧过的锅炉系统的辐射 降温冷却室。
技术介绍
参照图1，图1为用于焚烧垃圾的循环流化床(循环流化床)锅炉设备的简单结 构框图，图示锅炉设备包括依次连接的炉膛10、旋风分离器12、对流烟道16 ；并且，旋风分 离器12还连接有外置式换热器14，该外置式换热器的另一端连接炉膛10。原生垃圾经过 破碎、金属分选等处理，进入炉膛10开始燃烧；燃烧产生的高温烟气(850 900°C )经过 炉膛上部的炉膛出口进入旋风分离器12，除去飞灰中绝大多数的飞灰颗粒。旋风分离器12 分离出的“返料灰”由返料腿进入外置式换热器14，与设置在外置式换热器14内的过热器 进行热交换后，再通过返料斜管回到炉膛10继续循环焚烧。上述垃圾焚烧锅炉设备中存在的问题是从旋风分离器12中分离出来的烟气温 度处于850°C 900°C，该温度区间内的烟气在流经对流烟道16时，将会逐渐冷却，当烟气 降温至60(TC 80(TC时，其很容易在烟道壁面生成粘结性积灰。而生成的粘结性积灰是非 常有害的第一、影响传热。因为，随着烟道壁面粘结性积灰的逐渐增厚，金属壁面的导热效 率必然会降低。因此，必然会降低垃圾焚烧过程所产生热能的利用率。第二、对流烟道壁面粘结积灰中，富集了大量过渡金属氯化物和残炭，具有较大的 表面积，这为焚烧烟气降温阶段二恶英类物质的生成提供了反应条件，为二恶英在降温过 程中通过前驱物或从头合成提供了必要条件。而二恶英类物质就是垃圾焚烧排放的重要污 染物之一，毒性巨大。第三、由于积灰的粘结，将缩短锅炉安全运行的时间，造成被迫停炉。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种辐射降温冷却室，该辐射降温冷却室能够克服 现有技术中由于对流烟道中的积灰所导致的影响传热、加速二恶英类物质生成、碱金属氯 化物腐蚀对流烟道金属壁面等问题。本技术一种辐射降温冷却室连接于循环流化床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器 与对流烟道之间，用于采用辐射降温的方式，将所述旋风分离器中流出的烟气冷却至不超 过600°C的温度范围内，所述冷却室包括进口烟窗和出口烟窗，所述进口烟窗与所述旋风 分离器相连接，所述出口烟窗与所述对流烟道相连接；所述冷却室包括四个侧壁、一顶壁和 一底壁；所述侧壁、顶壁和底壁为膜式壁结构，所述膜式壁中设置有水冷壁管，所述水冷壁 管包括多个子段，所述子段之间连接有金属板。上述辐射降温冷却室，优选所述冷却室中部设置有一个竖直方向、具有膜式壁结 构的隔墙，所述隔墙将所述冷却室划分为靠近所述分离装置的第一冷却子室和靠近所述对流烟道的第二冷却子室。 上述辐射降温冷却室，优选所述冷却室的四个侧壁及所述隔墙中，水冷壁管的走 向为竖直方向。 上述辐射降温冷却室，优选所述冷却室的所述顶壁与水平面之间具有预设夹角。上述辐射降温冷却室，优选所述预设夹角为7° 30°。上述辐射降温冷却室，优选所述第一冷却子室内设置水冷屏。上述辐射降温冷却室，优选所述第二冷却子室靠近所述出口烟窗处设置有水冷吊 挂屏。上述辐射降温冷却室，优选所述冷却室的底壁为漏斗型锥面。相对于现有技术中，本技术具有如下优点由于在烟气分离装置与对流烟道之间设置有冷却室，而该冷却室的墙壁采用膜式 壁结构，在膜式壁的水冷壁管中通过水的流动，采用辐射的方式，对烟气进行冷却，并且由 于侧墙膜式壁垂直布置，所以高温灰粘结的机会小；在冷却的过程中，通过控制所述水冷壁 管内的压力控制水温小于300°C ；通过调整膜式壁结构的参数(例如面积、水冷壁管中冷水 的流量与流速)控制流出出口烟窗的烟气温度不超过600°C ；因此，当烟气进入对流烟道 后，由于避开了 600°C 800°C这个容易生成粘结性积灰的温度段，进而生成积灰的量大大 减少。从而，克服了现有技术中由于积灰所导致的种种缺陷，提高了对流烟道传热的效率， 进而提高垃圾焚烧热能的利用率；积灰的减少破坏了二恶英在降温过程中通过前驱物或从 头合成的提供了必要条件，使二恶英的生成量减少；并且，积灰的减少也延长了过来安全运 行的时间。附图说明图1为现有技术中用于焚烧垃圾的循环流化床锅炉设备的简单结构框图；图2为根据本技术实施例辐射降温冷却室的结构示意图；图3A为冷却室所采用的膜式壁结构示意图；图3B为图3A所示的膜式壁结构中A-A向的视图；图4为根据本技术辐射降温冷却室另一实施例的结构示意图；图5为包含有本技术辐射降温冷却室的循环流化床垃圾焚烧锅炉简单结构 框图；图6为包含有本技术辐射降温冷却室的循环流化床垃圾焚烧锅炉的实施例 结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具 体实施方式对本技术作进一步详细的说明。下面结合图2、图3和图4对冷却室的结构做详细的说明。参照图2，图2为根据本技术实施例辐射降温冷却室的结构示意图。参照图2，图2为根据本技术实施例辐射降温冷却室的结构示意图。冷却室包括进口烟窗21、四个侧壁(包括冷却室前墙水冷壁23、冷却室后墙水冷壁24、以及冷却室另外未示出的两个侧壁)、一顶壁26和一底壁27 ；所述侧壁、顶壁26和 底壁为膜式壁，所述膜式壁中设置有水冷壁管；通过控制所述水冷壁管内的压力，控制所述 水冷壁管内的水温小于300°C;通过调整所述膜式壁结构的参数，控制流出所述出口烟窗22 的烟气温度不超过600°C。为了更好的对高温烟气进行冷却，在冷却室中部设置有一个竖直方向、具有膜式 壁结构的隔墙25，也被称为冷却室中墙水冷壁，该隔墙将冷却室划分为靠近旋风分离器的 第一冷却子室和靠近对流烟道的第二冷却子室。需要说明是，隔墙的数目可以为一个，也可 以为多个。但如果隔墙设置的过多，会使高温烟气容易粘结在膜式壁的金属壁面上。冷却室的四个侧壁及隔墙25中，水冷壁管的走向优选设置为竖直方向，这样做的 好处是，由于重力的作用，高温烟气更加难以粘附于所述膜式壁上。冷却室的顶壁26并非水平，而是稍稍有些倾斜，也就是说，冷却室的顶壁26与水 平面之间具有一个预先设定的夹角。通常情况下，该夹角为7° 8°。也可以更大一些。 这样做的好处是，避免汽、水分层。而汽、水分层将导致导热差，壁温过高，容易导致传热恶 化。另外，在本实施例中，冷却室的底壁27为漏斗型锥面，形成的漏斗形空间，也可以 称为“冷灰斗”，这样，一些大的颗粒灰变冷后，可以收集排出，进而减少了进入对流烟道中 飞灰的量。下面对膜式壁结构示意图做详细说明。参照图3A和图3B，图3A为冷却室所采用 的膜式壁结构示意图；图3B为图3A所示的膜式壁结构中A-A向的视图。其中，该侧壁的膜式壁结构包括水冷壁管36，连接于水冷壁管36的相邻子段中 的金属板37，一般选择钢板。两端为联箱38。在实际中，膜式壁可以由锅炉受热面专用的 无缝钢管及钢板焊接而成。参照图4，图4为根据本技术辐射降温冷却室另一实施例的结构示意图。冷却室包括进口烟窗41、冷却室前墙水冷壁43、冷却室后墙水冷壁44、(以及冷却 室另外未示出的两个侧壁)、一顶壁46和一底壁47 ；在冷却室中部设置有一个竖直方向、具 有膜式壁结构的隔墙45，也被称为冷却室中墙水冷壁，该隔墙45将冷却室划分为靠近旋风 分离器的第一冷却子室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射降温冷却室，连接于循环流化床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器与对流烟道之间，用于采用辐射降温的方式，将所述旋风分离器中流出的烟气冷却至不超过６００℃的温度范围内，其特征在于，所述冷却室包括：进口烟窗和出口烟窗，所述进口烟窗与所述旋风分离器相连接，所述出口烟窗与所述对流烟道相连接；所述冷却室包括四个侧壁、一顶壁和一底壁；所述侧壁、顶壁和底壁为膜式壁结构，所述膜式壁中设置有水冷壁管，所述水冷壁管包括多个子段，所述子段之间连接有金属板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金坚，姜鸿安，王福核，赵建强，李咏梅，马长永，
申请(专利权)人：北京中科通用能源环保有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]