專利名稱：降低電解煙氣溫度的系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種降低煙氣溫度的系統及方法，特別是涉及一種在電解鋁廠煙氣凈 化系統中降低電解煙氣溫度的系統及方法。
背景技術：
在鋁電解生產過程中，電解槽會產生以二氧化碳為主的高溫電解煙氣，在電解槽 排煙管道出口煙氣的溫度一般為140 150°C，而在夏季或者環境溫度相對較高的地區，煙 氣溫度可能達到160 170°C，甚至會更高。另外在電解槽焙燒啟動時，由于電解槽散發出 大量的熱量，管道煙氣也會升高。而隨著電解槽的大型化，為了維持槽內的熱平衡，也需要 煙氣帶出大量的剩余熱量，就會導致排出的煙氣溫度也有升高的趨勢。煙氣溫度的升高會導致煙氣量的增加，進而增加排煙管道截面積，導致排煙管道 建設成本和土建支架成本的增加；煙氣量的增加還會導致布袋除塵器過濾面積的增加，引 風機功率的增加，增加凈化系統的投資和運行成本。另一方面，煙氣溫度的升高，對布袋除 塵器濾料材質的要求也提高了。高溫煙氣不但容易損害布袋，還會導致氧化鋁吸附效率的 降低。研究表明，氧化鋁的吸附效率隨著煙氣溫度的升高而降低，當煙氣溫度高于125°C時， 氧化鋁對氟的吸附效率就會大大降低。因此電解煙氣溫度對工程投資、運行具有重要的意義。
發明內容
本發明就是為了解決上述技術問題而提供一種降低電解煙氣溫度的系統及方法， 目的是為了實現降低管道煙氣溫度，進而降低管道煙氣量，降低一次投資和運行成本。為達上述目的，本發明是這樣是實現的—種降低電解煙氣溫度的系統，在電解車間的排煙管道上設置煙氣冷卻裝置，在 冷卻裝置前后排煙管道上設置溫度檢測設備，溫度檢測設備與控制室連接。所述的煙道冷卻裝置為噴淋裝置、蛇形管、散熱片中的任意一種或幾者的組合。所述的蛇形管設置在排煙管道內，蛇形管與水泵連接。所述的噴淋裝置，結構如下在煙氣管道中設置水管和噴嘴，水管與水泵連接。所述的蛇形管設置在排煙管道外，蛇形管與水泵連接。所述的散熱片焊接在排煙管道外。所述的溫度檢測設備為安裝在排煙管道上的前熱電偶和后熱電偶。所述降低電解煙氣溫度的方法，在電解車間的排煙管道上設置煙氣冷卻裝置，在 冷卻裝置前后設置溫度檢測設備，當冷卻裝置前的溫度檢測器檢測到煙氣溫度超過設定值 時，煙氣冷卻裝置啟動，對煙道內煙氣進行冷卻。本發明的優點和效果如下對于一個原來為2，000，OOOmVh的凈化系統而言，系統全壓3800Pa的電解煙氣凈 化而言，采用本發明系統及方法，如果將煙氣溫度由150°C降到110°C，則煙氣量可以減少約10%，也就是200，000m3/h的煙氣量，直接結果是可以減少多臺布袋除塵器，引風機的總 功率降低約200kw/h，具有巨大的經濟效益。而電解煙氣溫度的降低對于氧化鋁的吸附效果也具有重要的意義，在上述條件下 可以將吸附的進程提高約20%。如果煙氣的溫度降低到90°C左右，使管道的煙氣流量在任 何時候都維持在一個相對穩定的狀態，對凈化系統的而言，可以大大減少系統設計上的富 裕系數，進而減少一次性投資和運行成本，也有利于系統的穩定運行。
圖1是本發明實施例1的結構示意圖。圖2是圖1的側視結構示意圖。圖3是本發明實施例2的結構示意圖。圖4是圖3的側視結構示意圖。圖5是本發明的冷卻裝置為散熱片的結構示意圖。圖6是圖5的側視結構示意圖。圖7是本發明的冷卻裝置為外部蛇形管的結構示意圖。圖8是圖7的側視結構示意圖。圖中1、排煙管道；2、散熱片；3、蛇形管；4、前熱電偶；5、水泵；6、水管；7、噴嘴； 8、后熱電偶；9、控制室。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明加以詳細描述，但本發明的保護范圍不受實施例所限。實施例1 如圖1和圖2所示，降低電解煙氣溫度的系統，在電解車間的排煙管道1上設置煙 氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后排煙管道1上設置溫度檢測設備，溫度檢測設備與控制室9連 接。溫度檢測設備為安裝在排煙管道1上的前熱電偶4和后熱電偶8。上述的煙氣冷卻裝 置為蛇形管內部冷卻，蛇形管3設置在排煙管道1內，蛇形管3與水泵5連接，前后設置熱 電偶4和8，當熱電偶4檢測到煙氣溫度超過設定值時，通過水泵5向蛇形管內注入冷水，冷 水沿著與氣流相反的方向運動，從蛇形管出來的水注入水池冷卻，循環利用。蛇形管采用導 熱性能較好的材料。冷卻后的煙氣熱電偶用熱電偶8進行檢測，當冷卻沒有達到設定的煙 氣溫度時，增加冷卻水的流速或者增加蛇形管的長度或級數來實現。所述降低電解煙氣溫度的方法，在電解車間的排煙管道上設置煙氣冷卻裝置，在 冷卻裝置前后設置溫度檢測設備，當冷卻裝置前的溫度檢測器檢測到煙氣溫度超過設定值 時，煙氣冷卻裝置啟動，對煙道內煙氣進行冷卻。實施例2:如圖3和圖4所示，降低電解煙氣溫度的系統，在電解車間的排煙管道1上設置煙 氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后排煙管道1上設置溫度檢測設備，溫度檢測設備與控制室9連 接。溫度檢測設備為安裝在排煙管道1的前熱電偶4和后熱電偶8。上述的煙氣冷卻裝置 為噴淋裝置，結構如下在煙氣管道1中設置水管6和噴嘴7，水管6與水泵5連接，必要時 添加壓縮空氣對冷卻水助吹，提高噴嘴中冷卻水的噴吹效果。根據熱電偶8的檢測結果確定噴水量的大小，由水泵5提供水原。使用這種方法，煙氣的溫度不能低于110°C，避免水分 在煙氣中沉積。所述降低電解煙氣溫度的方法，在電解車間的排煙管道上設置煙氣冷卻裝置，在 冷卻裝置前后設置溫度檢測設備，當冷卻裝置前的溫度檢測器檢測到煙氣溫度超過設定值 時，煙氣冷卻裝置啟動，對煙道內煙氣進行冷卻。實施例3 如圖5和圖6所示，降低電解煙氣溫度的系統，在電解車間的排煙管道1上設置煙 氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后排煙管道1上設置溫度檢測設備，溫度檢測設備與控制室9連 接。溫度檢測設備為安裝在排煙管道1的前熱電偶4和后熱電偶8。上述的煙氣冷卻裝置 為散熱片2，也就是在排煙管道1外焊接散熱片，利用鋼鐵的傳熱系數大將熱量散發出去。 散熱方法同實施1。實施例4 如圖7和圖8所示，降低電解煙氣溫度的系統，在電解車間的排煙管道1上設置煙 氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后排煙管道1上設置溫度檢測設備，溫度檢測設備與控制室9連 接。溫度檢測設備為安裝在排煙管道1的前熱電偶4和后熱電偶8。上述的煙氣冷卻裝置為蛇形管外部冷卻，在排煙管道1外部設置蛇形管3，依靠水 泵5向蛇形管3內輸送冷卻水對煙氣進行降溫。后熱電偶8檢測煙氣下游溫度，依靠檢測 溫度的高低來調節供水量。回水排入水池中，自然冷卻后循環使用。散熱方法同實施1。實施例5 煙氣冷卻裝置可以采用實施例1和4結合的方式進行冷卻。實施例6:煙氣冷卻裝置可以采用實施例2和3或4結合的方式進行冷卻。
權利要求
降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于在電解車間的排煙管道(1)上設置煙氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后排煙管道(1)上設置溫度檢測設備，溫度檢測設備與控制室(9)連接。
2.根據權利要求1所述降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于所述的煙道冷卻裝置為 噴淋裝置、蛇形管(3)、散熱片(2)中的任意一種或幾者的組合。
3.根據權利要求2所述降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于所述的蛇形管(3)設置 在排煙管道(1)內，蛇形管(3)與水泵(5)連接。
4.根據權利要求2所述降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于所述的噴淋裝置結構如 下在煙氣管道(1)中設置水管(6)和噴嘴(7)，水管(6)與水泵(5)連接。
5.根據權利要求2所述降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于所述的蛇形管(3)設置 在排煙管道⑴外，蛇形管⑶與水泵(5)連接。
6.根據權利要求2所述降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于所述的散熱片(2)焊接 在排煙管道⑴外。
7.根據權利要求1所述降低電解煙氣溫度的系統，其特征在于所述的溫度檢測設備為 安裝在排煙管道⑴上的前熱電偶⑷和后熱電偶(8)。
8.—種權利要求1所述降低電解煙氣溫度的方法，其特征在于在電解車間的排煙管道 上設置煙氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后設置溫度檢測設備，當冷卻裝置前的溫度檢測器檢 測到煙氣溫度超過設定值時，煙氣冷卻裝置啟動，對煙道內煙氣進行冷卻。全文摘要
本發明公開了一種降低煙氣溫度的系統及方法，特別是涉及一種在電解鋁廠煙氣凈化系統中降低電解煙氣溫度的系統及方法。降低電解煙氣溫度的方法，其特征在于在電解車間的排煙管道上設置煙氣冷卻裝置，在冷卻裝置前后設置溫度檢測設備，當冷卻裝置前的溫度檢測器檢測到煙氣溫度超過設定值時，煙氣冷卻裝置啟動，對煙道內煙氣進行冷卻。本發明降低了排煙管道中電解煙氣的溫度，進而減少了電解煙氣工況下的流量，減少了一次性投資和運行成本。煙氣溫度的降低，也有利于氧化鋁的電解煙氣中氟化氫的吸附，提高了吸附效果。
文檔編號F28D1/047GK101928963SQ200910012188
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者宋海琛, 曹成山, 王富強, 艾秀娟, 趙勁松, 高晶 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院