本发明涉及废气处理设备及其相关技术领域，具体涉及一种烟气急冷塔和高温烟道的连接装置以及烟气急冷塔系统。
背景技术：
废液燃烧炉中的废液燃烧后，会产生1200℃左右的高温烟气，该高温烟气在引风机的作用下流动至废液燃烧炉的出口烟道，而烟气在250～450℃时会生成有毒化合物二噁英，为防止二噁英的生成，废液燃烧炉出口烟气的温度应保持在550℃以上，并且在之后进入急冷塔进行急速降温。
现有技术中，废液燃烧炉出口的高温管道通过法兰与急冷装置进行连接，高温烟气在进入急冷装置的瞬间开始急速降温，但这一过程会导致高温管道与急冷装置之间的连接处急速热膨胀，用于连接的法兰本体以及密封件在该环境下容易受到严重破坏，从而造成急冷装置本身严重变形和泄露。
因此，如何提供一种烟气出口高温通道与急冷装置的连接处不易损坏的急冷装置及其连接装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，包括连接组件，所述连接组件包括连接烟道，所述连接烟道的两端分别设有烟气进口和烟气出口，设有烟气进口的一端与所述高温烟道连通，设有烟气出口的另一端悬空插入所述烟气急冷塔；所述连接组件还包括缓冲管，所述连接烟道悬空插入所述烟气急冷塔的一端，连通所述缓冲管的侧壁，所述缓冲管沿所述烟气急冷塔的长度方向延伸；
所述连接组件还包括连接套管，所述连接套管外套所述连接烟道，所述连接套管密封连接于所述烟气急冷塔和所述高温烟道之间，且所述连接套管至少一端相对所述烟气急冷塔或所述高温烟道且具有横向、纵向活动空间。
可选地，所述连接组件还包括密封套筒，所述连接套管的至少一端对应有所述密封套筒，所述密封套筒一端相对所述高温烟道或所述烟气急冷塔固定，所述连接套管相应的一端插入所述密封套筒，或所述密封套筒插入所述连接套管相应的一端，所述密封套筒和所述连接套管能够沿纵向、横向活动。
可选地，所述连接套管与所述密封套筒之间填充有软质密封材料。
可选地，所述软质密封材料为耐高温材料。
可选地，所述连接组件包括密封法兰，所述连接烟道通过所述密封法兰与所述高温烟道连接；所述密封套筒一端与所述密封法兰固定。
可选地，所述密封套筒另一端与所述烟气急冷塔焊接固定以密封连接。
可选地，所述缓冲管的高度与所述连接烟道的外径比值β的范围是3＞β＞1。
可选地，所述连接套管用于连接所述烟气急冷塔的位置向下倾斜设置。
可选地，倾斜角度α的范围是90°≥α＞0°。
可选地，所述连接组件还包括保温层和隔热层，所述隔热层套设于所述连接烟道外侧，所述保温层套设于所述隔热层外侧。
可选地，所述连接套管包括相接的大径段、小径段，所述大径段靠近所述高温烟道，所述保温层和隔热层自所述连接烟道设置烟气进口的一端铺设至所述大径段内，且与所述小径段之间具有间距。
可选地，所述连接烟道悬空插入所述烟气急冷塔。
本发明还提供一种烟气急冷塔系统，包括烟气急冷塔上述第六项所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，所述烟气急冷塔包括急冷塔本体和喷淋系统，能够对高温烟气进行急冷。
可选地，所述喷淋系统设置于所述急冷塔本体内部的上部空间，所述喷淋系统包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述缓冲管上方，所述第二部分设置于所述缓冲管内部，其设置高度与所述连接烟道的顶部管壁平齐。
可选地，所述缓冲管的外径与所述急冷塔本体的内径比值γ的范围是1＞γ＞0.5。
本方案中，高温烟气从高温烟道进入连接装置后，在高温烟气的作用下，高温烟道与连接烟道的连接处以及连接烟道的管壁温度急剧上升，在热应力的作用下向四周膨胀，产生横纵向位移，而连接烟道悬空插入在烟气急冷塔内，则具有横向、纵向活动空间，产生的横纵向膨胀位移得以补偿。连接套管又外套在连接烟道的外侧，并且相对烟气急冷塔、高温烟道密封，则可以保证在连接烟道悬空插入烟气急冷塔后，连接组件和烟气急冷塔、高温烟道之间的密封性。
同时，连接套管与连接烟道之间具有横向空隙，连接套管又相对高温烟道、烟气急冷塔能够纵向、横向活动，可见，连接烟道与高温烟道连接位置的膨胀所导致的纵向、横向位移，在连接套管处也可以可通过纵向、横向活动予以补偿。即，连接组件实现了高温烟道和烟气急冷塔的嵌套插接，在连接组件的两端均不受膨胀影响，从而在保证密封的前提下，又预留出膨胀的空间，不会因设备膨胀而导致连接装置及烟气急冷塔被挤压和损坏。此时，由于连接烟道悬空插入在烟气急冷塔内，同时设置缓冲管，缓冲管在高温烟气进入烟气急冷塔后提供缓冲，避免烟气急冷塔的塔壁被高温烟气直接冲刷，提高烟气急冷塔的整体使用寿命，降低烟气急冷塔的泄露风险。
附图说明
图1是本发明所提供烟气急冷塔系统的一种具体实施例的结构示意图；
图2是图1中连接组件的局部放大示意图；
图3是图1中连接套管的示意图。
图1-3中的附图标记说明如下：
1连接组件、11连接烟道、12连接套管、121大径段、122小径段、13密封套筒、14保温层、15隔热层、16耐高温石棉绳、17缓冲管、18密封法兰；
2烟气急冷塔、21急冷塔本体、22喷淋系统、4高温烟道。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1-2，图1是本发明所提供烟气急冷塔系统的一种具体实施例的结构示意图；图2是图1中连接组件的局部放大示意图。
本发明提供一种烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，包括连接组件1，连接组件1包括连接烟道11，连接烟道11的两端分别设有烟气进口和烟气出口，设有烟气进口的一端与高温烟道3连通，设有烟气出口的另一端悬空插入烟气急冷塔2；连接组件还包括连接套管12，连接套管12外套连接烟道11，且连接套管12密封连接于烟气急冷塔2和高温烟道3之间，且连接套管12至少一端相对烟气急冷塔2或高温烟道3沿纵向、横向可活动，纵向即高温烟道3、连接烟道11的纵向，平直延伸时，也是轴向，横向即与纵向垂直的方向，也是径向。
采用如上结构后，如图1所示，高温烟气从高温烟道3进入连接装置后，在高温烟气的作用下，高温烟道3与连接烟道11的连接处以及连接烟道11的管壁温度急剧上升，在热应力的作用下向四周膨胀，产生横纵向位移，而连接烟道11是悬空插入在烟气急冷塔2内，与烟气急冷塔2之间无任何接触，产生的横纵向膨胀位移不会直接传递到和烟气急冷塔2的插接位置。连接套管12又外套在连接烟道11的外侧，并且相对烟气急冷塔2、高温烟道3密封，则可以保证在连接烟道11悬空插入烟气急冷塔2后，连接组件1和烟气急冷塔2、高温烟道3之间的密封性。
同时，连接套管12与连接烟道11之间具有横向空隙，连接套管12又相对高温烟道3、烟气急冷塔2可沿纵向、横向活动，可见，对于连接套管12而言，连接烟道11与高温烟道3连接位置的膨胀所导致的纵向、横向位移，可通过纵向、横向活动予以补偿。可见，连接烟道11并非必须悬空插入烟气急冷塔2，也只要与烟气急冷塔2供气插入的开口位置具有纵向、横向活动空间即可，比如也可以设置软性密封、耐高温材质在连接烟道11和烟气急冷塔2的塔壁之间。可见，本方案中连接组件1实现了高温烟道3和烟气急冷塔2的嵌套插接，在连接组件1的两端均不受膨胀影响，从而在保证密封的前提下，又预留出膨胀的空间，不会因设备膨胀而导致连接装置及烟气急冷塔被挤压和损坏。
连接组件1还包括密封套筒13，连接套管12的至少一端对应有密封套筒13，该密封套筒13一端相对高温烟道3或烟气急冷塔2固定，连接套管12相应的一端插入密封套筒13，且预留有径向、轴向的空隙。
请参考图2，在本发明所提供的实施例中，在高温烟道3的一端设有密封套筒13，连接套管12插入密封套筒13一定深度，但预留一定轴向、径向间隙，该轴向、径向间隙即为连接套管12在纵向、横向上为设备膨胀预留的膨胀空间，预留的间隙按照实际需求设定。
在预留间隙以实现纵向、横向活动的前提下，需要保证密封，如图2所示，连接套管12与密封套筒13之间可填充有软质密封材料，在密封的前提下，不妨碍纵向、横向的活动。软质密封材料进一步可以是耐高温材料，密封的同时还能耐高温，防止受到连接烟道11的高温影响，该耐高温材料比如可以是玻璃棉毡、硅酸铝纤维毡及耐高温石棉绳16等，该耐高温石棉绳16紧压在连接套管12与密封套筒13之间，对整个设备的横向、纵向膨胀起缓冲作用，而且能够使设备密封，如图2所示，当连接烟道11沿纵向膨胀，导致其和连接套管12产生纵向的相对移动时，连接套管12和密封套筒13产生轴向的相对移动，但始终由高温石棉绳13实现密封。
请继续参考图1，连接组件1包括密封法兰18，连接烟道11可通过密封法兰18与高温烟道3连接，此时，密封套筒13的一端可与密封法兰18相固定，密封套筒13的另一端开放，可供连接套管12插入或者插入连接套管12也可以，只要二者可沿纵向、横向活动，并且密封即可。
上文中所描述的高温烟道3与连接烟道11的连接处即为密封法兰18，在高温烟气通过高温烟道3进入连接烟道11时，密封法兰18受热膨胀，使密封套筒13在轴向上朝烟气急冷塔2方向位移，而连接套管12与密封套筒13活动连接，且连接套管12与密封法兰18之间预留有一定的膨胀空间，使密封法兰18的膨胀无法对连接套管12以及烟气急冷塔2产生影响。
本实施例中，连接套管12一端与密封套筒13活动密封连接，另一端与烟气急冷塔2可焊接固定以密封连接。此时，高温烟道3通过密封法兰18固定的连接烟道11悬空插入烟气急冷塔2，而烟气急冷塔2又通过固定的连接套管12插入高温烟道3端口的密封法兰18上的密封套筒13，相互嵌套，任一者的发生膨胀位移不会对另一者产生影响。
需要说明的是，连接套管12与烟气急冷塔2也可采用密封套筒13连接，以更充分地保证密封法兰18的膨胀不会对烟气急冷塔2产生影响。在本实施例中，连接套管12与烟气急冷塔2以焊接相密封连接，烟气急冷塔2一般为圆形塔壁，采用焊接连接更为方便、易于实施。可以理解，也可采用其他密封连接方式，本发明对此并不限定。
本实施例中的连接组件1还包括缓冲管17，连接烟道11悬空插入烟气急冷塔2的一端，连通缓冲管17的侧壁，缓冲管17沿烟气急冷塔2的长度方向延伸。
连接烟道11为了实现横向、纵向活动空间，悬空插入在烟气急冷塔2内，即连接烟道11向烟气急冷塔2伸入一部分，此时，高温烟气从连接烟道11排出后沿流向和烟气急冷塔2的塔壁距离较近，此时，缓冲管17的作用是在高温烟气进入烟气急冷塔2后提供缓冲，避免烟气急冷塔2的塔壁被高温烟气直接冲刷，提高烟气急冷塔2的整体使用寿命，降低烟气急冷塔2的泄露风险。如图1所示，本实施例中，连接烟道11悬空插入烟气急冷塔2的一端，从缓冲管17侧壁中心贯入焊接，缓冲管17受力于连接烟道11，并被定位于烟气急冷塔2内部的垂直中心处，此时，密封法兰18、连接烟道11、缓冲管17形成一个焊接整体，与烟气急冷塔2相互独立。
由于连接烟道11是悬空插入烟气急冷塔2，烟气急冷塔2侧壁的开口与连接烟道11之间预留有一定的空间，且连接组件1与烟气急冷塔2是相互独立的整体，在密封法兰18和连接烟道11受高温烟气的影响而膨胀时，并不会对烟气急冷塔2产生影响，进一步确保了烟气急冷塔2的安全与稳定。
如图3所示，图3是图1中连接套管的示意图。
连接套管12包括沿纵向相接的大径段121和小径段122，小径段122的端口用于连接烟气急冷塔2，小径段122向下倾斜设置。这样设置是防止烟气急冷塔2内部喷淋时，喷淋液喷入、溅入连接套管12中，具体地，小径段122与急冷塔本体21之间的倾斜角度α的范围是90°≥α＞0°。
如图2所示，连接组件1还包括保温层14和隔热层15，隔热层15套设于连接烟道11外侧，保温层14套设于隔热层15外侧。保温层14和隔热层15能够保证连接装置的外部不会过热。
保温层14和隔热层15可以从烟气进口的一端开始铺设，一直铺设至大径段121的管腔内并延伸一定距离。如图2所示，密封套筒13和保温层14之间都设有隔热层15，连接套管12插在耐高温材料和隔热层15之间，在起到隔热保温的同时，还能够进一步确保密封效果，而且，保温层14和隔热层15均为软性填充物，不会对连接烟道11的纵向膨胀造成阻碍。保温层14、隔热层15与小径段122之间可以具有一定距离，以提供更多的位移补偿空间。
保温层14、隔热层15的设置，可以确保连接组件11的隔热效果，连接烟道11的内部无需敷设耐火材料，现有技术中连接高温烟道的连接烟道内需要敷设耐火砖，连接烟道具有很大的尺寸，与尺寸较小的烟气急冷塔内径经常难以匹配，显然，本方案的连接烟道11的内径设计不受限制，易于匹配烟气急冷塔2的内径，负荷使用性广泛。
本发明还提供一种烟气急冷塔系统，包括烟气急冷塔2和上述的连接装置，烟气急冷塔2包括急冷塔本体21和喷淋系统22，能够对高温烟气进行急冷。
由于连接装置已具有如上效果，那么包括连接装置的烟气急冷塔系统也应具有如上效果，故在此不再赘述。
喷淋系统22设置于急冷塔本体21内部的上部空间，喷淋系统22分为两部分，第一部分设置于缓冲管17的上方，第二部分设置于缓冲管17内部，其设置高度可高于连接烟道11的顶部管壁，或与顶部管壁平齐，喷淋系统22设置两部分可提高喷淋效果。
在高温烟气进入烟气急冷塔2后，其在缓冲管17的作用下转向向下流动，设置于缓冲管17内部的喷淋系统22喷出冷却用的液滴，在喷淋液滴的作用下，缓冲管17的内壁形成液膜，在冷却高温烟气的同时，保护缓冲管17不过热，保证缓冲管17的长期稳定运行；缓冲管17上部的喷淋系统22同样喷出冷却用的液滴，充斥整个烟气急冷塔2的内部空间，在缓冲管17外壁和急冷塔本体21的内壁形成液膜，在进一步急冷降温的同时避免烟气急冷塔2整体出现过热现象，延长烟气急冷塔2的使用寿命。
本实施例中，缓冲管17的高度与连接烟道11的外径比值β的范围是3＞β＞1；缓冲管17的外径与急冷塔本体21的内径比值γ的范围是1＞γ＞0.5。
这样设置时，缓冲管17的效率以及能够发挥的作用较大，当然，这只是本发明提供的优选方案，在实际应用中，亦可设置为其他的尺寸比例，以供所需。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：包括连接组件(1)，所述连接组件(1)包括连接烟道(11)，所述连接烟道(11)的两端分别设有烟气进口和烟气出口，设有烟气进口的一端与所述高温烟道(3)连通，设有烟气出口的另一端悬空插入所述烟气急冷塔(2)；所述连接组件(1)还包括缓冲管(17)，所述连接烟道(11)悬空插入所述烟气急冷塔(2)的一端，连通所述缓冲管(17)的侧壁，所述缓冲管(17)沿所述烟气急冷塔(2)的长度方向延伸；
所述连接组件(1)还包括连接套管(12)，所述连接套管(12)外套所述连接烟道(11)，所述连接套管(12)密封连接于所述烟气急冷塔(2)和所述高温烟道(5)之间，且所述连接套管(12)至少一端相对所述烟气急冷塔(2)或所述高温烟道(4)具有横向、纵向活动空间。
2.根据权利要求1所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述连接组件(1)还包括密封套筒(13)，所述连接套管(12)的至少一端对应有所述密封套筒(13)，所述密封套筒(13)一端相对所述高温烟道(3)或所述烟气急冷塔(2)固定，所述连接套管(12)相应的一端插入所述密封套筒(13)，或所述密封套筒(13)插入所述连接套管(12)相应的一端，所述密封套筒(13)和所述连接套管(12)能够沿径向、轴向活动。
3.根据权利要求2所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述连接套管(12)与所述密封套筒(13)之间填充有软质密封材料。
4.根据权利要求3所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述软质密封材料为耐高温材料。
5.根据权利要求2所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述连接组件(1)包括密封法兰(18)，所述连接烟道(11)通过所述密封法兰(18)与所述高温烟道(5)连接；所述密封套筒(13)一端与所述密封法兰(18)固定。
6.根据权利要求2所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述密封套筒(13)另一端与所述烟气急冷塔(2)焊接固定以密封连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的烟气急冷塔系统，其特征在于：所述缓冲管(16)的高度与所述连接烟道(11)的外径比值β的范围是3＞β＞1。
8.根据权利要求1-6任一项所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述连接套管(12)用于连接所述烟气急冷塔(2)的位置向下倾斜设置。
9.根据权利要8所述连接装置，其特征在于：倾斜角度α的范围是90°≥α＞0°。
10.根据权利要1-6任一项所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述连接组件(1)还包括保温层(14)和隔热层(15)，所述隔热层(15)套设于所述连接烟道(11)外侧，所述保温层(14)套设于所述隔热层(15)外侧。
11.根据权利要求10所述的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，其特征在于：所述连接套管(12)包括相接的大径段(121)、小径段(122)，所述大径段(121)靠近所述高温烟道(3)，所述保温层(14)和隔热层(15)自所述连接烟道(11)设置烟气进口的一端铺设至所述大径段(121)内，且与所述小径段(122)之间具有间距。
12.一种烟气急冷塔系统，其特征在于：包括烟气急冷塔(2)和权利要求1-11任一项所述的的烟气急冷塔和高温烟道的连接装置，所述烟气急冷塔(2)包括急冷塔本体(21)和喷淋系统(22)。
13.根据权利要求12所述的烟气急冷塔系统，其特征在于：所述喷淋系统(22)设置于所述急冷塔本体(21)内部的上部空间，所述喷淋系统(22)包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述缓冲管(16)上方，所述第二部分设置于所述缓冲管(16)内部，其设置高度与所述连接烟道(11)的顶部管壁平齐。
14.根据权利要求12所述的烟气急冷塔系统，其特征在于：所述缓冲管(16)的外径与所述急冷塔本体(21)的内径比值γ的范围是1＞γ＞0.5。
技术总结