蒸发冷却器工作原理

蒸发冷却器属于喷雾式直接冷却设备，通过向高温烟气中直接喷水，用水雾的蒸发吸热，从而使转炉热烟气的温度由800～10000C降低到150～200℃范围内，再进入电除尘设备。蒸发冷却器设备简单、投资省、水和动力消耗不大，同时可以改善烟尘的比电阻；但是其会增加烟气量、含湿量、腐蚀性和烟气的黏结性。

蒸发冷却器在喷淋冷却塔内直接向流经塔内的高温烟气喷出水滴，依靠水升温时的显热和蒸发时的潜热吸收烟气的热量，使烟气降温。利用水的汽化潜热，降温效果好，用水量不多，水的蒸发而使烟气体积增加也很少，但是直接冷却方法不适宜烟气初始温度小于150℃的情况，同时降温的温度不能低于烟气的饱和温度(露点温度)，以免出现结露而产生设备腐蚀、堵塞管道等不良影响。因此，烟气通过蒸发冷却器降温后的温度要保持在150℃以上，一般会高于此温度20～30℃，所以烟气的出口温度应在170℃左右。

蒸发冷却器内的热烟气断面流速一般不宜大于1.5～2.0m/s，主要原因在于保证水滴所需要的蒸发时间小于烟气在蒸发冷却器内的停留时间，使烟气得到充分的冷却。因此，蒸发冷却器必须有一定的高度，此高度取决于蒸发冷却器内水滴的完全蒸发时间，而蒸发时间又与水滴的大小和烟气的进出口温度有关，因此，要求的水压较高，达到4～6MPa。

因此，在进行蒸发冷却器的设计及选型时，需要进行热平衡计算来确定水量和烟气量的匹配关系，利用热平衡计算结果来最终确定设备的结构尺寸。