一種獨(dú)立裂解室環(huán)保冶金爐及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種獨(dú)立裂解室環(huán)保冶金爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的有色金屬工業(yè)，尤其是再生有色金屬工業(yè)，長期以來都屬于高污染高能耗的行業(yè)。行業(yè)中使用的冶金爐不僅能耗高，有害物質(zhì)排放也高。有害物質(zhì)中硫化物、氮氧化物和粉塵，現(xiàn)在已經(jīng)有了成熟的技術(shù)，可以通過在冶金爐的排煙系統(tǒng)后面安裝相應(yīng)的脫硫脫銷和除塵設(shè)備來達(dá)到國家環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。但煙氣中含有的劇毒含氯有機(jī)化合物二噁英，到目前為止，還沒有成熟有效的解決技術(shù)。
[0003]目前，對(duì)于二噁英這類有害物質(zhì)的處理方式主要有兩種方式。第一種是煙氣排放系統(tǒng)中加裝活性炭吸附設(shè)備。這種方式只適合小型系統(tǒng)，而且定期更換活性炭成本高，企業(yè)無法負(fù)擔(dān)；再者，活性炭吸附的二噁英并沒有消除，還需要二次處理，不處理具有更大的危險(xiǎn)性，故而這個(gè)技術(shù)推廣價(jià)值不大。
[0004]第二種方法是高溫裂解法，即建一套高溫燃燒系統(tǒng)，將冶金爐排放的煙氣收集起來送入高溫燃燒系統(tǒng)在高溫下使其裂解。這一技術(shù)有兩個(gè)致命缺點(diǎn):一、系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行成本很高，代價(jià)昂貴，二、二噁英裂解后的產(chǎn)物在300-600度的溫度環(huán)境下又會(huì)大量再生成二噁英，無法達(dá)到滿意的排放。
[0005]由于沒有恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)，目前，不僅國內(nèi)，整個(gè)全球金屬再生行業(yè)二噁英排放都沒有有效的控制，在我國已經(jīng)造成了大量的污染。為此環(huán)保部2015年4月出臺(tái)了國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定金屬再生行業(yè)二卩惡英排放限值為0.5ng/Nm3。
[0006]在該標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，中國有色金屬行業(yè)對(duì)于如何達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一直處于探討和論證階段，沒有有效可行的技術(shù)。相關(guān)企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、研究院所也組織了多次討論，至今仍然沒有成熟可靠的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保冶金爐，在低成本的基礎(chǔ)上達(dá)到環(huán)保要求。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種獨(dú)立裂解室環(huán)保冶金爐，包括主爐、裂解室、煙氣降溫系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，主爐爐門上方設(shè)有爐門煙氣收集罩，二噁英煙氣管道一頭連通煙氣收集罩、另一頭連通裂解室；所述主爐有主燃燒器，裂解室有裂解燃燒器；所述煙氣降溫系統(tǒng)包括有第一降溫室、第二降溫室，第一降溫室與第二降溫室均與主爐連通，第一降溫室與第二降溫室交替進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)，進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)的交替由換向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)風(fēng)時(shí)由鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)，出風(fēng)時(shí)由主引風(fēng)機(jī)和環(huán)保引風(fēng)機(jī)抽風(fēng)；所述裂解室有管道連接管道，管道兩端分別與第一降溫室與第二降溫室連通。
[0009]所述換向系統(tǒng)由安裝在1#管道上的一號(hào)閥門、安裝在2#管道上的二號(hào)閥門、安裝在3#管道右側(cè)的三號(hào)閥門、安裝在9#管道右側(cè)的四號(hào)閥門、安裝在4#管道上的五號(hào)閥門、安裝在8#管道上的六號(hào)閥門、安裝在9#管道左側(cè)的七號(hào)閥門、安裝在3#管道左側(cè)的八號(hào)閥門、安裝在11#管道上的九號(hào)閥門、安裝在12#管道上的十號(hào)閥門組成，所有閥門均與控制系統(tǒng)信號(hào)連接。
[0010]所述的二噁英廢氣管道上還設(shè)置有催化劑添加輸送系統(tǒng)。
[0011]使用方法:在處于正常的升溫或投入干凈料工作狀態(tài)即無二噁英產(chǎn)生時(shí)，一號(hào)閥門、三號(hào)閥門、八號(hào)閥門、十號(hào)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，二號(hào)閥門、九號(hào)閥門處于開啟狀態(tài)且都不參與四號(hào)閥門、五號(hào)閥門、六號(hào)閥門、七號(hào)閥門的聯(lián)動(dòng)，裂解燃燒器、催化劑添加輸送系統(tǒng)、環(huán)保引風(fēng)機(jī)也處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)主爐主燃燒器處于燃燒狀態(tài)產(chǎn)生高溫?zé)煔鈱?duì)金屬進(jìn)行正常的加溫冶煉工作，這時(shí)五號(hào)閥門和七號(hào)閥門打開、四號(hào)閥門和六號(hào)閥門關(guān)閉，主爐膛的高溫?zé)煔馔ㄟ^2#管道進(jìn)入第一降溫室快速降溫并儲(chǔ)存熱量，降溫后煙氣經(jīng)過4#管道、7#管道的右半部、5#管道由主引風(fēng)機(jī)吸排到環(huán)保煙道，鼓風(fēng)機(jī)吹入的常溫空氣經(jīng)過9#管道左面和其上處于開啟狀態(tài)的七號(hào)閥門進(jìn)入第二降溫室，吸收上一循環(huán)儲(chǔ)存的熱量并通過11#管道進(jìn)入主爐參與燃燒；一定時(shí)間后，控制系統(tǒng)指令五號(hào)閥門和七號(hào)閥門關(guān)閉、四號(hào)閥門和六號(hào)閥門開啟，這時(shí)主爐的高溫?zé)煔馔ㄟ^11#管道進(jìn)入第二降溫室降溫后通過8#管道、7#管道左半部、5#管道由主引風(fēng)機(jī)吸排到環(huán)保煙道，鼓風(fēng)機(jī)吹入的常溫空氣經(jīng)過9#管道右面和其上處于開啟狀態(tài)的四號(hào)閥門進(jìn)入第一降溫室，吸收上一循環(huán)儲(chǔ)存的熱量并通過2#管道進(jìn)入主爐參與燃燒；上述過程不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)第一降溫室進(jìn)風(fēng)、第二降溫室降溫排風(fēng)或第二降溫室進(jìn)風(fēng)、第一降溫室降溫排風(fēng)的轉(zhuǎn)換，進(jìn)風(fēng)時(shí)空氣吸熱量并帶入主爐參與燃燒，排風(fēng)時(shí)煙氣降溫并排入環(huán)保煙道；當(dāng)加廢料時(shí)，一號(hào)閥門、二號(hào)閥門、三號(hào)閥門、八號(hào)閥門、九號(hào)閥門、十號(hào)閥門參與四號(hào)閥門、五號(hào)閥門、六號(hào)閥門、七號(hào)閥門的聯(lián)動(dòng)，控制系統(tǒng)打開環(huán)保引風(fēng)機(jī)、裂解燃燒器和催化劑添加輸送系統(tǒng)；同時(shí)控制系統(tǒng)按照七號(hào)閥門開啟則一號(hào)閥門、三號(hào)閥門、五號(hào)閥門、九號(hào)閥門開啟，其余關(guān)閉，七號(hào)閥門關(guān)閉則一號(hào)閥門、三號(hào)閥門、五號(hào)閥門、九號(hào)閥門關(guān)閉，其余開啟的原則運(yùn)行；這時(shí)假如七號(hào)閥門是處于開啟狀態(tài)，按前述原則一號(hào)閥門、三號(hào)閥門、五號(hào)閥門、九號(hào)閥門開啟，二號(hào)閥門、四號(hào)閥門、六號(hào)閥門、八號(hào)閥門、十號(hào)閥門關(guān)閉，這時(shí)，廢料遇到主爐內(nèi)的高溫在主爐內(nèi)爆發(fā)式產(chǎn)生大量350-600°C含二噁英煙氣，開啟的環(huán)保引風(fēng)機(jī)在二噁英煙氣管道、裂解室、10#管道、3#管道右部、第一降溫室、4#管道、5#管道、6#管道內(nèi)產(chǎn)生較大的負(fù)壓，主爐內(nèi)的部分煙氣通過2#管道的上半部、1#管道、二噁英煙氣管道進(jìn)入裂解室，其余煙氣溢出爐門進(jìn)入爐門煙氣收塵罩，在負(fù)壓作用下通過二噁英煙氣管道也進(jìn)入裂解室，催化劑添加系統(tǒng)輸送的霧化催化劑粉末也隨煙氣流進(jìn)入裂解室；裂解燃燒器提供足夠的熱能將裂解室溫度維持在900°C以上高溫，二噁英在高溫環(huán)境下被催化裂解為無害物質(zhì)，經(jīng)過10#管道、3#管道右部、第一降溫室快速降溫、4#管道、7#管道右部、5#管道進(jìn)入主引風(fēng)機(jī)、6#管道進(jìn)入環(huán)保引風(fēng)機(jī)被排入環(huán)保煙道；鼓風(fēng)機(jī)吹入的常溫空氣經(jīng)過9#管道左面和其上處于開啟狀態(tài)的七號(hào)閥門進(jìn)入第二降溫室，吸收上一循環(huán)儲(chǔ)存的熱量并通過11#管道進(jìn)入主爐參與燃燒；降溫系統(tǒng)切換進(jìn)入下一循環(huán)后，七號(hào)閥門是處于關(guān)閉狀態(tài)，按前述原則一號(hào)閥門、三號(hào)閥門、五號(hào)閥門、九號(hào)閥門關(guān)閉，二號(hào)閥門、四號(hào)閥門、六號(hào)閥門、八號(hào)閥門、十號(hào)閥門開啟，這時(shí)開啟的環(huán)保引風(fēng)機(jī)在二噁英煙氣管道、裂解室、10#管道、3#管道左部、第二降溫室、8#管道、7#管道、5#管道、6#管道內(nèi)產(chǎn)生較大的負(fù)壓，主爐內(nèi)的部分煙氣通過10#管道的上半部、12#管道、二噁英煙氣管道進(jìn)入裂解室，同樣，其余煙氣溢出爐門進(jìn)入爐門煙氣收塵罩，在負(fù)壓作用下通過二噁英煙氣管道也進(jìn)入裂解室，催化劑添加系統(tǒng)輸送的霧化催化劑粉末同樣也隨煙氣流進(jìn)入裂解室；這時(shí)二噁英在高溫環(huán)境下被催化裂解為無害物質(zhì)，經(jīng)過10#管道、3#管道左部、第二降溫室快速降溫、8#管道、7#管道左部、5#管道進(jìn)入主引風(fēng)機(jī)、6#管道進(jìn)入環(huán)保引風(fēng)機(jī)被排入環(huán)保煙道；鼓風(fēng)機(jī)吹入的常溫空氣經(jīng)過9#管道右面和其上處于開啟狀態(tài)的四號(hào)閥門進(jìn)入第一降溫室，吸收上一循環(huán)儲(chǔ)存的熱量并通過2#管道進(jìn)入主爐參與燃燒；如此不斷循環(huán)，保證排放到環(huán)保煙道的全部氣體都是經(jīng)過裂解、迅速降溫的不含二噁英的氣體。
[0012]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)立燃燒室即裂解室及其相關(guān)系統(tǒng)，使得冶金爐產(chǎn)生的二噁英廢氣可以在裂解室完全裂解，達(dá)到了環(huán)保目標(biāo)，同時(shí)還可以節(jié)省能源。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]在本發(fā)明的