本發(fā)明涉及礦粉烘干處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)及其回收工藝。
背景技術(shù):
現(xiàn)代化冶金回收工藝中,為了保證原料質(zhì)量的穩(wěn)定,塊礦、球團(tuán)生產(chǎn)精礦粉等都需要進(jìn)行烘干處理,烘干產(chǎn)生的排放煙氣溫度100℃~150℃,主要粉塵為金屬礦粉顆粒,通常直接排放到大氣中,既產(chǎn)生污染還造成不必要的浪費(fèi)。
因此生產(chǎn)過(guò)程中需要回收煙氣中zn、k、na等元素,由于zn、k、na等元素的特殊性造成了回收工藝復(fù)雜,設(shè)備配置不盡完善、作業(yè)率不高,且對(duì)生產(chǎn)過(guò)程主工藝影響大。
而且,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,需要對(duì)煙氣進(jìn)行降塵、降溫處理;由于礦粉顆粒方便回收,使用機(jī)械除塵方式基本能夠回收80%以上,再進(jìn)入水膜除塵(或布袋除塵)回收后排放,同時(shí)回收一定熱能循環(huán)使用。
由于含塵煙氣溫度較高,通常使用電除塵裝置進(jìn)行收塵,其效果很不理想,很難達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)100mg/m3,通常都在80~200mg/m3,給主風(fēng)機(jī)葉輪及殼體造成較大的磨損。
同時(shí)為了保證煙氣進(jìn)入現(xiàn)有的通用除塵裝置,都需要設(shè)計(jì)安裝兌冷風(fēng)閥降低煙氣溫度,不僅增加了煙氣凈化的處理量,由于風(fēng)壓加大,還容易造成生產(chǎn)主工藝的波動(dòng)而影響所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也增加了主風(fēng)機(jī)的能耗。
布袋除塵回收裝置可以實(shí)現(xiàn)50mg/m3以下排放,但布袋的特性要求煙氣溫度穩(wěn)定保持150℃以下,最理想在100℃以下。因此含塵煙氣的降溫預(yù)處理的要求,越來(lái)越凸顯。
經(jīng)檢索,中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng),公開(kāi)號(hào):cn104004879b,公開(kāi)日:2016.08.10,公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)爐一次煙氣低溫段余熱回收設(shè)備,包括絕熱煙道,絕熱煙道一端連接至轉(zhuǎn)爐氣化冷卻煙道,另一端連接蒸發(fā)器一段,蒸發(fā)器一段連接霧化冷卻文氏管,霧化冷卻文氏管連接蒸發(fā)器二段,蒸發(fā)器二段連接省煤器,省煤器連接慣性力除塵裝置;省煤器內(nèi)的熱水進(jìn)入蒸發(fā)器一段和蒸發(fā)器二段后,被其內(nèi)部帶有熱量的煙氣加熱產(chǎn)生飽和水蒸氣;霧化冷卻文氏管內(nèi)設(shè)有雙介質(zhì)噴槍。該發(fā)明還涉及轉(zhuǎn)爐一次煙氣低溫段余熱回收設(shè)備的余熱回收方法。煙氣與所述霧化冷卻文氏管內(nèi)部的雙介質(zhì)噴槍噴出的霧化液滴進(jìn)行換熱,換熱后的煙氣溫度處于580℃-600℃的范圍內(nèi),從而有效遏制了煙氣中一氧化碳的局部聚集,避免了發(fā)生閃爆的危險(xiǎn),使得該設(shè)備使用較為安全。但該發(fā)明通過(guò)蒸發(fā)器一段、蒸發(fā)器二段來(lái)加強(qiáng)煙氣余熱的利用,并用噴槍對(duì)煙塵進(jìn)行直徑處理而不能循環(huán)利用,即浪費(fèi)了水源,又產(chǎn)生了新的污染源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中冶金原料烘干過(guò)程中含塵煙氣的處理除塵效率低、降溫效果不明顯、安裝兌冷風(fēng)閥容易造成整個(gè)回收工藝波動(dòng)的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)及其回收工藝。它通過(guò)兩級(jí)強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu)和空氣導(dǎo)游機(jī)構(gòu)相對(duì)隔離對(duì)煙氣降溫,并通過(guò)自然重力及以慣性除塵,達(dá)到了回收金屬礦粉并保證整個(gè)回收工藝穩(wěn)定的目的。
2.技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),包括:通過(guò)減塵煙氣導(dǎo)出管串聯(lián)連通的2個(gè)煙氣降溫降塵裝置,分別為一級(jí)煙氣降溫降塵裝置和二級(jí)煙氣降溫降塵裝置;與二級(jí)煙氣降溫降塵裝置通過(guò)二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管連通的收塵裝置,將微塵回收后加以利用;其中:每個(gè)煙氣降溫降塵裝置均包括:空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu),用于對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行降溫;在所述空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的內(nèi)部,并和空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)呈空腔環(huán)套式結(jié)構(gòu)的煙氣降溫機(jī)構(gòu),大顆粒煙塵由于溫度降低,密度變大,掉落在煙氣降溫機(jī)構(gòu)的底部,達(dá)到第一步減塵的效果;所述煙氣降溫機(jī)構(gòu)外接穿出空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的含塵煙氣導(dǎo)入管和減塵煙氣導(dǎo)出管或二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,煙氣降溫機(jī)構(gòu)呈封閉的桶狀結(jié)構(gòu),避免外部氣流對(duì)煙氣在整個(gè)工藝中產(chǎn)生波動(dòng),所述減塵煙氣導(dǎo)出管和二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管的出氣口均固定于桶狀結(jié)構(gòu)的上部側(cè)面,減塵后的煙氣通過(guò)該管道導(dǎo)出;所述煙氣降溫機(jī)構(gòu)桶狀結(jié)構(gòu)的底部呈收口狀,和降塵放灰管相通,便于大顆粒煙塵的集中收集和集中出灰后的二次利用;所述一級(jí)煙氣降溫降塵裝置的含塵煙氣導(dǎo)入管與煙氣降溫機(jī)構(gòu)桶狀結(jié)構(gòu)的頂部相通,桶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁固定有下伸的擋塵板,讓大顆粒煙塵由于慣性和重力撞在擋塵板上,并有足夠的時(shí)間降溫并下落;所述減塵煙氣導(dǎo)出管的進(jìn)氣口從二級(jí)煙氣降溫降塵裝置的煙氣降溫機(jī)構(gòu)桶狀結(jié)構(gòu)的頂部穿入,并插入至桶狀結(jié)構(gòu)的底部,加長(zhǎng)了在煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)距離,讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,所述空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的頂部空氣導(dǎo)出管內(nèi)部固定設(shè)置有換熱裝置,將空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)換熱的熱量通過(guò)換熱裝置吸收,達(dá)到熱量回收利用的效果;所述擋塵板呈背離減塵煙氣導(dǎo)出管的斜板狀,第一個(gè)斜板的上部固定端固定于煙氣降溫機(jī)構(gòu)的頂部,并將含塵煙氣導(dǎo)入管的進(jìn)口和減塵煙氣導(dǎo)出管的出口隔開(kāi),擋塵板將流動(dòng)的大顆粒阻擋后,由于慣性的作用而掉落,并使煙氣的氣流速度逐漸降低,延長(zhǎng)煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間,進(jìn)一步讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落;所述減塵煙氣導(dǎo)出管插入桶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的部分為逐漸下開(kāi)的喇叭狀開(kāi)口,使煙氣的氣流速度逐漸降低,避免劇烈降低而導(dǎo)致工藝波動(dòng)過(guò)大,并逐漸減緩含塵煙氣的流動(dòng)速度,延長(zhǎng)煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間,進(jìn)一步讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)呈上部逐漸收口的圓桶結(jié)構(gòu),便于換熱后的熱空氣集中流出后進(jìn)行二次換熱利用,直徑大于所述煙氣降溫機(jī)構(gòu),在煙氣降溫機(jī)構(gòu)周?chē)纬森h(huán)腔;在所述空腔環(huán)套式結(jié)構(gòu)的環(huán)腔內(nèi),固定分布有空氣導(dǎo)流加強(qiáng)機(jī)構(gòu),提高空氣流速,并提高換熱效率,環(huán)腔底部為空氣入口。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,空氣導(dǎo)流加強(qiáng)機(jī)構(gòu)為均勻豎直式固定的導(dǎo)流隔板,既提高了空氣上升的對(duì)流速度,又可以起到直接導(dǎo)熱的目的,將煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的熱量傳導(dǎo)導(dǎo)出,提高煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)部的降溫速度。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,導(dǎo)流隔板分布為每隔20~40°的弧度設(shè)置,分布過(guò)密時(shí),影響風(fēng)量進(jìn)入,換熱利用少,分布過(guò)疏時(shí),影響風(fēng)速;所述喇叭狀開(kāi)口和擋塵板的角度均為70~80°。擋塵板的角度過(guò)大,起不到慣性撞擊的作用,角度過(guò)小時(shí),顆粒容易累積在板面而不容易掉落;喇叭狀開(kāi)口的開(kāi)口過(guò)大,對(duì)整個(gè)工藝的波動(dòng)較大,開(kāi)口過(guò)小時(shí),起不到降低風(fēng)速的作用。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,煙氣降溫機(jī)構(gòu)的上部,設(shè)置有固定于空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)側(cè)壁的強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu),對(duì)整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)的桶狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)制降溫,當(dāng)空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)降溫效果不明顯時(shí),起到補(bǔ)充強(qiáng)制降溫的作用。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu)為均勻分布的霧化噴頭,降溫均勻,降溫面大;所述換熱裝置為板式或管式換熱器,換熱效率高。
進(jìn)一步的技術(shù)方案,空氣導(dǎo)出管出口處固定引風(fēng)機(jī),起到強(qiáng)制對(duì)流的作用,可以提高換熱效率,并外接余熱利用裝置,對(duì)余熱進(jìn)行二次利用;所述降塵放灰管出口處設(shè)置放灰閥,停止進(jìn)氣時(shí),集中將大顆粒煙塵排放。
一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)的回收工藝,步驟為:
步驟一、含塵煙氣導(dǎo)入:冶金原料烘干爐產(chǎn)生的含塵煙氣由含塵煙氣導(dǎo)入管導(dǎo)入一級(jí)煙氣降溫降塵裝置中的煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)部;
步驟二、重力慣性減塵:大顆粒煙塵在其自身重力、流動(dòng)慣性作用下落至擋塵板表面,并沿?fù)鯄m板掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)底部;
步驟三、煙氣降溫:減塵后的煙氣在煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)部上升的過(guò)程中,在空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的作用下,兩機(jī)構(gòu)換熱,整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)的整體溫度下降,減塵后的煙氣的溫度相應(yīng)降低;未掉落的大顆粒煙塵受冷收縮,密度增大,再在擋塵板阻擋的作用下,持續(xù)掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)底部;
步驟四、減塵降溫?zé)煔鈱?dǎo)出:減塵降溫后的煙氣通過(guò)減塵煙氣導(dǎo)出管導(dǎo)出至二級(jí)煙氣降溫降塵裝置;
步驟五、二級(jí)重力減塵:在喇叭狀開(kāi)口作用下,風(fēng)流速度降低,殘留的大顆粒煙塵在其自身重力作用下落至二級(jí)煙氣降溫降塵裝置的煙氣降溫機(jī)構(gòu)底部;
步驟六、二級(jí)煙氣降溫:減塵后的煙氣在二級(jí)煙氣降溫降塵裝置的煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)部上升的過(guò)程中,在空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的作用下,兩機(jī)構(gòu)換熱,整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)的整體溫度下降,減塵后的煙氣的溫度相應(yīng)二次降低;
步驟七、二級(jí)減塵降溫?zé)煔鈱?dǎo)出:減塵降溫后的煙氣通過(guò)二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管導(dǎo)出至通入收塵裝置,回收金屬粉塵;
步驟八、余熱回收:將每個(gè)空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)換熱后產(chǎn)生的熱量在空氣導(dǎo)出管導(dǎo)出過(guò)程中,通過(guò)換熱裝置吸收,并再通過(guò)余熱利用裝置二次利用。
整個(gè)工藝過(guò)程降溫減塵、余熱利用、金屬粉塵回收同時(shí)進(jìn)行,而且,無(wú)需增加兌冷風(fēng)閥,避免了風(fēng)壓變化對(duì)整個(gè)烘干工藝過(guò)程波動(dòng)影響,烘干的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明的一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),每個(gè)煙氣降溫降塵裝置均可以對(duì)含塵煙氣進(jìn)行處理,煙氣降溫降塵裝置通過(guò)空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行降溫,大顆粒煙塵由于溫度降低,密度變大,從而掉落在煙氣降溫機(jī)構(gòu)的底部,達(dá)到第一步減塵的效果,換熱裝置將空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)換熱的熱量通過(guò)換熱裝置吸收,達(dá)到熱量回收利用的效果,三個(gè)機(jī)構(gòu)協(xié)同作用,達(dá)到含塵煙氣降溫下落回收、熱量回收綜合利用的目的,而且,整個(gè)系統(tǒng)無(wú)需增加兌冷風(fēng)閥,不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工藝產(chǎn)生波動(dòng),烘干的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;
(2)本發(fā)明的一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),封閉的桶狀結(jié)構(gòu),避免了外部氣流對(duì)煙氣在整個(gè)工藝中產(chǎn)生波動(dòng),系統(tǒng)壓差阻損小,只有50-200pa,不影響主工藝系統(tǒng),不需要增加其他裝置,為煙氣達(dá)標(biāo)排放提供保證;煙氣的流動(dòng)呈“v”形,加長(zhǎng)了在煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)距離,讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落;收口狀桶底,和降塵放灰管相通,便于大顆粒煙塵的集中收集和集中出灰后的二次利用,整個(gè)裝置收集的粉塵量大,可以周期清理方便生產(chǎn)靈活組織,且檢修清理方便快捷;降低煙氣溫度后,能夠達(dá)到理想目標(biāo)進(jìn)入布袋除塵或水膜除塵回收裝置,實(shí)現(xiàn)布袋除塵替代電除塵生產(chǎn);
(3)本發(fā)明的一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),擋塵板將流動(dòng)的大顆粒阻擋后,由于慣性的作用而掉落,并使煙氣的氣流速度逐漸降低,延長(zhǎng)煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間;擋塵板還可以多個(gè)平行設(shè)置,進(jìn)一步讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落;下開(kāi)的喇叭狀開(kāi)口使煙氣的氣流速度逐漸降低,避免劇烈降低而導(dǎo)致工藝波動(dòng)過(guò)大,并逐漸減緩含塵煙氣的流動(dòng)速度,延長(zhǎng)煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間,進(jìn)一步讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落;并充分緩沖穩(wěn)定均勻的煙氣溫度,提升生產(chǎn)主工藝穩(wěn)定性,能最大限度減少兌冷風(fēng),降低主風(fēng)機(jī)負(fù)荷,提升產(chǎn)能;
(4)本發(fā)明的一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),上部逐漸收口的圓桶狀空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu),便于換熱后的熱空氣集中流出后進(jìn)行二次換熱利用,并可以循環(huán)用于其它系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排;正常熱量交換通過(guò)對(duì)流進(jìn)行,不需要增加風(fēng)機(jī)等設(shè)備及動(dòng)力消耗;
(5)本發(fā)明的一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),均勻豎直式固定的導(dǎo)流隔板,既提高了空氣上升的對(duì)流速度,又可以起到直接導(dǎo)熱的目的,將煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的熱量傳導(dǎo)導(dǎo)出,提高煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)部的降溫速度;
(6)本發(fā)明的一種冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),確定了準(zhǔn)確的導(dǎo)流隔板分布的弧度設(shè)置、喇叭狀開(kāi)口和擋塵板的角度設(shè)置,裝置系統(tǒng)壓差阻損小只有50-200pa,不影響主工藝系統(tǒng),不需要增加其他裝置,為煙氣達(dá)標(biāo)排放提供保證,壓力損失小,甚至還可以串聯(lián)2~3個(gè)實(shí)現(xiàn)多次降溫、降塵,降低布袋的穩(wěn)定要求,減少布袋的投入;降低對(duì)二次除塵中布袋除塵器布袋溫度要求,保證了布袋除塵器的安全運(yùn)行以及布袋要求,同時(shí)降低排放煙氣溫度,能夠?qū)?mm以上的大顆粒處理95%以上,杜絕蓄熱量大的大顆粒影響后續(xù)的二次除塵,比如,如不處理,大顆粒煙塵能將布袋除塵中的布袋(一般是化學(xué)纖維材質(zhì))燒損;
(7)本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)側(cè)壁的強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu)的設(shè)置,目的是當(dāng)整個(gè)裝置內(nèi)溫度過(guò)高來(lái)不及降溫時(shí),起到補(bǔ)充強(qiáng)制降溫的作用,以達(dá)到萬(wàn)無(wú)一失;
(8)本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),煙氣降溫機(jī)構(gòu)直徑是煙氣管道的3倍以上,目的是當(dāng)生產(chǎn)工藝波動(dòng)造成應(yīng)力波動(dòng)時(shí),煙氣降溫機(jī)構(gòu)起到“蓄能器”作用,實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)全過(guò)程的平穩(wěn)、緩沖以及穩(wěn)定性,以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)更加匹配,效率更高,調(diào)節(jié)更容易;
(9)本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),均勻分布的霧化噴頭,降溫均勻,而且,容易產(chǎn)生水蒸氣,降溫作用更加明顯,效率高;
(10)本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),引風(fēng)機(jī)起到對(duì)空氣強(qiáng)制加強(qiáng)對(duì)流的作用,以進(jìn)一步提高換熱效率;外接的余熱利用裝置能對(duì)余熱進(jìn)行二次利用;
(11)本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),還可以交換回收的純凈熱空氣,為烘干工藝升級(jí),實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)烘干生產(chǎn),提供了堅(jiān)實(shí)的保證;
(12)本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)的回收工藝,整個(gè)工藝過(guò)程降溫減塵、余熱利用、煙塵回收同時(shí)進(jìn)行,而且,避免了對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程波動(dòng)影響,烘干的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中的b-b面剖面圖;
圖3為圖1中的a-a面剖面圖;
圖4為圖2中的c-c面剖面圖;
圖5為本發(fā)明的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)的回收工藝流程圖。
圖中:1、冶金原料烘干爐;2、一級(jí)煙氣降溫降塵裝置;3、二級(jí)煙氣降溫降塵裝置;4、收塵裝置;21、空氣導(dǎo)出管;22、含塵煙氣導(dǎo)入管;23、煙氣降溫機(jī)構(gòu);24、減塵煙氣導(dǎo)出管;25、空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu);26、降塵放灰管;27、空氣導(dǎo)流加強(qiáng)機(jī)構(gòu);28、二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管;29、強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu);210、空氣入口;211、換熱裝置;221、擋塵板;241、喇叭狀開(kāi)口;261、放灰閥。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容,結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),如圖1、4所示,包括:通過(guò)減塵煙氣導(dǎo)出管24串聯(lián)連通的2個(gè)煙氣降溫降塵裝置,分別為一級(jí)煙氣降溫降塵裝置2和二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3;與二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3通過(guò)二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28連通的收塵裝置3,可以是布袋除塵器或水膜除塵器,將金屬微塵回收后加以利用;其中:每個(gè)煙氣降溫降塵裝置均包括:空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25,可以呈立式的桶狀結(jié)構(gòu),本實(shí)施例采用立式桶狀結(jié)構(gòu),直徑為3400mm,高度為4600mm,用于對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行降溫;在所述空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的內(nèi)部,并和空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25呈空腔環(huán)套式結(jié)構(gòu)的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23,也呈立式桶狀,直徑為3000mm,高度為4000mm,大顆粒煙塵由于溫度降低,密度變大,掉落在煙氣降溫機(jī)構(gòu)的底部,達(dá)到第一步減塵的效果;一級(jí)煙氣降溫降塵裝置2的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23外接穿出空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的含塵煙氣導(dǎo)入管22和減塵煙氣導(dǎo)出管24;二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23外接穿出空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的含塵煙氣導(dǎo)入管22和二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28。含塵煙氣導(dǎo)入管22、減塵煙氣導(dǎo)出管24和二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28的直徑均為1000mm,將含塵煙氣導(dǎo)入處理后,再將減塵降溫的煙氣導(dǎo)出。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1,不同和改進(jìn)之處在于:煙氣降溫機(jī)構(gòu)23呈封閉的桶狀結(jié)構(gòu),避免外部氣流對(duì)煙氣在整個(gè)工藝中產(chǎn)生波動(dòng),所述減塵煙氣導(dǎo)出管24和二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28的出氣口均固定于桶狀結(jié)構(gòu)的上部側(cè)面,減塵后的煙氣通過(guò)該管道導(dǎo)出;所述煙氣降溫機(jī)構(gòu)23桶狀結(jié)構(gòu)的底部呈收口狀,和降塵放灰管26相通,便于大顆粒煙塵的集中收集和集中出灰后的二次利用;所述一級(jí)煙氣降溫降塵裝置2的含塵煙氣導(dǎo)入管22與煙氣降溫機(jī)構(gòu)23桶狀結(jié)構(gòu)的頂部相通,桶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁固定有下伸的擋塵板221,讓大顆粒煙塵由于慣性和重力撞在擋塵板上,并有足夠的時(shí)間降溫并下落;所述減塵煙氣導(dǎo)出管24的進(jìn)氣口從二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23桶狀結(jié)構(gòu)的頂部穿入,并插入至桶狀結(jié)構(gòu)的底部,加長(zhǎng)了在煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)距離,讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例2,不同和改進(jìn)之處在于:如圖1、3所示,所述空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的頂部空氣導(dǎo)出管21內(nèi)部固定設(shè)置有換熱裝置211,可以為板式或管式換熱器,換熱效率高,將空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)換熱的熱量通過(guò)換熱裝置吸收,達(dá)到熱量回收利用的效果;所述擋塵板221呈背離減塵煙氣導(dǎo)出管24的斜板狀,第一個(gè)斜板的上部固定端固定于煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的頂部,并將含塵煙氣導(dǎo)入管22的進(jìn)口和減塵煙氣導(dǎo)出管24的出口隔開(kāi),擋塵板將流動(dòng)的大顆粒阻擋后,由于慣性的作用而掉落,并使煙氣的氣流速度逐漸降低,延長(zhǎng)煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間,進(jìn)一步讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落;所述減塵煙氣導(dǎo)出管24插入桶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的部分為逐漸下開(kāi)的喇叭狀開(kāi)口241,使煙氣的氣流速度逐漸降低,避免劇烈降低而導(dǎo)致工藝波動(dòng)過(guò)大,并逐漸減緩含塵煙氣的流動(dòng)速度,延長(zhǎng)煙氣在整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間,進(jìn)一步讓大顆粒煙塵有足夠的時(shí)間降溫并下落??諝鈱?dǎo)流機(jī)構(gòu)25呈上部逐漸收口的圓桶結(jié)構(gòu),便于換熱后的熱空氣集中流出后進(jìn)行二次換熱利用,直徑大于所述煙氣降溫機(jī)構(gòu)23,在煙氣降溫機(jī)構(gòu)周?chē)纬森h(huán)腔;在所述空腔環(huán)套式結(jié)構(gòu)的環(huán)腔內(nèi),固定分布有空氣導(dǎo)流加強(qiáng)機(jī)構(gòu)27,提高空氣流速,并提高換熱效率,環(huán)腔底部為空氣入口210。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例3,不同和改進(jìn)之處在于:空氣導(dǎo)流加強(qiáng)機(jī)構(gòu)27為均勻豎直式固定的導(dǎo)流隔板,既提高了空氣上升的對(duì)流速度,又可以起到直接導(dǎo)熱的目的,將煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)的熱量傳導(dǎo)導(dǎo)出,提高煙氣降溫機(jī)構(gòu)內(nèi)部的降溫速度。煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的上部,設(shè)置有固定于空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25側(cè)壁的強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu)29,對(duì)整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)的桶狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)制降溫,當(dāng)空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)降溫效果不明顯時(shí),起到補(bǔ)充強(qiáng)制降溫的作用。強(qiáng)制降溫機(jī)構(gòu)29可以為均勻分布的霧化噴頭,降溫均勻,降溫面大;所述換熱裝置211為板式或管式換熱器,換熱效率高。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例4,不同和改進(jìn)之處在于:空氣導(dǎo)出管21出口處固定引風(fēng)機(jī),起到強(qiáng)制對(duì)流的作用,可以提高換熱效率,并外接余熱利用裝置,比如蒸發(fā)器,對(duì)余熱進(jìn)行二次利用;所述降塵放灰管26出口處設(shè)置放灰閥261,停止進(jìn)氣時(shí),集中將大顆粒煙塵排放。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例4,不同和改進(jìn)之處在于:導(dǎo)流隔板分布為每隔20°的弧度設(shè)置,共計(jì)18個(gè)。喇叭狀開(kāi)口221的角度為80°。擋塵板221的斜置角度為80°;空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25和煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的直徑比為1.1:1;煙氣降溫機(jī)構(gòu)23、含塵煙氣導(dǎo)入管22和減塵煙氣導(dǎo)出管24的直徑比為:(3~5):1:1,本實(shí)施例中分別為:5500mm、5000mm、1000mm和1000mm。
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)的回收工藝,如圖5所示,步驟為:
步驟一、含塵煙氣導(dǎo)入:冶金原料烘干爐1產(chǎn)生的含塵煙氣,煙塵中富含fe、zn、k、na等元素,一般在100℃以上,并富含大顆粒煙塵,比如直徑大于1mm,由含塵煙氣導(dǎo)入管22導(dǎo)入一級(jí)煙氣降溫降塵裝置2中的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部;
步驟二、重力慣性減塵:大顆粒煙塵在其自身重力、流動(dòng)慣性作用下落至擋塵板221表面,并沿?fù)鯄m板221掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部;
步驟三、煙氣降溫:減塵后的煙氣在煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部上升的過(guò)程中,在空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的作用下,兩機(jī)構(gòu)換熱,整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的整體溫度下降,減塵后的煙氣的溫度相應(yīng)降低;未掉落的大顆粒煙塵受冷收縮,密度增大,再在擋塵板221阻擋的作用下,持續(xù)掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部,即:含塵煙氣在煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部,不管是下降還是上升過(guò)程中,由于空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25對(duì)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的降溫作用,都會(huì)有大顆粒煙塵持續(xù)的掉落,如果煙氣降溫機(jī)構(gòu)23足夠高,理論上,所有大顆粒煙塵都會(huì)受重力或慣性阻擋而掉落;
步驟四、減塵降溫?zé)煔鈱?dǎo)出:減塵降溫后的煙氣通過(guò)減塵煙氣導(dǎo)出管24導(dǎo)出至二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3;
步驟五、二級(jí)重力減塵:在喇叭狀開(kāi)口241作用下,風(fēng)流速度降低,殘留的大顆粒煙塵在其自身重力作用下落至二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部;
步驟六、二級(jí)煙氣降溫:減塵后的煙氣在二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部上升的過(guò)程中,在空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的作用下,兩機(jī)構(gòu)換熱,整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的整體溫度下降,減塵后的煙氣的溫度相應(yīng)二次降低;
步驟七、二級(jí)減塵降溫?zé)煔鈱?dǎo)出:減塵降溫后的煙氣通過(guò)二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28導(dǎo)出至通入收塵裝置4,回收金屬粉塵;收塵裝置3一般選用布袋除塵器,而溫度過(guò)高的煙氣會(huì)損傷布袋除塵器;布袋除塵器可以將金屬粉塵回收重復(fù)利用;
步驟八、余熱回收:將每個(gè)空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25換熱后產(chǎn)生的熱量在空氣導(dǎo)出管21導(dǎo)出過(guò)程中,通過(guò)換熱裝置211,比如板式或管式換熱器吸收,并再通過(guò)余熱利用裝置,比如蒸發(fā)器二次利用。
經(jīng)檢測(cè),經(jīng)過(guò)處理后的煙氣,二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28導(dǎo)出后,溫度小于80℃,并將1mm以上的大顆粒減少至10%以下,不會(huì)對(duì)二次除塵裝置產(chǎn)生破壞性的作用,布袋除塵后,95%以上礦粉初被回收,煙氣含礦粉塵降低到5%以下。
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),,煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的直徑是煙氣管道5倍,目的是當(dāng)生產(chǎn)工藝波動(dòng)造成應(yīng)力波動(dòng)時(shí),將煙氣管道內(nèi)的熱量平穩(wěn)的釋放至十幾甚至二十幾倍的相對(duì)密封的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的空間中,煙氣降溫機(jī)構(gòu)23起到“蓄能器”作用,實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)全過(guò)程的平穩(wěn)、緩沖以及穩(wěn)定性,以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)更加匹配,效率更高,調(diào)節(jié)更容易。
實(shí)施例7
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例6,不同和改進(jìn)之處在于:如圖2、3所示,導(dǎo)流隔板分布為每隔30°的弧度設(shè)置,共計(jì)12個(gè)。喇叭狀開(kāi)口221的角度為70°。擋塵板221的斜置角度為70°
經(jīng)檢測(cè),經(jīng)過(guò)處理后的煙氣,二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28導(dǎo)出后,溫度小于70℃,并將1mm以上的大顆粒減少至8%以下,不會(huì)對(duì)二次除塵裝置產(chǎn)生破壞性的作用,布袋除塵后,97%以上礦粉初被回收,煙氣含礦粉塵降低到3%以下。
實(shí)施例8
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例6,不同和改進(jìn)之處在于:導(dǎo)流隔板分布為每隔40°的弧度設(shè)置,共計(jì)9個(gè)。喇叭狀開(kāi)口221的角度為75°。擋塵板221的斜置角度為75°。
經(jīng)檢測(cè),經(jīng)過(guò)處理后的煙氣,減塵煙氣導(dǎo)出管28導(dǎo)出后,溫度小于65℃,并將1mm以上的大顆粒減少至8%以下,不會(huì)對(duì)二次除塵裝置產(chǎn)生破壞性的作用,布袋除塵后,97%以上礦粉初被回收,煙氣含礦粉塵降低到3%以下。
實(shí)施例9
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例5,導(dǎo)流隔板分布為每隔30°的弧度設(shè)置,共計(jì)12個(gè)。喇叭狀開(kāi)口221的角度為70°。擋塵板221的斜置角度為70°
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng)的回收工藝,步驟為:
步驟一、含塵煙氣導(dǎo)入:冶金原料烘干爐1產(chǎn)生的含塵煙氣,煙塵溫度150℃以上,并富含大顆粒煙塵,比如直徑大于1mm,由含塵煙氣導(dǎo)入管22導(dǎo)入一級(jí)煙氣降溫降塵裝置2中的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部;
步驟二、重力慣性減塵:大顆粒煙塵在其自身重力、流動(dòng)慣性作用下落至擋塵板221表面,并沿?fù)鯄m板221掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部;
步驟三、煙氣降溫:減塵后的煙氣在煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部上升的過(guò)程中,在空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的作用下,兩機(jī)構(gòu)換熱,整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的整體溫度下降,減塵后的煙氣的溫度相應(yīng)降低,由于前期入口煙氣溫度過(guò)高,啟動(dòng)霧化噴頭對(duì)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的桶體進(jìn)行強(qiáng)制降溫;再啟動(dòng)引風(fēng)機(jī),對(duì)環(huán)腔內(nèi)的空氣的對(duì)流進(jìn)行加強(qiáng);這樣,對(duì)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的桶體內(nèi)部溫度的降溫效果成倍的提高,起到協(xié)同的作用;未掉落的大顆粒煙塵受冷收縮,密度增大,再在擋塵板221阻擋的作用下,持續(xù)掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部,即:含塵煙氣在煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部,不管是下降還是上升過(guò)程中,由于空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25對(duì)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的降溫作用,都會(huì)有大顆粒煙塵持續(xù)的掉落;
步驟四、減塵降溫?zé)煔鈱?dǎo)出:減塵降溫后的煙氣通過(guò)減塵煙氣導(dǎo)出管24導(dǎo)出至二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3;
步驟五、二級(jí)重力減塵:在喇叭狀開(kāi)口241作用下,風(fēng)流速度降低,殘留的大顆粒煙塵在其自身重力作用下落至二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部;
步驟六、二級(jí)煙氣降溫:減塵后的煙氣在二級(jí)煙氣降溫降塵裝置3的煙氣降溫機(jī)構(gòu)23內(nèi)部上升的過(guò)程中,在空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25的作用下,兩機(jī)構(gòu)換熱,整個(gè)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的整體溫度下降,也可以啟動(dòng)霧化噴頭對(duì)煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的桶體進(jìn)行強(qiáng)制降溫;再啟動(dòng)引風(fēng)機(jī),對(duì)環(huán)腔內(nèi)的空氣的對(duì)流進(jìn)行加強(qiáng),減塵后的煙氣的溫度相應(yīng)二次降低;
步驟七、二級(jí)減塵降溫?zé)煔鈱?dǎo)出:減塵降溫后的煙氣通過(guò)二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28導(dǎo)出至通入收塵裝置4,回收金屬粉塵;收塵裝置3一般選用布袋除塵器,而溫度過(guò)高的煙氣會(huì)損傷布袋除塵器;布袋除塵器可以將金屬粉塵回收重復(fù)利用;
步驟八、余熱回收:將每個(gè)空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25換熱后產(chǎn)生的熱量在空氣導(dǎo)出管21導(dǎo)出過(guò)程中,通過(guò)換熱裝置211,比如板式或管式換熱器吸收,并再通過(guò)余熱利用裝置,比如蒸發(fā)器二次利用。
經(jīng)檢測(cè),經(jīng)過(guò)處理后的煙氣,雖然前期煙塵溫度過(guò)高,二級(jí)減塵煙氣導(dǎo)出管28導(dǎo)出后,溫度小于50℃,并將1mm以上的大顆粒減少至6%以下,不會(huì)對(duì)二次除塵裝置產(chǎn)生破壞性的作用,布袋除塵后,98%以上礦粉初被回收,煙氣含礦粉塵降低到2%以下。而且,由于空氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)25和煙氣降溫機(jī)構(gòu)23相對(duì)隔離,加強(qiáng)對(duì)流和強(qiáng)制降溫都不會(huì)對(duì)煙氣降溫機(jī)構(gòu)3內(nèi)部煙氣產(chǎn)生過(guò)大的波動(dòng),也就不會(huì)影響整個(gè)工藝過(guò)程的波動(dòng)。
實(shí)施例10
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例9,不同和改進(jìn)之處在于:由于霧化噴頭產(chǎn)生的水蒸氣過(guò)多,會(huì)影響換熱裝置211和二次余熱利用裝置的使用壽命,因此,對(duì)于不超過(guò)120℃的含塵煙氣,可以不啟動(dòng)霧化噴頭,需要時(shí),只需要啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)即可達(dá)到降溫減塵的效果。
實(shí)施例11
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例9,不同和改進(jìn)之處在于:如圖3所示,擋塵板221設(shè)置互相平行的3個(gè),將煙氣降溫機(jī)構(gòu)23的煙氣上升過(guò)程中分成3部分,對(duì)沒(méi)有掉落的大顆粒煙塵持續(xù)慣性阻擋其上升并促使其掉落。還可以將擋塵板221設(shè)置成弧口向上的弧板,其效果是將板邊的大顆粒煙塵先集中于弧底后再掉落至煙氣降溫機(jī)構(gòu)23底部;還有的效果是,弧面的相對(duì)面積大于平板,大顆粒煙塵掉落過(guò)程中由于無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),而弧板可以阻擋任意運(yùn)動(dòng)的大顆粒,從而提高減塵效果。
實(shí)施例12
本實(shí)施例的冶金原料烘干煙氣粉塵回收系統(tǒng),基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例9,不同和改進(jìn)之處在于:空氣導(dǎo)出管21內(nèi)部不再固定設(shè)置換熱裝置211,通過(guò)引風(fēng)管將各級(jí)烘干煙氣降溫降塵裝置的空氣導(dǎo)出管21連通后,再通過(guò)引風(fēng)機(jī)將換熱后的空氣直接通往冶金原料烘干爐,回收的純凈熱空氣為烘干工藝升級(jí),實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)烘干循環(huán)生產(chǎn),回收了熱交換的熱量,并直接利用,避免了轉(zhuǎn)化浪費(fèi),降低了生產(chǎn)成本。
以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述,該描述沒(méi)有限制性,附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一,實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以,如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。