CN101804278A - 电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法及装置，其特征在于用引风机的吸力使电解铝熔炼炉与保温炉内产生的烟气进入冷却塔内进行冷却降温的过程，然后再进入布袋除尘器进行过滤的过程，过滤后的烟气经过烟囱排空。本发明工艺流程简单，对烟尘一次净化彻底，不产生污染，技术先进，自动化控制程度高，有效降低生产运行成本，经济合理，除尘效率高达99%以上，排放烟气中的粉尘含量为10mg/Nm3，优于国家排放标准。

Description

电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法及装置
技术领域
本发明涉及对粉尘烟气排放的净化，特别是一种电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法及装置。
背景技术
电解铝熔炼炉与保温炉在熔炼过程中产生大量含有粉尘的高温烟气，直接排放会对环境造成严重污染。因此，需对高温烟气进行粉尘净化处理，避免污染环境。电解铝熔炼炉与保温炉产生的烟气温度达到8500C,目前国内外高温除尘布袋所承受的温度为≤3000C，现通常采用风冷或混入大量冷空气进行降温处理后，进入布袋除尘器。由于风冷降温需要大功率风机，混入大量冷空气降温需要风机设备加大，且上述办法均增加设备造价，使用成本高，并且浪费能源。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种设计合理、工艺流程简单，使用成本低，利用水来降低烟气温度，净化除尘效率高的电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法及装置，其运行平稳可靠，综合性能好，对烟尘的一次性净化排放指标高于国家排放标准。
本发明解决其技术问题所采取的方案是：电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法，其特征在于用引风机的吸力使电解铝熔炼炉与保温炉内产生的烟气进入冷却塔内进行冷却降温的过程，然后再进入布袋除尘器进行过滤的过程，过滤后的烟气经过烟囱排空。
所述的冷却降温的过程，是烟气从冷却塔的顶部进入，冷却塔进、出口设有温度传感器测量温度，通过PLC、比例阀控制供气量、供水量，然后通过喷淋阀上高压喷嘴喷出，同时压缩空气进入高压喷嘴内，在冷却塔底部出口水珠全部汽化、蒸发，冷却降温后烟气干燥，以保证水不进入布袋。
电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化装置，包括连接熔炼炉与保温炉的烟气管道、烟道阀门、冷却塔、布袋除尘器、引风机、自动控制系统，其特征在于熔炼炉与保温炉出口通过烟气管道与冷却塔顶部相连，在烟气管道上设有温度传感器，冷却塔上部设有喷淋阀架，其上设有压缩空气管，喷淋阀架由PLC控制，冷却塔底部通过管道与布袋除尘器相连，布袋除尘器上设有自动控制阀、差压清灰系统，布袋除尘器出口通过烟气管道与引风机进口相连，引风机出口与烟囱相连。
所述的喷淋阀上的水管设有自动控制阀与水泵相连接，喷淋阀架设有多个高压喷嘴，压缩空气管与高压喷嘴相连接。
所述冷却塔的出口烟道上设有冷风阀，由PLC控制启动。
本发明工艺流程简单、对烟气一次净化彻底，不产生二次污染，技术先进，自动化控制程度高，有效降低生产运行成本，经济合理，除尘效率高达99%以上，排放烟气中的粉尘含量为10mg/Nm3，优于国家标准。
下面结合附图通过实施例对本发明进行详细的描述。
附图说明
图1是本发明的装置和工艺流程示意图。
   图2是冷却塔示意图。
   图3是阀架示意图。
   图1中标记：1、烟气管道，2、冷却塔，3、冷风阀，4、布袋除尘器，5、烟道阀门，6、旁通烟道阀门，7、旁通烟道，8、引风机，9、烟囱。
图2中标记：2.1、温度传感器，2.2、水泵，2.3、压缩空气管，2.4、喷淋水管，2.5、高压喷嘴，2.6、脉冲电磁阀，2.7、截止阀。
图3中标记：3.1、压缩空气比例阀，3.2、水比例阀，3.3、水泵，3.4、闸阀。
具体实施方式
如图1所示，一种电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法，在正常情况下由于引风机8吸力的作用，使熔炼炉与保温炉出来的烟气通过烟道阀门5和烟气管道1进入冷却塔2进行冷却，烟气从冷却塔的顶部进入塔内，冷却塔进、出口的温度传感器测量温度，通过PLC控制喷淋阀上高压喷嘴出水的流量，压缩空气进入高压喷嘴内，在冷却塔底部出口水珠全部汽化、蒸发，冷却降温后烟气干燥，降温后的烟气进入布袋除尘器4进行分离净化，净化后的烟气通过引风机8由烟囱9排空。如果出现系统维修或其他特殊情况时，打开旁通烟道阀门6，使用旁通烟道7和地下烟道。整套系统处在负压状态下进行。
图2所示，熔炼炉与保温炉出口的烟气经过温度传感器2.1由冷却塔的顶部进入塔内，从冷却塔的底部排出。安装在冷却塔的进出口的温度传感器1测量温度并发送到PLC，由PLC发出控制信号，控制水泵2.2和电磁阀动作，并控制喷淋水的流量，喷淋烟气达到降温的效果。喷淋阀架包含高压喷嘴2.5、脉冲电磁阀2.6、截止阀2.7。水泵2.2提供的水经过喷淋水管和压缩空气管提供的压缩空气在高压喷嘴2.5内混合喷出，喷出的水全部成雾状（水珠非常细小，能达到15um），与温度相对较高的烟气混合，由于冷却塔2有一定的高度，在冷却塔的底部出口处水已全部汽化、蒸发，实现烟气降温、干燥的效果。进入布袋除尘器4内不容易堵住布袋除尘器的滤袋。也不会产生污水，使用的水量降低，符合环保的要求。当出现烟气温度高于设定的温度时，即处在喷淋无法冷却降温的紧急状态下，PLC发出指令或手动启动冷风阀3装置，保护布袋除尘器4，降低设备损害。
图3所示，装置在运行中打开闸阀3.4，压缩空气通过压缩空气比例阀3.1的自动调节进入图2的高压喷头的高压喷嘴2.5，与高压水充分混合喷出，水泵3.3的水通过水比例调节阀3.2供水。PLC自动控制系统通过烟道1进口的温度传感器2.1发出的信号，根据不同的烟气温度设定不同的水比例调节阀3.2开启度，控制喷水量达到降低烟气温度。
电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法，用引风机8的吸力使电解铝熔炼炉与保温炉内产生的烟气进入冷却塔2内进行冷却降温的过程，是烟气从冷却塔2的顶部进入，冷却塔进、出口的温度传感器2.1测量温度，通过PLC、比例阀3.2控制供气量、供水量，然后通过喷淋阀上高压喷嘴2.5喷出，同时压缩空气进入高压喷嘴内，在冷却塔2底部出口水珠全部汽化、蒸发，冷却降温后烟气干燥。然后再进入布袋除尘器4进行过滤的过程，过滤后的烟气经过烟囱9排空。
电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化装置，包括连接熔炼炉与保温炉的烟气管道1、烟道阀门5、冷却塔2、布袋除尘器4、引风机8、自动控制系统，熔炼炉与保温炉出口通过烟气管道1与冷却塔2顶部相连，在烟气管道上设有温度传感器2.1，冷却塔上部设有喷淋阀架，其上设有压缩空气管2.3，喷淋阀架由PLC控制，冷却塔2底部通过管道与布袋除尘器4相连，冷却塔的出口烟道上设有冷风阀3，由PLC控制启动，布袋除尘器4上设有自动控制阀、差压清灰系统，布袋除尘器出口通过烟气管道与引风机进口相连8，引风机出口与烟囱9相连。
喷淋阀上的水管设有自动控制阀与水泵2.2相连接，喷淋阀架设有多个高压喷嘴2.5，压缩空气管2.3与高压喷嘴2.5相连接。
当来自熔炼炉与保温炉管道烟气温度超过设定温度时，传感器将信号反馈到PLC，PLC根据烟气温度信号自动控制喷嘴的水量和数量，在冷却塔顶部设置的喷嘴喷出雾状水幕，由于烟气温度控制在200-250℃左右，烟气在冷却塔内的风速很小为2m/s,在冷却塔内的停留时间长为10S，不到冷却塔底部，水珠被高温烟气全部汽化，然后进入布袋除尘器。降温后的烟气进入布袋除尘器4中，经过滤袋过滤，粉尘附着在滤袋的表面上，随时间的积累，当滤袋表面的烟气粉尘越来越多时，使除尘器的设备阻力增大形成差压，这时通过压差信号反馈到PLC，当压差实际数值大于设定值时，PLC发出指令，依次关闭每个过滤室的出气口阀门进行清灰，在脉冲阀的作用下使滤袋瞬间迅速膨胀，以清除滤袋表面上的烟气粉尘，使烟气粉尘落入灰斗内，同时净化后的烟气通过引风机由烟囱排出。如果冷却塔出口的温度高于设定值时，为了防止熔炼炉与保温炉烟气温度过高进入布袋除尘器烧毁滤袋，自动控制系统开启除尘器进口前冷风阀混入冷风降温，同时PLC将启动设置打开净化装置的旁通烟道7的旁通烟道阀门6，烟气经过旁通管路进入引风机，由烟囱排出。本装置采用PLC自动控制，通过中心操作室的电脑进行操作，净化、处理烟气的技术已达到先进水平。

Claims (5)

1.电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法，其特征在于用引风机的吸力使电解铝熔炼炉与保温炉内产生的烟气进入冷却塔内进行冷却降温的过程，然后再进入布袋除尘器进行过滤的过程，过滤后的烟气经过烟囱排空。
2.如权利要求1所述的电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化方法，其特征在于冷却降温的过程，是烟气从冷却塔的顶部进入，冷却塔进、出口设有温度传感器测量温度，通过PLC、比例阀控制供气量、供水量，然后通过喷淋阀上高压喷嘴喷出，同时压缩空气进入高压喷嘴内，在冷却塔底部出口水珠全部汽化、蒸发，冷却降温后烟气干燥。
3.电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化装置，包括连接熔炼炉与保温炉的烟气管道、烟道阀门、冷却塔、布袋除尘器、引风机、自动控制系统，其特征在于熔炼炉与保温炉出口通过烟气管道与冷却塔顶部相连，在烟气管道上设有温度传感器，冷却塔上部设有喷淋阀架，其上设有压缩空气管，喷淋阀架由PLC控制，冷却塔底部通过管道与布袋除尘器相连，布袋除尘器上设有自动控制阀、差压清灰系统，布袋除尘器出口通过烟气管道与引风机进口相连，引风机出口与烟囱相连。
4.如权利要求3所述的电解铝熔炼炉与保温炉烟气净化装置，其特征在于喷淋阀上的水管设有自动控制阀与水泵相连接，喷淋阀架设有多个高压喷嘴，压缩空气管与高压喷嘴相连接。
5.如权利要求3所述的电解铝熔炼炉与保温炉烧烟气净化装置，其特征在冷却塔的出口烟道上设有冷风阀，由PLC控制启动。
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