CN104787583A - 一种用于输煤装置的降粉尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输煤装置的降粉尘系统，其属于环保除尘设备领域，其包括安装于落煤管内的N个蒸汽雾化喷嘴、与N个蒸汽雾化喷嘴分别连通的蒸汽管道和位于蒸汽管道上的气压计；N个所述蒸汽雾化喷嘴的出汽方向在落煤管内依次沿顺时针或逆时针设置，N个所述蒸汽雾化喷嘴分别通过蒸汽管道与蒸汽源相连通，N大于等于2，落煤管的出口处下方设置有开口朝下的导料槽，导料槽的上表面一端开设有导料入口，导料入口与落煤的出口相对应，落煤管于导料槽上倾斜安装，导料槽内设有M个蒸汽雾化喷嘴，M大于等于1。本发明的有益效果是汽流可控、方便安全、节能环保、除尘快速高效且不产生废料、不破坏原有输煤设备。

Description

一种用于输煤装置的降粉尘系统

技术领域

本发明涉及一种用于输煤装置的降粉尘系统，属于环保除尘设备领域。本发明主要适用于电力行业输煤系统的降粉尘，也适用于港口、采矿、化工等行业的颗粒物料胶带输运生产过程中的降粉尘。

背景技术

燃煤电厂的主要燃料是煤炭，煤炭在输送过程中会产生大量粉尘，弥漫于输煤廊道内，是职业病矽肺、输煤系统火灾和导致粉尘爆炸的罪魁祸首，因此燃煤电厂中粉尘治理就成为了重中之重，所有燃煤电厂的输煤车间内必然安装除尘设备。在热电厂的输煤廊道内共安装有布袋除尘器及多管冲击式水除尘器多台，由于该设备昂贵且安装维护成本较高，大面积安装维护不具有现实意义，安装数量少又无法满足现场生产的需要。

使用原有的布袋除尘器及多管冲击式水除尘器除尘的缺陷如下：1、设计不合理：布袋吸附粉尘后无法及时清理；水除尘器内粉尘遇水形成的煤泥无法及时从排水口排出，易堵塞排水口，造成水箱内大量积煤。2、缺陷频繁：布袋除尘器振打电动机地脚易发生断裂；电动机轴头易被凸轮磨损；水除尘器的水位计误报信号，导致上水过程无法自动运行；水除尘器控制系统反应较慢，经常发生水淹水位计的事件。3、工作量大：风机电动机拆卸困难，耽误大量人力资源。4、造价高，备品配件成本高昂：一台除尘器造价高达四十万，关键备件必须厂家制造，无法自制。5、体积庞大：每台布袋除尘器或水除尘器本体体积均超过20立方米。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种汽流可控、方便安全、节能环保、除尘快速高效且不产生废料、不破坏原有输煤设备的用于输煤装置的降粉尘系统。

本发明的技术方案如下：

一种用于输煤装置的降粉尘系统，其包括安装于落煤管内的N个蒸汽雾化喷嘴、与N个蒸汽雾化喷嘴分别连通的蒸汽管道和位于蒸汽管道上的气压计；N个所述蒸汽雾化喷嘴的出汽方向在落煤管内依次沿顺时针或逆时针设置，使得其喷出的蒸汽在落煤管内形成漩涡，出汽方向在落煤管内沿顺时针或逆时针排布的N个所述蒸汽雾化喷嘴设置在同一层平面内围成一圈，形成一个漩涡状气旋，在落煤管内可设置不止一层由N个所述蒸汽雾化喷嘴组成的圈，即形成不止一个漩涡状气旋，形成的所述漩涡状气旋在落煤管内上下分布；N个所述蒸汽雾化喷嘴分别通过蒸汽管道与蒸汽源相连通，N大于等于2。

所述蒸汽管道和蒸汽雾化喷嘴的材质包括钢、铜、不锈钢等金属或非金属，所述蒸汽雾化喷嘴的外形结构不限、安装形式不限。本降粉尘系统主要适用于电力行业输煤系统及设备，也适用于港口、采矿、化工等行业的散料输运生产。

进一步的，所述落煤管的出口处下方设置有开口朝下的导料槽，所述导料槽的上表面一端开设有导料入口，所述导料入口与落煤的出口相对应，所述落煤管于导料槽上倾斜安装，其倾斜角度不小于60度，所述落煤管有一定倾斜角度避免直落激发更大的扬尘。

进一步的，所述导料槽内设有M个蒸汽雾化喷嘴，所述M大于等于1。进一步的，当所述导料槽内的蒸汽雾化喷嘴为1个时，即所述M等于1时，其设置于导料槽内远离导料入口的一端。

进一步的，当所述导料槽内的蒸汽雾化喷嘴数量大于等于2个时，即当所述M大于等于2时，所述导料槽内的蒸汽雾化喷嘴位于所述导料槽内的导料入口两侧，所述导料槽内的蒸汽雾化喷嘴的出汽方向朝向导料入口。

进一步的，导料槽开口下方设置有运煤传送带，所述导料槽内的蒸汽雾化喷嘴除了位于导料入口两侧，还可以沿所述导料槽内槽型结构依次排列设置，或者不仅位于导料入口两侧，而且同时沿所述导料槽内槽型结构依次排列设置，上述方案中沿所述导料槽内槽型结构依次排列设置的蒸汽雾化喷嘴的出汽方向均与所述运煤传送带的运煤方向相反，即其出汽方向与运煤传送带上煤炭移动的方向相反。

进一步的，本发明还包括蒸汽调节主管路，所述蒸汽管道通过蒸汽调节主管路与蒸汽源相连通，所述蒸汽调节主管路为与蒸汽管道相连通的设置有蒸汽阀门的管路，所述蒸汽阀门为手动阀F2或为电磁阀DF1或为手动阀F2和电磁阀DF1串联组成的阀门。

进一步的，本发明还包括疏水旁路，所述疏水旁路包括排水管道和设置于排水管道上的排水阀门，所述排水管道的一端连通至蒸汽源和蒸汽阀门之间的管道，其另一端为排水口，所述排水阀门为手动阀F3或为电磁阀DF2或为手动阀F3和电磁阀DF2串联组成的阀门。

进一步的，本发明还包括与蒸汽调节主管路并联的手动旁路，所述手动旁路为并联在蒸汽阀门两端的旁路管道，所述旁路管道上设有手动阀门F1。

进一步的，所述蒸汽雾化喷嘴的出汽方向可调，使用方便。

优选的，N个所述蒸汽雾化喷嘴安装于落煤管的中下段的距离范围内，且其出汽方向沿水平向上倾，即朝向落煤方向。

本发明的有益效果是：

（1）本系统采用低压高温蒸汽进行除尘，降低了生产现场的粉尘浓度，保障了输煤系统安全稳定的运行，采用气压计实时监测现场蒸汽管道内的蒸汽压力，确保安全的同时，根据现场扬尘情况调节蒸汽阀门控制蒸汽量，既避免了多余蒸汽浪费，又很好的控制了煤炭湿度。本装置在落煤管中设置至少两个蒸汽雾化喷嘴，通过蒸汽和粉尘的结合加重扬尘自重，加速扬尘下落；另外在落煤管中的各个蒸汽雾化喷嘴的出汽沿落煤管内壁顺时针或逆时针流动，形成涡流，一方面涡流能加大与粉尘的接触面积，另一方面通过涡流降低落煤管内气压，在落煤管内形成一个低压区，落煤管外为常压，利用落煤管内、外的气压差，将扬尘吸回，特别是在落下煤炭时落煤管下端极易产生扬尘，通过本设计能有效避免扬尘扩散；另外其出汽方向沿水平向上倾也有利于和扬尘对冲，增大蒸汽与粉尘的接触面积，提高除尘效率。

（2）本系统还在导料槽中设置了蒸汽雾化喷嘴，对扬尘进行二次吸附加重，进一步提高净化程度，通过设计导料槽中蒸汽雾化喷嘴的位置位于导料入口两侧，吸附在煤炭散落的瞬间扬尘；另外，沿导料槽的槽型结构依次排列设置的蒸汽雾化喷嘴，进一步逐渐降低扬尘，且通过将其出汽方向设计成与煤炭粉尘运输方向相反，增大蒸汽与粉尘的接触面积，提高除尘效率。

（3）本系统在蒸汽源与蒸汽管道之间设计了蒸汽阀门，可有效调节进入的蒸汽量，有效控制煤炭中的含水量不至过多，根据需要实时调节，能很好地节约蒸汽能源。

（4）本系统在蒸汽阀门与蒸汽源之间还设计了疏水旁路，通过疏水旁路和其上的排水阀门适时开闭，有效排出管道中的冷却水，避免冷却水下次运行时落入煤炭中。

（5）本系统设计有手动的备用旁路作为备用应急，在蒸汽阀门无法正常打开时启动，提高了本装置的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明的工作过程示意图。

其中，1蒸汽雾化喷嘴、2蒸汽管道、3蒸汽调节主管路、4疏水旁路、5排水管道、6落煤管、7导料槽、8运煤传送带、9备用旁路、10蒸汽源、11导料入口、12气压计、13煤炭、F1~ F3手动阀门、DF1~DF2电磁阀。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图和具体实施例进行详细描述。

如图1所示，实施例1包括安装于落煤管6内的N个蒸汽雾化喷嘴1、与N个蒸汽雾化喷嘴1分别连通的蒸汽管道2和位于蒸汽管道2上的气压计12；N个所述蒸汽雾化喷嘴1的出汽方向在落煤管6内依次沿顺时针或逆时针设置，使得其喷出的蒸汽在落煤管6内形成漩涡，出汽方向在落煤管6内沿顺时针或逆时针排布的N个所述蒸汽雾化喷嘴1设置在同一层平面内围成一圈，形成一个漩涡状气旋，在落煤管6内可设置不止一层由N个所述蒸汽雾化喷嘴1组成的圈，即形成不止一个漩涡状气旋，形成的所述漩涡状气旋在落煤管6内上下分布；N个所述蒸汽雾化喷嘴1分别通过蒸汽管道2与蒸汽源10相连通，N大于等于2。

所述蒸汽管道2和蒸汽雾化喷嘴1的材质包括钢、铜、不锈钢等金属或非金属，所述蒸汽雾化喷嘴1的外形结构不限、安装形式不限。本降粉尘系统主要适用于电力行业输煤系统及设备，例如适用于例如皮带机、破碎机、导料槽、落料管等设备，也适用于港口、采矿、化工等行业的散料输运生产。

进一步的，所述落煤管6的出口处下方设置有开口朝下的导料槽7，所述导料槽7的上表面一端开设有导料入口11，所述导料入口11与落煤管6的出口相对应，所述落煤管6于导料槽7上倾斜安装，其倾斜角度不小于60度，落煤管6有一定倾斜角度避免直落激发更大的扬尘。

进一步的，所述导料槽7内设有M个蒸汽雾化喷嘴1，所述M大于等于1。进一步的，当所述导料槽7内的蒸汽雾化喷嘴1为1个时，即所述M等于1时，其设置于导料槽7内远离导料入口11的一端。

进一步的，当所述导料槽7内的蒸汽雾化喷嘴1数量大于等于2个时，即当所述M大于等于2时，所述导料槽7内的蒸汽雾化喷嘴1位于所述导料槽7内的导料入口11两侧，所述导料槽7内的蒸汽雾化喷嘴1的出汽方向朝向导料入口11。

进一步的，导料槽7开口下方设置有运煤传送带8，所述导料槽7内的蒸汽雾化喷嘴1除了位于导料入口11两侧，还可以沿所述导料槽7内槽型结构依次排列设置，或者不仅位于导料入口11两侧，而且同时沿所述导料槽7内槽型结构依次排列设置，上述方案中沿所述导料槽7内槽型结构依次排列设置的蒸汽雾化喷嘴1的出汽方向均与所述运煤传送带8的运煤方向相反，即其出汽方向与运煤传送带8上煤炭13移动的方向相反。

进一步的，本发明还包括蒸汽调节主管路3，所述蒸汽管道2通过蒸汽调节主管路3与蒸汽源10相连通，所述蒸汽调节主管路3为与蒸汽管道2相连通的设置有蒸汽阀门的管路，所述蒸汽阀门为手动阀F2或为电磁阀DF1或为手动阀F2和电磁阀DF1串联组成的阀门。

进一步的，本发明还包括疏水旁路4，所述疏水旁路4包括排水管道5和设置于排水管道5上的排水阀门，所述排水管道5的一端连通至蒸汽源10和蒸汽阀门之间的管道，其另一端为排水口，所述排水阀门为手动阀F3或为电磁阀DF2或为手动阀F3和电磁阀DF2串联组成的阀门。

进一步的，本发明还包括与蒸汽调节主管路3并联的手动旁路9，所述手动旁路9为并联在蒸汽阀门两端的旁路管道，所述旁路管道上设有手动阀门F1。

进一步的，所述蒸汽雾化喷嘴1的出汽方向可调。

如图1所示，3个所述蒸汽雾化喷嘴1沿落煤管6内壁分布且在同一水平面上，3个所述蒸汽雾化喷嘴1安装于落煤管6的中下段的距离范围内，且其出汽方向沿水平向上倾，即朝向落煤方向，所述落煤管6内位于导料入口11两侧设置有朝向导料入口11的蒸汽雾化喷嘴1，在导料槽7内沿槽型结构设置依次排列安装有蒸汽雾化喷嘴1。

如图2所示，实施例2中，其包括安装于落煤管6内的4个蒸汽雾化喷嘴1和与其分别连通的蒸汽管道2，在所述蒸汽管道2上安装有气压计12；4个所述蒸汽雾化喷嘴1的开口方向在落煤管6内依次沿顺时针或逆时针设置，4个所述蒸汽雾化喷嘴1分别通过蒸汽管道2与蒸汽源10相连通，4个所述蒸汽雾化喷嘴1排布在落煤管6内呈正方形的四个角上，使其出汽形成漩涡状涡流，在落煤管6内还可以再设置一层2个或以上个蒸汽雾化喷嘴1排布成一圈，形成双层或多层漩涡状涡流；所述落煤管6内位于导料入口11两侧设置有朝向导料入口11的蒸汽雾化喷嘴1，在导料槽7内沿槽型结构设置依次排列安装有蒸汽雾化喷嘴1。其他特征均与实施例1相同。

实施例3中，其包括安装于落煤管6内的2个蒸汽雾化喷嘴1和与其分别连通的蒸汽管道2，在所述蒸汽管道2上安装有气压计12；2个所述蒸汽雾化喷嘴1的开口方向在落煤管6内依次沿顺时针或逆时针设置，2个所述蒸汽雾化喷嘴1分别通过蒸汽管道2与蒸汽源10相连通，2个所述蒸汽雾化喷嘴1排布在落煤管6内正对相隔180度处，2个所述蒸汽雾化喷嘴1均顺时针或逆时针倾斜使其出汽形成漩涡状涡流，在落煤管6内还可以再设置一层2个或以上个蒸汽雾化喷嘴1排布成一圈，形成双层或多层漩涡状涡流；所述落煤管6内位于导料入口11两侧设置有朝向导料入口11的蒸汽雾化喷嘴1，在导料槽7内沿槽型结构设置依次排列安装有蒸汽雾化喷嘴1。其他特征均与实施例1相同。

如图3所示，本系统的工作过程如下：

一般燃煤电厂的输煤系统是使煤炭12通过落煤管6下落，落煤管6出口下面接有运煤传送带8，运煤传送带8将煤炭12运往下一个目的地，但是在落煤管6的出口处会由于煤炭13的下落重力拍起很大的粉尘，主要是灰尘和煤灰，本装置在落煤管6内安装有多个能产生螺旋蒸汽流的蒸汽雾化喷嘴1，蒸汽源10通过蒸汽管道2给这些蒸汽雾化喷嘴1输送蒸汽，通过安装在蒸汽管道2上的蒸汽阀门调控蒸汽的进入量，设置手动阀门F2或电动阀DF1两个阀门的好处是既可以现场操作也可以远程控制蒸汽的进入，如果同时使用，即将两者串联，还可以起到双重保障的作用，在其中一个故障时，另一个可使用。这些蒸汽雾化喷嘴1利用汽流形成的低压将粉尘吸回，并且利用蒸汽加湿除尘，蒸汽雾化喷嘴1水平向上倾斜设置，也能在一定程度上与下落的粉尘对冲，加大接触时间和范围，提高除尘效率。

在落煤过程中落煤管6的出口和下面的运煤传送带8之间还有距离，容易有粉尘散落出来，通过在落煤管6和运煤传送带8之间设置的开口朝下的导料槽7，既能粉尘框在其中，但又和运煤传送带8有缝隙，不和运煤传送带8接触，使得其能很好的阻挡粉尘的扩散又不影响运煤传送带8运行，不会与运煤传送带8有摩擦，通过导料槽7像罩子一样的汇聚作用，保证煤炭13和粉尘沉在运煤传送带8上运走，由于在导料槽7内也设置有蒸汽雾化喷嘴1，且蒸汽雾化喷嘴1对准运煤传送带8的来煤方向喷射，和扬尘方向对冲，可以高效除尘。

另外，本系统设置有疏水旁路4，整体运煤停止后关闭蒸汽阀门，其管道内的蒸汽会因为冷却凝结成水，这样就会有一部分积水在管道中，如果不及时排出下次打开蒸汽阀门时凝结水会顺着蒸汽管道2进入落煤管6，从而使得煤炭13被水打湿，过多的水会影响后续煤炭13的使用。

最后，本系统还设计有备用旁路9，所述备用旁路9与蒸汽调节主管路3并联，在蒸汽调节主管路3上的蒸汽阀门失灵时，通过备用旁路9上的手动阀F1对进入落煤管6的蒸汽进行控制。

本系统采用低压高温蒸汽进行除尘，降低了生产现场的煤炭粉尘浓度，保障了输煤系统安全稳定的运行；本装置在落煤管6中设置至少两个蒸汽雾化喷嘴1，通过蒸汽和粉尘的结合加重扬尘自重，加速扬尘下落；另外在落煤管6中的各个蒸汽雾化喷嘴1的出汽沿落煤管6内壁顺时针或逆时针流动，形成涡流，一方面涡流能加大与粉尘的接触面积，另一方面通过涡流降低落煤管内气压，在落煤管6内形成一个低压区，落煤管6外为常压，利用落煤管6内、外的气压差，将扬尘吸回，特别是在落下煤炭时落煤管6下端极易产生扬尘，通过本设计能有效避免扬尘扩散；另外其出汽方向沿水平向上倾也有利于和扬尘对冲，增大蒸汽与粉尘的接触面积，提高除尘效率。

本系统还在导料槽7中设置了蒸汽雾化喷嘴1，对扬尘进行二次吸附加重，进一步提高净化程度，且通过将其出汽方向设计成与煤炭粉尘运输方向相反，增大蒸汽与粉尘的接触面积，提高除尘效率。

本系统在蒸汽源10与蒸汽管道2之间设计了蒸汽阀门，可有效调节进入的蒸汽量，有效控制煤炭中的含水量不至过多，根据需要实时调节，能很好地节约蒸汽能源。

本系统在蒸汽阀门与蒸汽源10之间还设计了疏水旁路4，通过疏水旁路4和其上的排水阀门适时开闭，有效排出管道中的冷却水，避免冷却水下次运行时落入煤炭13中。

本系统设计有手动的备用旁路9作为备用应急通道，在蒸汽阀门无法正常打开时启动，提高了本系统的安全性和可靠性。

在使用过程中，开闭各个手动阀门F1~ F3时必须使用F型扳手，严禁直接用手对手动阀门F1~ F3进行操作，并应做好防止蒸汽烫伤的其他安全措施。

本系统的工作原理如下：

低压蒸汽在落煤管6及导料槽7内由气态转变为液态是一个体积快速收缩的过程，从而在落煤管6及导料槽7内形成负压，从而有效防止了煤粉颗粒的外喷。

所述蒸汽雾化喷嘴1的排列形式使低压蒸汽在落煤管6中形成旋流同时在管壁形成一层水膜，粉尘在离心力的作用下移向管壁，粘附于水膜，并随水流排出。

落煤管6内蒸汽与粉尘颗粒逆向运动增加了亲和力，更容易使粉尘颗粒吸附于水蒸气。

本系统的工作方式：设备运行后，首先DF02开启，管路内冷却水排出，延时一定时间后（时间可调），DF02关闭，DF01打开，蒸汽除尘开始工作，本系统启动后，各岗位的值班员应利用蒸汽阀门调节现场蒸汽流量，以落煤管6、导料槽7不大量外泄蒸汽为宜。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：其包括安装于落煤管（6）内的N个蒸汽雾化喷嘴（1）、与N个蒸汽雾化喷嘴（1）分别连通的蒸汽管道（2）和位于蒸汽管道（2）上的气压计（12）；N个所述蒸汽雾化喷嘴（1）的出汽方向在落煤管（6）内依次沿顺时针或逆时针对称设置，N个所述蒸汽雾化喷嘴（1）分别通过蒸汽管道（2）与蒸汽源（10）相连通，N大于等于2。

2.根据权利要求1所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：所述落煤管（6）的出口处下方设置有开口朝下的导料槽（7），所述导料槽（7）的上表面一端开设有导料入口（11），所述导料入口（11）与落煤管（6）的出口相对应。

3.根据权利要求2所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：所述导料槽（7）内设有M个蒸汽雾化喷嘴（1），所述M大于等于1。

4.根据权利要求3所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：所述导料槽（7）内的导料入口（11）两侧设置有蒸汽雾化喷嘴（1），所述导料槽（7）内的蒸汽雾化喷嘴（1）的出汽方向朝向导料入口（11）。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：所述导料槽（7）内沿槽型结构依次排列设置有蒸汽雾化喷嘴（1），其出汽方向与位于导料槽（7）开口下方的运煤传送带（8）的运煤方向相反，即其出汽方向与运煤传送带（8）上煤炭（13）移动方向相反。

6.根据权利要求3所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：当所述导料槽（7）内的蒸汽雾化喷嘴（1）为1个时，其设置于导料槽（7）内远离导料入口（11）的一端。

7.根据权利要求1~4中任一所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：其还包括蒸汽调节主管路（3），所述蒸汽管道（2）通过蒸汽调节主管路（3）与蒸汽源（10）相连通，所述蒸汽调节主管路（3）为与蒸汽管道（2）相连通的设置有蒸汽阀门的管路，所述蒸汽阀门为手动阀F2或为电磁阀DF1或为手动阀F2和电磁阀DF1串联组成的阀门。

8.根据权利要求7所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：其还包括疏水旁路（4），所述疏水旁路（4）包括排水管道（5）和设置于排水管道（5）上的排水阀门，所述排水管道（5）的一端连通至蒸汽源（10）和蒸汽阀门之间的管道，其另一端为排水口，所述排水阀门为手动阀F3或为电磁阀DF2或为手动阀F3和电磁阀DF2串联组成的阀门。

9.根据权利要求7所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：其还包括与蒸汽调节主管路（3）并联的手动旁路（9），所述手动旁路（9）为并联在蒸汽阀门两端的旁路管道，所述旁路管道上设有手动阀门F1。

10.根据权利要求8所述的一种用于输煤装置的降粉尘系统，其特征在于：其还包括与蒸汽调节主管路（3）并联的手动旁路（9），所述手动旁路（9）为并联在蒸汽阀门两端的旁路管道，所述旁路管道上设有手动阀门F1。