CN104923042B - 一种烟气脱水的间壁回转窑装置 - Google Patents

一种烟气脱水的间壁回转窑装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种烟气脱水的间壁回转窑装置,包括上料设备、加料仓、输送器、回转窑、余热发电设备和备用卸料仓。回转窑为间壁回转窑,由同轴安装的外环和内环构成,内环和外环之间为环形物料通道,环形物料通道设有耐材支撑,内环的中心为窑膛。窑膛通过窑尾罩与余热发电设备连接。上料设备通过加料仓、输送器和加料环与环形物料通道连通,环形物料通道通过出料环与备用卸料仓连接。湿烟气入口与烟气管路连接,气体出口分为两路,一路与干燥烟气排放系统连接,一路与冷凝器连接,连接管路分别设有阀门。本发明以石灰为干燥剂,通过间壁回转窑的环形物料通道对工业烟气进行干燥和脱水,有利于提高烟气的扩散能力,减少酸雨和大气污染,改善人们居住和生活的环境。

Description

一种烟气脱水的间壁回转窑装置
技术领域
[0001] 本发明属于废气治理及环保技术领域,涉及一种烟气脱水的间壁回转窑装置。
背景技术
[0002] 工业烟气,特别是垃圾焚烧电站的烟气往往含水量较高,其含水量一般在25〜30%,冬天易形成白烟,造成排放烟气周围的局部酸雨,污染大气环境,危害人畜的健康,腐蚀周围建筑物及大型设施。为了避免产生局部酸雨,需要对烟气进行干燥,脱除烟气中的水分,然后进行排放,提高烟气的扩散能力。另外焦炉等焦化装置产生的脏煤气,在送往焦油提取装置处理的过程中,由于煤气中含有水分,处理过程中产生有害水,因此造成水污染。
[0003] 公开号为CN 102500199A的发明专利申请公开一种烟气脱水再热方法及装置其“包括:高温湿烟气从热管气气换热器的下层进入并被初步降温,然后进入冷凝干燥器与水换热,烟气经换热后进一步降温;同时冷凝干燥器内的冷水经换热后被加热;从冷凝干燥器出来的烟气,经机械脱水器脱除机械水;经降温冷凝脱水和机械脱水后的烟气,再进入热管气气换热器的上层,吸收热管传来的从热管气气换热器下层经过的高温湿烟气的热量;经热管气气换热器的上层加热后的干烟气,通过烟道,由风机加压,最后经过烟囱排放”。该专利申请虽能有限度避免在工业锅炉或工业炉周围产生局部酸雨,但对大量工业烟气处理能力有限。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种烟气脱水的间壁回转窑装置,对工业烟气进行干燥,脱除烟气中的水分,提高烟气的扩散能力,减少酸雨和大气污染,改善人们居住和生活的环 境。
[0005] 本发明的技术方案是:烟气脱水的间壁回转窑装置,包括上料设备、加料仓、输送器、回转窑、余热发电设备和备用卸料仓。回转窑为间壁回转窑,由同轴安装的外环和内环构成,内环和外环之间为环形物料通道,环形物料通道设有耐材支撑,内环的中心为窑膛。回转窑的窑头罩一侧设有燃烧器,窑膛通过窑尾罩与余热发电设备连接。回转窑设有进料环和出料环,上料设备与加料仓连接,加料仓通过输送器连接到加料环,加料环与环形物料通道连通,环形物料通道通过出料环与备用卸料仓连接。装置设有冷凝器,进料环设有湿烟气入口,出料环设有气体出口。湿烟气入口与烟气管路连接,气体出口分为两路,一路与干燥烟气排放系统连接,一路与冷凝器连接,连接管路分别设有阀门。内环外环支撑材料均可以采用耐火材料、金属材料、合金材料或其他复合材料。
[0006] 装置设有换热器和鼓风机,冷凝器通过换热器与气体出口连接,鼓风机通过换热器连接到燃烧器的助燃风入口。耐材支撑在物料通道内的每一边形状为锐角形、钝角形、正圆弧、倒圆弧、平头形或任意形状曲线;耐材构成物料通道内的每一面,其形状为锐角形结构、钝角形结构、正圆弧、倒圆弧、平头形结构或任意形状曲线。回转窑设有液压升降支撑,用于调整回转窑的倾斜角。回转窑状态为水平状、窑尾罩高于窑头罩或窑头罩高于窑尾罩。 余热发电设备包括废热锅炉、蒸汽轮机(或燃气轮机)和发电机。废热锅炉设蒸汽盘管,蒸汽盘管与蒸汽轮机连接,蒸汽轮机与发电机组同轴连接。燃烧器为固体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或气体燃料烧嘴,或上述烧嘴组合。装置设有脱硫脱硝设备,气体出口通过脱硫脱硝设备连接到干燥烟气排放系统。
[0007] 装置物料通道中的吸水物料是石灰或其他具有吸水性质的物料,设备根据物料不同采取合适的吸水温度和脱水温度。装置具有吸水和脱水两种工况,吸水时烧嘴停止燃烧或燃烧强度小,设备处于较低的吸水温度;脱水时烧嘴工作,设备处于工艺要求温度。余热发电设备包括废热锅炉、蒸汽轮机(或燃气轮机)和发电机;废热锅炉设蒸汽盘管,蒸汽盘管与蒸汽轮机连接,蒸汽轮机与发电机组同轴连接。装置可以至少两组配合工作,一组吸水的同时,另一组吸水,实现烟气的不间断脱水。装置用于处理含水的烟气、煤气、焦炉气、兰炭气、垃圾干馏气等多种气体。装置用于金属的还原,此时物料通道中的原料为铁精粉,铁粉等矿粉,被通入的气体为甲烷、一氧化碳、氢气等还原性气体,备用卸料仓由冷却仓代替。]装置可以进行金属的还原,此时物料通道中的原料为铁精粉,铁粉等矿粉,被通入的气体为甲烷、一氧化碳、氢气等还原性气体,备用卸料仓由冷却仓代替。
[0008] 石灰通过上料设备、加料仓、输送器和加料环加入回转窑的环形物料通道做干燥剂,被处理烟气通过加料环上的湿烟气入口进入环形物料通道进行干燥。此时回转窑处于较低温度的状态,燃烧器不工作,被处理烟气在物料通道中从左至右通过环形物料通道,烟气中的水分被石灰吸收,干燥的烟气从出料环上的气体出口经脱硫脱硝后到干燥烟气排放系统排放。当石灰吸水达到饱和状态后,通过液压升降支撑对回转窑调节,使得整个窑体向左方倾斜,此时窑头罩的烧嘴点火工作,对水化石灰进行间壁加热,此时被处理烟气入口关闭,消化石灰加热放出的水蒸气通过出料环上的气体出口出去,与助燃空气换热器降温后至冷凝器析出水,通过各个阀门的动作实现交替运行。完成煅烧后的石灰积聚在回转窑窑尾附近。
[0009] 本发明以石灰为干燥剂,通过间壁回转窑的环形物料通道对工业烟气、煤气等进行干燥和脱水,提高烟气的扩散能力,减少酸雨和大气污染,改善人们居住和生活的环境。燃烧后的高温烟气进入余热发电设备发电和利用再生过程的水蒸气为助燃风换热,有利于降低能耗,提高烟气脱水的热效率。回转窑两头设置液压升降支撑,方便调节回转窑的状态,利于脱水和干燥剂再生操作。
附图说明
[0010]图1为本发明烟气脱水的间壁回转窑装置的流程示意图;
[0011] 图2为图1的B-B图;
[0012]图3为环形物料通道的展开图;
[0013]图4为图3的C放大图。
[0014] 其中:
[0015] 1—上料设备、2—加料仓、3—输送器、4 一湿烟气入口、5—余热发电设备、6—窑尾罩、7—加料环、8—回转窑、9 一外环、10—耐材支撑、11 一环形物料通道、12—窑膛、13—出料环、14 一窑头罩、15—燃烧器、16—备用卸料仓、17—液压升降支撑、18—换热器、19 一鼓风机、20—冷凝器、21 —阀门、22 —内环、23—锐角耐材支撑、24—纯角耐材支撑、25—直角 耐材支撑、26—脱硫脱硝设备、27—气体出口。
具体实施方式
[0016] 下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例,本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
[0017] 本发明烟气脱水的间壁回转窑装置如图1所示,包括上料设备1、加料仓2、输送器3、回转窑8、余热发电设备5、备用卸料仓16、换热器18、鼓风机19、冷凝器20、脱硫脱硝设备26和干燥烟气排放系统。如图2所示,回转窑为间壁回转窑,由同轴安装的外环9和内环22构成,内环和外环之间为环形物料通道11,环形物料通道设有耐材支撑10,内环的中心为窑膛12。回转窑的窑头罩14一侧设有燃烧器15,燃烧器为气体燃料烧嘴,烧嘴的燃料入口与燃料管路连接,助燃风入口通过换热器与鼓风机连接。窑膛通过窑尾罩6与余热发电设备连接,余热发电设备包括废热锅炉、蒸汽轮机和发电机。废热锅炉设蒸汽盘管,蒸汽盘管与蒸汽轮机连接,蒸汽轮机与发电机组同轴连接。回转窑设有进料环7和出料环13,上料设备与加料仓连接,加料仓通过输送器连接到加料环,加料环与环形物料通道连通,环形物料通道通过出料环与备用卸料仓连接。进料环设有湿烟气入口4,出料环设有气体出口 27。湿烟气入口与烟气管路连接,气体出口分为两路,一路通过脱硫脱硝设备与干燥烟气排放系统连接,连接管路上设有阀门21,另一路通过换热器18与冷凝器连接,连接管路设有阀门。如图3、图4所示,环形物料通道内的耐材支撑10的截面具有锐角,钝角或直角3种形状结构,即锐角耐材支撑23、钝角耐材支撑24和直角耐材支撑25三种形式。环形物料通道中的石灰(或其它吸水材料)随着回转窑的转动,一部分或全部被支撑柱带起后再落下,增加了石灰和烟气的接触面积。
[0018] 回转窑8的两头设有液压升降支撑17,用于调整回转窑的倾斜角。可以通过液压升降装置控制回转窑向左倾斜或向右倾斜或水平放置,
[0019] 本发明烟气脱水的间壁回转窑装置的运行过程为,通过上料设备1将脱水剂石灰送入加料仓2,再通过输送器3和加料环7将石灰送入回转窑8的环形物料通道,装至环形物料空间一定量,然后停止加料。升起窑尾罩一侧液压升降支撑17,使回转窑的窑尾罩高于窑头罩,便于石灰由左向右流动。通过烟气入口 4将湿烟气引入环形物料通道11。湿烟气穿过转动的回转窑环形物料通道,烟气中的水分被石灰吸收,干燥后的烟气通过出料环上的气体出口 27,经脱硫脱硝设备脱硫脱硝后到干燥烟气排放系统排放。当石灰吸水达到饱和状态后,关闭烟气管路阀门和气体出口至干燥烟气排放系统的阀门,打开烟气出口至冷凝器阀门。通过液压升降支撑对回转窑调节,使得整个窑体向左方倾斜,即窑头罩高于窑尾罩。燃烧器15烧嘴点火燃烧,对环形物料通道中水化的石灰进行加热烘干(再生),水化石灰放出的水蒸气通过出料环气体出口 27,经换热器与助燃风换热后到冷凝器冷凝,冷凝水排出。完成烘干后的石灰积聚在回转窑窑尾附近,调节液压升降支撑,使回转窑的窑尾罩高于窑头罩,打开烟气管路阀门和气体出口至干燥烟气排放系统的阀门,关闭烟气出口至冷凝器阀门,继续进行烟气脱水操作。

Claims (7)

1. 一种烟气脱水的间壁回转窑装置,包括上料设备(1)、加料仓(2)、输送器(3)、回转窑 (8) 、余热发电设备(5)和备用卸料仓(16),所述回转窑为间壁回转窑,由同轴安装的外环 (9) 和内环(22)构成,内环和外环之间为环形物料通道(11),环形物料通道设有耐材支撑 (10) ,内环的中心为窑膛(12);回转窑的窑头罩(14) 一侧设有燃烧器(15),窑膛通过窑尾罩 (6)与余热发电设备连接;回转窑设有进料环(7)和出料环(13),上料设备与加料仓连接,加料仓通过输送器连接到加料环,加料环与环形物料通道连通,所述环形物料通道通过出料环与备用卸料仓连接;其特征是:所述装置设有冷凝器(20),所述进料环设有湿烟气入口 (4) ,所述出料环设有气体出口(27);所述湿烟气入口与烟气管路连接,所述气体出口分为两路,一路与干燥烟气排放系统连接,一路与冷凝器连接,连接管路分别设有阀门(21)。
2. 根据权利要求1所述的烟气脱水的间壁回转窑装置,其特征是:所述装置设有换热器 (18)和鼓风机(19),所述冷凝器(20)通过换热器与气体出口(27)连接,所述鼓风机通过换热器连接到燃烧器(15)的助燃风入口。
3. 根据权利要求1所述的烟气脱水的间壁回转窑装置,其特征是:所述装置物料通道中的吸水物料是石灰或其他具有吸水性质的物料,所述设备根据物料不同采取合适的吸水温度和脱水温度。
4. 根据权利要求1所述的烟气脱水的间壁回转窑装置,其特征是:所述装置具有吸水和脱水两种工况,吸水时烧嘴停止燃烧或燃烧强度小,设备处于较低的吸水温度;脱水时烧嘴工作,设备处于工艺要求温度。
5. 根据权利要求1所述的烟气脱水的间壁回转窑装置,其特征是:所述余热发电设备 (5) 包括废热锅炉、蒸汽轮机或燃气轮机、和发电机;废热锅炉设蒸汽盘管,蒸汽盘管与蒸汽轮机连接,蒸汽轮机与发电机组同轴连接;所述装置至少两组配合工作,一组吸水的同时,另一组吸水,实现烟气的不间断脱水。
6. 根据权利要求1所述的烟气脱水的间壁回转窑装置,其特征是:所述燃烧器(15)为固体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或气体燃料烧嘴,或上述烧嘴组合。
7. 根据权利要求1所述的烟气脱水的间壁回转窑装置,其特征是:所述装置设有脱硫脱硝设备(26),所述气体出口(27)通过脱硫脱硝设备连接到干燥烟气排放系统。
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