CN106440838A - 电石炉净化灰气体输送焚烧装置 - Google Patents

电石炉净化灰气体输送焚烧装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电石炉净化灰气体输送焚烧装置，该装置按照电石炉净化灰流向依次包括净化灰仓、旋流下引式物料发送装置、集中灰仓、焚烧沸腾炉及废渣灰仓，上述设备之间通过输送管道连接。本发明实现了全过程输送零污染，同时避免了电石炉除尘灰在运输、堆放过程中易燃带来的安全隐患，避免了填埋等方式带来的环境污染，解决国内对高耗能电炉净化灰二次污染，有效改善了工作环境，使电石行业清洁生产技术水平得到很大提升，促使电石行业向着清洁高效的方向发展，同时整个装置结构简单，经济实用。

Description

电石炉净化灰气体输送焚烧装置
技术领域
本发明涉及电石炉炉气净化设备技术领域，特别是涉及一种电石炉净化灰气体输送焚烧装置。
背景技术
电石炉净化灰（除尘灰）是密闭电石炉炉气在干法净化工段收集所得，其主要成分为CaO、C、SiO2、AI2O3、Fe2O3、MgO等物质，具有高温、粒度细、比重轻、粘性大、不易溶于水、易发生扬尘，与空气接触后易自燃等特性，还含有一氧化碳和其它有毒气体，一旦粉尘溶解于水就会产生硫、二噁英和其它有毒物质形成致癌物。目前，全国有近上千台电石炉，按照每生产1 t电石大约产生60 kg的电石炉净化灰（除尘灰），每天每台产生15吨粉尘计算，不出二年，高耗能地区居民用水就会成为很大的问题。
一段时间以来，对于电石炉除尘灰的处理，主要采用集中堆放、填埋等方法处置，但是由于电石炉除尘灰具有高温、易自燃的特性，除尘灰集中堆积时温度可高达300℃以上，造成在运输、堆放过程中存在一定的着火安全隐患；同时，由于电石炉净化灰为高污染、低热量的有毒物料，会造成环境的污染，因此国内环保部门不容许密闭电炉净化灰直接排放。国内自70年代引进挪威技术炉气净化自带净化焚烧设备来处理电石炉除尘灰，因挪威技术成本造价过高、运行费用高等原因导致各厂家均放弃投资。因此，寻找一种经济实用、安全可靠、环境污染小的处置电石炉净化灰的方法是目前电石炉厂家亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种经济实用、安全可靠、降低环境污染，最终实现矿热炉易燃易爆、高粘性除尘粉尘的输送、焚烧、废渣回收利用，使得净化后除尘粉尘充分满足下游用户使用要求设计的电石炉净化灰气体输送焚烧装置。
为实现上述发明目的所采取的技术方案为：
一种电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于该装置按照电石炉净化灰流向依次包括净化灰仓、旋流下引式物料发送装置、集中灰仓、焚烧沸腾炉及废渣灰仓，上述设备之间通过输送管道连接。
所述净化灰仓内安装有仓底流化器。
所述净化灰仓的下侧壁上设有故障紧急排料口。
所述旋流下引式物料发送装置的具体结构为：该装置包括发送罐及用于支撑发送罐的支架，所述发送罐是由顶部球形上盖、中部圆柱体气体旋流仓和下部椎体气体旋流仓组成，其中顶部球形上盖上开有进料口，下部椎体气体旋流仓底部开有出料口，该出料口处依次安装有发送变形弯头和发送变径管，在发送罐侧壁上设置有若干个进气口及气体喷嘴，该进气口及气体喷嘴与安装在发送罐外侧壁上的进气管道相贯通。
所述进气管道是由沿发送罐径向设置的环形管道及沿发送罐轴向设置的进气分布管组成，所述进气分布管分别与环形管道、进气口及气体喷嘴相通。
所述进气分布管有6个，均匀分布。
所述气体喷嘴与发送罐呈5～45度设置。
所述进气口孔径为4～8mm。
所述发送变形弯头上安装有喷堵阀。
所述集中灰仓内安装有集中灰仓卸料口硫化器。
所述将电石炉净化灰引入集中灰仓的输送管道与集中灰仓之间安装有进仓减压管。
所述集中灰仓顶部安装有仓顶除尘设备及仓顶除尘风机。
所述集中灰仓与焚烧沸腾炉之间的输送管道上安装有粉尘压送罗茨鼓风机。
经焚烧沸腾炉燃烧后的电石炉净化灰颗粒料采用逆向吸送方式送入废渣灰仓。
所述逆向吸送方式是指在废渣灰仓上连接安装吸送罗茨鼓风机。
所述废渣灰仓与吸送罗茨鼓风机之间安装仓顶一级旋风除尘设备、仓顶二级旋风除尘设备和吸送除尘器。
所述旋流下引式物料发送装置和/或焚烧沸腾炉为多个并列安装。
本发明的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，主要是针对密闭矿热电石炉净化灰和其它高粘度粉尘而设计的，由于矿热炉除尘灰中含有钙、镁、焦油、碳、一氧化碳等其它有毒物质，且粉尘中的碳、镁有1000～1500大卡左右的发热量，利用本发明的装置将电石炉净化灰送入沸腾炉进行高温焚烧，其一，可以高温焚烧过程中杀死粉尘中的有毒物质，其二，可以充分利用粉尘自身含有的1000～1500大卡热值，节约能源（按现有煤价800元每吨，每烧一吨除尘灰节约成本150元左右，按全国每天1万吨除尘灰计算，沸腾炉进行焚烧每天节约能源150万元）；其三，焚烧后的粉尘形成颗粒状物料，因为颗粒物体为钙和镁，钙和镁可以实现回收利用。
本发明的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，实现了全过程输送零污染，同时避免了电石炉除尘灰在运输、堆放过程中易燃带来的安全隐患，避免了填埋等方式带来的环境污染，解决国内对高耗能电炉净化灰二次污染，有效改善了工作环境，使电石行业清洁生产技术水平得到很大提升，促使电石行业向着清洁高效的方向发展，同时整个装置结构简单，经济实用。
附图说明
图1为本发明电石炉净化灰气体输送焚烧装置的结构示意简图；
图2为本发明中旋流仓泵的结构示意简图；
图3为本发明中旋流仓泵的俯视图。
具体实施方式
本发明的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，包括易燃易爆、粘度过高、湿度过高的粉尘的输送、焚烧、废渣回收设计。
本发明的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，按照电石炉净化灰流向依次包括净化灰仓1、旋流下引式物料发送装置5、集中灰仓8、焚烧沸腾炉17及废渣灰仓18，上述设备之间通过输送管路连通。
所述净化灰仓1内安装有有仓底流化器2，用于增加物料流动性，防止架桥，使物料能顺利卸出。在净化灰仓1的下侧壁上还设有故障紧急排料口4。同时在净化灰仓1和旋流下引式物料发送装置5的输送管路上安装有旋流进料阀3，用于控制进料。
所述旋流下引式物料发送装置5是一种利用加压方式进行物料输送的设备，其结构为：该装置包括发送罐及用于安装支撑发送罐的支架5-12。所述发送罐是由顶部球形上盖5-2、中部圆柱体气体旋流仓5-3和下部椎体气体旋流仓5-4组成，其中顶部球形上盖5-2上开有进料口，并安装有进料量控制仪表5-15、气体回流阀5-13及安全阀5-14，气体回流阀5-13用于进料时打开对发送罐内气体进行回流。下部椎体气体旋流仓5-4的底部开有出料口，出料口处依次安装有发送异形弯头5-5及发送变径管5-6，最终将物料引入下一道工序。在异形弯头5-5处安装喷堵阀5-11，主要防止物料输送中管道内有堵，一旦管道内发生灰堵，则打开该喷堵阀5-11进行清扫。该旋流下引式物料发送装置5的发送罐侧壁上设置若干个进气口及进气喷嘴，利用外部进气管道将气体（氮气或空气）导入发送罐内对物料形成旋流，同时增压输送物料，该机构设置在发送罐中部圆柱体气体旋流仓5-3或/和下部椎体气体旋流仓5-4上，其中设置在发送罐中部圆柱体气体旋流仓5-3上的进气管道是由沿发送罐径向设置的环形管道Ⅱ5-9和沿发送罐轴向设置的若干个进气分布管Ⅱ5-10（通常设置为6根，均匀分布）组成，该进气分布管Ⅱ5-10分别与环形管道Ⅱ5-9、进气口及气体喷嘴相通；设置在发送罐下部椎体气体旋流仓5-4的进气管道是由沿发送罐径向设置的环形管道Ⅰ5-7和沿发送罐轴向设置的若干个进气分布管Ⅰ5-8（通常设置为6根，均匀分布）组成，该进气分布管Ⅰ5-8分别与环形管道Ⅰ5-7、进气口及气体喷嘴相通。同时在环形管道Ⅱ5-9上还安装有压力表5-16，控制发送罐内压力。所述气体喷嘴与发送罐呈5～45度设置，利于形成旋流。所述进气口孔径为4～8mm，此设计主要是根据粉尘粘度设置，能够有效的使粉尘达到畅通输送。
上述旋流下引式物料发送装置5是通过仓泵给气管9（连接环形管道）由输送补气罐10进行气体输送，输送补气罐10通过气源主管11与外部气源连接。
从旋流下引式物料发送装置5出来的物料通过物料输送管6引入到集中灰仓8中，其中在该物料输送管6与集中灰仓8之间安装有进仓减压管12。集中灰仓8的顶部还安装有仓顶除尘设备13及仓顶除尘风机14，气源来源于与外部气源连接的气源主管11。集中灰仓8下部设有集中灰仓紧急排料口29。
同时，在集中灰仓8内安装集中灰仓卸料口硫化器27，对集中灰仓8内的电石炉净化灰进行流化，然后从其底部出料口处安装的双级卸料阀28、焚烧粉尘输送管道15送入焚烧沸腾炉17的底部，由焚烧粉尘输送管道15端部安装的粉尘焚烧喷嘴16喷出。在焚烧粉尘输送管道15上安装粉尘压送罗茨鼓风机25，便于物料顺畅输送。在焚烧沸腾炉17内燃烧完成的电石炉净化灰颗粒物从焚烧沸腾炉17的底部排渣口19排出，通过与之相连通的废渣吸送管道20送入废渣灰仓18，此输送方式采用逆向吸送方式，即在废渣灰仓18后端连接吸送罗茨鼓风机21，利用鼓风机的吸力作用实现。同时，为了环保，在废渣灰仓18与吸送罗茨鼓风机21之间安装仓顶一级旋风除尘设备22、仓顶二级旋风除尘设备23和吸送除尘器24。收集在废渣灰仓18内的电石炉净化灰颗粒物从其底部卸料口26卸出，输送给下游用户。
本发明电石炉净化灰气体输送焚烧装置可并列安装多个旋流下引式物料发送装置5，集中输送至一个集中灰仓8中，然后从一个集中灰仓8底部卸出，根据需求通过多个罗茨鼓风机压送至多个焚烧沸腾炉17进行高温焚烧，焚烧后通过多个焚烧沸腾炉17底部排渣口选用逆向吸送方式至集中废渣灰仓18进行集中外运。
本发明的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其动作原理如下：电石炉净化灰从前部净化灰仓1装入旋流下引式物料发送装置5的发送罐后，压缩气体（氮气或空气）经环形管道、进气分布管及与发送罐体相切的数十个喷嘴高速喷出，形成一股强大的涡旋气流，带动物料旋转，并达到很高的混合比进入输送管路，达到高浓度输送，净化粉尘集中送入集中灰仓8。由集中灰仓8内的集中灰仓卸料口硫化器27进行流化，后通过双级卸料阀28送入焚烧粉尘输送管道15，再用粉尘压送罗茨鼓风机25高压送入焚烧沸腾炉17进行焚烧。焚烧后废渣形成颗粒状从焚烧沸腾炉17底部排渣口19排出，由后部设备（吸送罗茨鼓风机21）逆向吸送，送入废渣灰仓17，废渣仓的颗粒状物料集中由汽车外运用户。

Claims (17)

1.一种电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于该装置按照电石炉净化灰流向依次包括净化灰仓（1）、旋流下引式物料发送装置（5）、集中灰仓（8）、焚烧沸腾炉（17）及废渣灰仓（18），上述设备之间通过输送管道连接。
2.按照权利要求1所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述净化灰仓（1）内安装有仓底流化器（2）。
3.按照权利要求1或2所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述净化灰仓（1）的下侧壁上设有故障紧急排料口（4）。
4.按照权利要求1所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述旋流下引式物料发送装置（5）的具体结构为：该装置包括发送罐及用于支撑发送罐的支架（5-12），所述发送罐是由顶部球形上盖（5-2）、中部圆柱体气体旋流仓（5-3）和下部椎体气体旋流仓（5-4）组成，其中顶部球形上盖（5-2）上开有进料口（5-1），下部椎体气体旋流仓（5-4）底部开有出料口，该出料口处依次安装有发送变形弯头（5-5）和发送变径管（5-6），在发送罐侧壁上设置有若干个进气口及气体喷嘴，该进气口及气体喷嘴与安装在发送罐外侧壁上的进气管道相贯通。
5.按照权利要求4所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述进气管道是由沿发送罐径向设置的环形管道及沿发送罐轴向设置的进气分布管组成，所述进气分布管分别与环形管道、进气口及气体喷嘴相通。
6.按照权利要求5所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述进气分布管有6个，均匀分布。
7.按照权利要求4或5所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述气体喷嘴与发送罐呈5～45度设置。
8.按照权利要求4或5所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述进气口孔径为4～8mm。
9.按照权利要求4所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述发送变形弯头（5-5）上安装有喷堵阀（5-11）。
10.按照权利要求1所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述集中灰仓（8）内安装有集中灰仓卸料口硫化器（27）。
11.按照权利要求1所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述将电石炉净化灰引入集中灰仓（8）的输送管道与集中灰仓（8）之间安装有进仓减压管（12）。
12.按照权利要求1、10或11所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述集中灰仓（8）顶部安装有仓顶除尘设备（13）及仓顶除尘风机（14）。
13.按照权利要求1所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于所述集中灰仓（8）与焚烧沸腾炉（17）之间的输送管道上安装有粉尘压送罗茨鼓风机（25）。
14.按照权利要求1所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于，经焚烧沸腾炉（17）燃烧后的电石炉净化灰颗粒料采用逆向吸送方式送入废渣灰仓（18）。
15.按照权利要求14所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于，所述逆向吸送方式是指在废渣灰仓（18）上连接安装吸送罗茨鼓风机（21）。
16.按照权利要求15所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于，所述废渣灰仓（18）与吸送罗茨鼓风机（21）之间安装仓顶一级旋风除尘设备（22）、仓顶二级旋风除尘设备（23）和吸送除尘器（24）。
17.按照权利要求1或4所述的电石炉净化灰气体输送焚烧装置，其特征在于，所述旋流下引式物料发送装置（5）和/或焚烧沸腾炉（17）为多个并列安装。
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