CN109233874A - 一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置 - Google Patents

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郭建珠
郭小明
潘晓恒
温增光
郭燕军
赵晓兵
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Abstract

一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置，属于流体应用技术领域，其特征在于是一种简单可靠，有效快速将熄焦塔上升水蒸汽中含有的粉尘进行分离，使得从熄焦塔口向下到装置底部这个区域中水气密度波由小到大分布，形成熄焦上升水蒸汽待处理流体与下降含尘涡旋流体共处涡旋区状态及含尘液体可靠向下运动，各行其道的湍流，既保证了熄焦水蒸汽有效上升逸出，又保证了水蒸汽中粉尘有效分离及可靠的下行通道和收集，达到有效解决熄焦塔水蒸汽排放中含尘量超标的问题。

Description

一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置
技术领域
本发明一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置，属于流体应用技术领域，具体而言是一种简单可靠，有效快速将熄焦塔上升水蒸汽中含有的粉尘进行分离，使水蒸汽排放达标可控，并使分离出来的尘在水气雾化涡旋除尘流体作用下形成含尘液体可靠向下运动，最后与熄焦水一起回收，实现熄焦塔水蒸汽排放中含尘量得到有效治理的装置的技术方案。
背景技术
熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理是一个非常重要的工作，不仅对现场工作人员的工作环境改善起着至关重要的作用，而且对整个人类生存环境的保护也具有非常重要的意义。业界现在采用的通行做法是遮板式喷淋降尘方法，这一方法对0.1-1毫米直径级流体比较明显，对小于0.01毫米直径以下粉尘无效，必须有足够的外力介入才能实现除尘功能要求；所以目前在现有技术中急需一种简单可靠，有效快速，而且确保熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理达标的装置及应用方法的技术方案。
发明内容
本发明一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置目的在于，为解决上述现有技术中存在和无法解决的问题，从而公开一种以水气雾化涡漩除尘流体为动力总方向为向下，与上升的含有液、固、气三种状态的水蒸汽充分融合和碰撞，形成复杂湍流状态，通过向下涡旋流与向上水蒸汽多次反复接触、碰撞、结合、能量交换、最后能量和粉尘固态物逐步丧失的水蒸气从熄焦塔上端开口平面逸出，向下涡旋流与水蒸汽中液、固、气物质不断结合中大颗粒液滴并向下运动，使得从熄焦塔口向下到装置底部这个区域中水气密度波由小到大分布，形成熄焦上升水蒸汽待处理流体与下降含尘涡旋流体共处涡旋区状态及含尘液体可靠向下运动，各行其道的湍流，既保证了熄焦水蒸汽有效上升逸出，又保证了水蒸汽中粉尘有效分离及可靠的下行通道和收集的装置和应用方法的技术方案，达到有效解决熄焦塔水蒸汽排放中含尘量超标的问题。
本发明一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置，其特征在于是一种将压缩空气驱动气水雾化涡旋喷头，生成水气雾化涡旋流体，向下喷向含尘的水蒸气，使水雾颗粒与粉尘颗粒多次相互碰撞并在自身重力作用下沉降进行除尘的装置，该装置由熄焦塔1、气水雾化除尘装置安装平台2、智能除尘组件3、智能扰流组件4、柔性链式网格流体预处理装置5、智能粉尘红外传感器6、智能控制装置7、压力气路8、压力水路9、压力气路执行控制器10、压力水路执行控制器11、上升水蒸气流体12、逸出水蒸气流13、向下水气涡旋流体14、向下水气雾化扰流体15、熄焦车16和熄焦水熄焦器17组成，熄焦塔1是一由钢筋混凝土墙组成的内空呈长方形的构筑物，熄焦车16在其底部沿长方形的长的方向运行，熄焦塔1中下部一侧安装有熄焦水喷淋装置17，熄焦塔1顶部用高强度螺栓安装气水雾化除尘装置安装平台2，熄焦塔1顶部内测下部5-500毫米位置布置一环形智能除尘组件3，智能除尘组件3安装支架与气水雾化除尘装置安装平台2铰接固定安装，智能除尘组件3生成总体能量向下的向下水气涡旋流体14，熄焦塔1顶部内测下部10-1000毫米位置布置一环形智能扰流组件4，智能扰流组件4安装支架与气水雾化除尘装置安装平台2铰接固定安装，智能扰流组件4能生成向下水气雾化扰流体15，熄焦塔1顶部内测下部400-3000毫米位置布置一柔性链式网格流体预处理装置5，柔性链式网格流体预处理装置5安装支架与气水雾化除尘装置安装平台2铰接固定安装，智能粉尘红外传感器6布置于熄焦塔1顶部四周并于智能控制装置7传感器信号输入端相连接，熄焦水熄焦器17信号输出端与智能控制装置7输入端相连接，智能控制装置7生成的控制信号与压力气路执行控制器10控制端及压力水路执行控制器11控制端相连接，智能控制装置7压力气路8与压力气路执行控制器10入口法兰连接，压力气路执行控制器10出口分别与智能除尘组件3和智能扰流组件4压力气入口螺纹连接，压力水路9与压力水路执行控制器11入口法兰连接，压力水路执行控制器11出口分别与智能除尘组件3和智能扰流组件4压力水入口螺纹连接。
上述一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置的应用方法，其特征在于是
该方法通过熄焦塔顶部内测下部5-500毫米位置布置一环形智能喷头组件，形成除尘水气涡旋主系统，总能量向下的水气雾化除尘流体与预处理完成后的上升水蒸汽充分融合实现尘和水蒸汽的分离，并形成完成尘和水蒸汽分离后水蒸气的熄焦塔顶部位置的逸出，及水气雾化除尘流体与尘结合成稳定的向下运动的流体通道；该方法通过在熄焦塔顶部内测向下10-1000毫米位置布置智能扰流组件，形成熄焦上升水蒸汽待处理流体与下降含尘涡旋流体共处涡旋区状态及含尘液体可靠向下运动，并各行其道；该方法在熄焦塔顶部内测向下400-500毫米位置布置柔刚性链式网状装置，保证上升水蒸汽上升通道有序且上升能量合理衰减、含尘微小颗粒易于与下降运行中的含尘液体结合并保持向下运行态势、水气密度波状态逐步形成，而向下运动的小的含尘液滴易被上升水蒸气带走，为扰流区密度波及共处涡旋区状态形成进一步建立了物理基础，该装置另一作用是承接下降含尘沉降流体和含尘沉降亚稳定流体并形成稳定下降通道；该方法是在熄焦塔顶部内测向下400-3000毫米位置往上熄焦塔顶部水气密度波分布呈有序递减分布，其具体的应用步骤为：
Ⅰ当熄焦车16运送燃烧的焦炭到达熄焦塔1底部时，熄焦水熄焦器17开始工作，熄焦水熄焦器17喷出大量的水将熄焦车16运送燃烧的焦炭与空气隔离，并产生大量的热量将熄焦水熄焦器17喷出大量的水气化生成上升水蒸气流体12，上升水蒸气流体12从熄焦塔1底部向熄焦塔1顶部方向前进；
Ⅱ熄焦水熄焦器17信号输出端将熄焦信号传递到智能控制装置7输入端，智能控制装置7控制压力水路执行控制器11和压力气路执行控制器10开始工作，智能除尘组件3可生成总体能量向下的向下水气涡旋流体14，智能扰流组件4能生成向下水气雾化扰流体15；
Ⅲ 上升水蒸气流体12到达柔性链式网格流体预处理装置5，通过柔性链式网格流体预处理装置5冷却、阻挡扰流等作用上升水蒸气流体12流速、密度、流向发生变化，上升水蒸气流体12所含气、固和液实现部分加速分离；
Ⅳ上升水蒸气流体12与向下水气雾化扰流体15相交融，使得上升水蒸气流体12上升通路可控并使得上升水蒸气流体12所含气、固、液更易于加速分离，分离的粉尘颗粒通路易于到达柔性链式网格流体预处理装置5，并于柔性链式网格流体预处理装置5建立稳定的固体颗粒及液路向下排放通道；
Ⅴ上升水蒸气流体12与总体能量向下的向下水气涡旋流体14进一步融合，实现能量交换，通过多次有序的能量交换，上升水蒸气流体12所含气、固、液加速分离，形成除尘水气涡旋主系统，总能量向下的水气雾化除尘流体与预处理完成后的上升水蒸汽充分融合实现尘和水蒸汽的分离，并形成完成尘和水蒸汽分离后生成逸出水蒸气流13从熄焦塔顶部位置逸出，同时水气雾化除尘流体与尘结合成稳定的向下运动的流体通道；
Ⅵ智能粉尘红外传感器6将检测信号不断地传递到智能控制装置7，根据逸出水蒸气流13产生的粉尘变化值，智能控制装置7将进一步发出指令，通过控制生成总体能量向下的向下水气涡旋流体14和智能扰流组件4能生成向下水气雾化扰流体15能量及除尘形态的变化，进一步满足除尘质量要求；
Ⅶ熄焦水熄焦器17持续工作128秒后，焦车上的燃烧的焦炭彻底熄灭，熄焦水熄焦器17停止工作，熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置继续工作，熄焦车运行从熄焦塔底开出；
Ⅷ熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置继续工作25秒将熄焦塔中飘逸扩散的尘进一步收集为安稳流体，并使装置调整到最佳工作状态，所收集的粉尘与熄焦塔1底部的熄焦水聚集在一起，予以回收；
Ⅸ智能控制装置7下达停止工作指令，焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置进入待工作指令状态。
本发明一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置的优点及用途在于：本发明的技术方案以水气雾化涡漩除尘流体为动力总方向为向下，与上升的含有液、固、气三种状态的水蒸汽充分融合和碰撞，形成复杂湍流状态，通过向下涡旋流与向上水蒸汽多次反复接触、碰撞、结合、能量交换、最后能量和粉尘固态物逐步丧失的水蒸气从熄焦塔上端开口平面逸出，向下涡旋流与水蒸汽中液、固、气物质不断结合中大颗粒液滴并向下运动，使得从熄焦塔口向下到装置底部这个区域中水气密度波由小到大分布，形成熄焦上升水蒸汽待处理流体与下降含尘涡旋流体共处涡旋区状态及含尘液体可靠向下运动，各行其道的湍流，既保证了熄焦水蒸汽有效上升逸出，又保证了水蒸汽中粉尘有效分离及可靠的下行通道和收集，达到有效解决熄焦塔水蒸汽排放中含尘量超标的问题。本发明是一种简单可靠，有效快速将熄焦塔上升水蒸汽中含有的粉尘进行分离，使水蒸汽排放达标可控，并使分离出来的尘在水气雾化涡旋除尘流体作用下形成含尘液体可靠向下运动，最后与熄焦水一起回收，从而实现熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理的方法，所以，本发明的技术方案不仅对现场工作人员的工作环境改善起着至关重要的作用，而且对整个人类生存环境的保护也具有非常重要的意义。
附图说明
图1为熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置布置示意图
图中的标号为：
1、熄焦塔 2、气水雾化除尘装置安装平台 3、智能除尘组件
4、智能扰流组件 5、柔性链式网格流体预处理装置
6、智能粉尘红外传感器 7、智能控制装置 8、压力气路
9、压力水路 10、 压力气路执行控制器
11、压力水路执行控制器 12、上升水蒸气流体
13、逸出水蒸气流 14、向下水气涡旋流体
15、向下水气雾化扰流体 16、熄焦车
17、熄焦水熄焦器。
具体实施方式
实施方式1
该装置由熄焦塔1、气水雾化除尘装置安装平台2、智能除尘组件3、智能扰流组件4、柔性链式网格流体预处理装置5、智能粉尘红外传感器6、智能控制装置7、压力气路8、压力水路9、压力气路执行控制器10、压力水路执行控制器11、上升水蒸气流体12、逸出水蒸气流13、向下水气涡旋流体14、向下水气雾化扰流体15、熄焦车16和熄焦水熄焦器17组成，熄焦塔1是一由钢筋混凝土墙组成的内空呈长方形的构筑物，熄焦车16在其底部沿长方形的长的方向运行，熄焦塔1中下部一侧安装有熄焦水喷淋装置17，熄焦塔1顶部用高强度螺栓安装气水雾化除尘装置安装平台2，熄焦塔1顶部内测下部500毫米位置布置一环形智能除尘组件3，智能除尘组件3安装支架与气水雾化除尘装置安装平台2铰接固定安装，智能除尘组件3生成总体能量向下的向下水气涡旋流体14，熄焦塔1顶部内测下部1000毫米位置布置一环形智能扰流组件4，智能扰流组件4安装支架与气水雾化除尘装置安装平台2铰接固定安装，智能扰流组件4能生成向下水气雾化扰流体15，熄焦塔1顶部内测下部3000毫米位置布置一柔性链式网格流体预处理装置5，柔性链式网格流体预处理装置5安装支架与气水雾化除尘装置安装平台2铰接固定安装，智能粉尘红外传感器6布置于熄焦塔1顶部四周并于智能控制装置7传感器信号输入端相连接，熄焦水熄焦器17信号输出端与智能控制装置7输入端相连接，智能控制装置7生成的控制信号与压力气路执行控制器10控制端及压力水路执行控制器11控制端相连接，智能控制装置7压力气路8与压力气路执行控制器10入口法兰连接，压力气路执行控制器10出口分别与智能除尘组件3和智能扰流组件4压力气入口螺纹连接，压力水路9与压力水路执行控制器11入口法兰连接，压力水路执行控制器11出口分别与智能除尘组件3和智能扰流组件4压力水入口螺纹连接。
上述一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置的应用方法，通过熄焦塔顶部内测下部200毫米位置布置一环形智能喷头组件，形成除尘水气涡旋主系统，总能量向下的水气雾化除尘流体与预处理完成后的上升水蒸汽充分融合实现尘和水蒸汽的分离，并形成完成尘和水蒸汽分离后水蒸气的熄焦塔顶部位置的逸出，及水气雾化除尘流体与尘结合成稳定的向下运动的流体通道；该方法通过在熄焦塔顶部内测向下300毫米位置布置智能扰流组件，形成熄焦上升水蒸汽待处理流体与下降含尘涡旋流体共处涡旋区状态及含尘液体可靠向下运动，并各行其道；该方法在熄焦塔顶部内测向下500毫米位置布置柔刚性链式网状装置，保证上升水蒸汽上升通道有序且上升能量合理衰减、含尘微小颗粒易于与下降运行中的含尘液体结合并保持向下运行态势、水气密度波状态逐步形成，而向下运动的小的含尘液滴易被上升水蒸气带走，为扰流区密度波及共处涡旋区状态形成进一步建立了物理基础，该装置另一作用是承接下降含尘沉降流体和含尘沉降亚稳定流体并形成稳定下降通道；该方法是在熄焦塔顶部内测向下500毫米位置往上熄焦塔顶部水气密度波分布呈有序递减分布，其具体的应用步骤为：
Ⅰ当熄焦车16运送燃烧的焦炭到达熄焦塔1底部时，熄焦水熄焦器17开始工作，熄焦水熄焦器17喷出大量的水将熄焦车16运送燃烧的焦炭与空气隔离，并产生大量的热量将熄焦水熄焦器17喷出大量的水气化生成上升水蒸气流体12，上升水蒸气流体12从熄焦塔1底部向熄焦塔1顶部方向前进；
Ⅱ熄焦水熄焦器17信号输出端将熄焦信号传递到智能控制装置7输入端，智能控制装置7控制压力水路执行控制器11和压力气路执行控制器10开始工作，智能除尘组件3可生成总体能量向下的向下水气涡旋流体14，智能扰流组件4能生成向下水气雾化扰流体15；
Ⅲ 上升水蒸气流体12到达柔性链式网格流体预处理装置5，通过柔性链式网格流体预处理装置5冷却、阻挡扰流等作用上升水蒸气流体12流速、密度、流向发生变化，上升水蒸气流体12所含气、固和液实现部分加速分离；
Ⅳ上升水蒸气流体12与向下水气雾化扰流体15相交融，使得上升水蒸气流体12上升通路可控并使得上升水蒸气流体12所含气、固、液更易于加速分离，分离的粉尘颗粒通路易于到达柔性链式网格流体预处理装置5，并于柔性链式网格流体预处理装置5建立稳定的固体颗粒及液路向下排放通道；
Ⅴ上升水蒸气流体12与总体能量向下的向下水气涡旋流体14进一步融合，实现能量交换，通过多次有序的能量交换，上升水蒸气流体12所含气、固、液加速分离，形成除尘水气涡旋主系统，总能量向下的水气雾化除尘流体与预处理完成后的上升水蒸汽充分融合实现尘和水蒸汽的分离，并形成完成尘和水蒸汽分离后生成逸出水蒸气流13从熄焦塔顶部位置逸出，同时水气雾化除尘流体与尘结合成稳定的向下运动的流体通道；
Ⅵ智能粉尘红外传感器6将检测信号不断地传递到智能控制装置7，根据逸出水蒸气流13产生的粉尘变化值，智能控制装置7将进一步发出指令，通过控制生成总体能量向下的向下水气涡旋流体14和智能扰流组件4能生成向下水气雾化扰流体15能量及除尘形态的变化，进一步满足除尘质量要求；
Ⅶ熄焦水熄焦器17持续工作128秒后，焦车上的燃烧的焦炭彻底熄灭，熄焦水熄焦器17停止工作，熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置继续工作，熄焦车运行从熄焦塔底开出；
Ⅷ熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置继续工作25秒将熄焦塔中飘逸扩散的尘进一步收集为安稳流体，并使装置调整到最佳工作状态，所收集的粉尘与熄焦塔1底部的熄焦水聚集在一起，予以回收；
Ⅸ智能控制装置7下达停止工作指令，焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置进入待工作指令状态。
实施方式2
熄焦塔1顶部内测下部300毫米位置布置一环形智能除尘组件3，熄焦塔1顶部内测下部500毫米位置布置一环形智能扰流组件4，熄焦塔1顶部内测下部2000毫米位置布置一柔性链式网格流体预处理装置5；450毫米位置布置柔刚性链式网状装置，该方法是在熄焦塔顶部内测向下450毫米位置往上熄焦塔顶部水气密度波分布呈有序递减分布。其它同实施方式1 。
实施方式3
熄焦塔1顶部内测下部5毫米位置布置一环形智能除尘组件3，熄焦塔1顶部内测下部10毫米位置布置一环形智能扰流组件4，熄焦塔1顶部内测下部400毫米位置布置一柔性链式网格流体预处理装置5，400毫米位置布置柔刚性链式网状装置，该方法是在熄焦塔顶部内测向下400毫米位置往上熄焦塔顶部水气密度波分布呈有序递减分布。其它同实施方式1 。

Claims (1)

1.一种熄焦塔水蒸汽排放中含尘量治理装置，其特征在于是一种将压缩空气驱动气水雾化涡旋喷头，生成水气雾化涡旋流体，向下喷向含尘的水蒸气，使水雾颗粒与粉尘颗粒多次相互碰撞并在自身重力作用下沉降进行除尘的装置，该装置由熄焦塔(1)、气水雾化除尘装置安装平台(2)、智能除尘组件(3)、智能扰流组件(4)、柔性链式网格流体预处理装置(5)、智能粉尘红外传感器(6)、智能控制装置(7)、压力气路(8)、压力水路(9)、压力气路执行控制器(10)、压力水路执行控制器(11)、上升水蒸气流体(12)、逸出水蒸气流(13)、向下水气涡旋流体(14)、向下水气雾化扰流体(15)、熄焦车(16)和熄焦水熄焦器(17)组成，熄焦塔(1)是一由钢筋混凝土墙组成的内空呈长方形的构筑物，熄焦车(16)在其底部沿长方形的长的方向运行，熄焦塔(1)中下部一侧安装有熄焦水喷淋装置(17)，熄焦塔(1)顶部用高强度螺栓安装气水雾化除尘装置安装平台(2)，熄焦塔(1)顶部内测下部5-500毫米位置布置一环形智能除尘组件(3)，智能除尘组件(3)安装支架与气水雾化除尘装置安装平台(2)铰接固定安装，智能除尘组件(3)生成总体能量向下的向下水气涡旋流体(14)，熄焦塔(1)顶部内测下部10-1000毫米位置布置一环形智能扰流组件(4)，智能扰流组件(4)安装支架与气水雾化除尘装置安装平台(2)铰接固定安装，智能扰流组件(4)生成向下水气雾化扰流体(15)，熄焦塔(1)顶部内测下部400-3000毫米位置布置一柔性链式网格流体预处理装置(5)，柔性链式网格流体预处理装置(5)安装支架与气水雾化除尘装置安装平台(2)铰接固定安装，智能粉尘红外传感器(6)布置于熄焦塔(1)顶部四周并于智能控制装置(7)传感器信号输入端相连接，熄焦水熄焦器(17)信号输出端与智能控制装置(7)输入端相连接，智能控制装置(7)生成的控制信号与压力气路执行控制器(10)控制端及压力水路执行控制器(11)控制端相连接，智能控制装置(7)压力气路(8)与压力气路执行控制器(10)入口法兰连接，压力气路执行控制器(10)出口分别与智能除尘组件3和智能扰流组件(4)压力气入口螺纹连接，压力水路(9)与压力水路执行控制器(11)入口法兰连接，压力水路执行控制器(11)出口分别与智能除尘组件(3)和智能扰流组件(4)压力水入口螺纹连接。
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