CN112520328A - 无尘卸灰系统及转炉烟气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无尘卸灰系统，包括灰仓、卸灰主管、事故卸灰管、与卸灰主管连接的主卸灰装置以及与事故卸灰管连接的事故卸灰装置，事故卸灰装置包括水平螺旋输灰机、竖直螺旋输灰机和升降驱动单元，水平螺旋输灰机的进料口通过伸缩软管与事故卸灰管连接，水平螺旋输灰机的出料口与竖直螺旋输灰机的进料口连接，水平螺旋输灰机与竖直螺旋输灰机结合为一体结构并且该一体结构与升降驱动单元连接。本发明采用水平螺旋输灰机与竖直螺旋输灰机组合，相较于依靠干灰自由下落而卸灰的方式，能显著地减少卸灰过程中的二次扬尘；输灰过程稳定可靠，能避免出现干灰在管道内卡阻等现象；配合升降驱动单元的作用，卸灰时无粉尘外溢，保证环保性。

Description

无尘卸灰系统及转炉烟气处理系统

技术领域

本发明属于除尘技术领域，尤其是转炉烟气除尘技术领域，具体涉及一种无尘卸灰系统及采用该无尘卸灰系统的转炉烟气处理系统。

背景技术

随着环保要求的不断提高，新建及改建的转炉大都采用干法除尘系统。蒸发冷却器收集的高温粗灰一般通过内置双链式输送机送至主厂房内的粗灰仓，加湿后由汽车外运，该方式主要存在如下问题：一是卸灰口离运灰车较远，落差大，容易引起二次扬尘；二是高温的粗灰加湿后产生大量蒸汽，影响主厂房内工作环境。

现有的卸灰系统中，一般配置有事故卸灰通道，但事故卸灰装置一般为固定位置，易对正常卸灰通道及其它生产操作造成干涉。

中国专利申请CN107826768A、CN201711211582.8等公开了干法除尘无尘卸灰系统，采用伸缩式金属软管与卷扬机配合，可使伸缩式金属软管尽可能地靠近运灰车，可取消加湿卸灰、减少正常卸灰/事故卸灰操作中的二次扬尘。然而，实际生产中发现，采用该方法时，由于伸缩式金属软管中为重力卸灰，很难避免二次扬尘的情况，尤其是在伸缩式金属软管与运灰车对位有偏差时，粉尘外溢较为严重；另外，采用方法时，卸灰管中的物料压力很大，卸灰进程不易控制，卸灰管路宜竖直布置，否则容易造成干灰卡阻的现象，因此增加了卸灰操作的难度。

发明内容

本发明涉及一种无尘卸灰系统及采用该无尘卸灰系统的转炉烟气处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种无尘卸灰系统，包括灰仓、卸灰主管、事故卸灰管、与所述卸灰主管连接的主卸灰装置以及与所述事故卸灰管连接的事故卸灰装置，于所述卸灰主管和所述事故卸灰管上分别设有卸灰控制阀，所述事故卸灰装置采用升降式卸灰装置，所述升降式卸灰装置包括轴线平行于水平向的水平螺旋输灰机、轴线平行于竖向的竖直螺旋输灰机和升降驱动单元，所述水平螺旋输灰机的进料口通过伸缩软管与所述事故卸灰管连接，所述水平螺旋输灰机的出料口与所述竖直螺旋输灰机的进料口连接，所述水平螺旋输灰机与所述竖直螺旋输灰机结合为一体结构并且该一体结构与所述升降驱动单元连接。

作为实施方式之一，所述升降式卸灰装置还包括集尘罩，所述集尘罩套装在所述竖直螺旋输灰机的壳体上并且将所述竖直螺旋输灰机的出料口罩设于内。

作为实施方式之一，所述集尘罩上设有除尘管，所述除尘管通过伸缩软管连接有除尘机构。

作为实施方式之一，所述集尘罩包括安装于所述竖直螺旋输灰机的壳体上的固定罩以及连接于所述固定罩底部的伸缩罩。

作为实施方式之一，所述水平螺旋输灰机和/或所述竖直螺旋输灰机上设有助吹管，所述助吹管通过伸缩软管连接有惰性气体供管。

作为实施方式之一，所述惰性气体供管还连接有助吹旁路，该助吹旁路连接至所述主卸灰装置。

作为实施方式之一，所述主卸灰装置包括地面吸料装置，或包括伸缩式卸料管以及用于驱使该伸缩式卸料管伸缩的伸缩驱动单元。

本发明还涉及一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置，还包括如上所述的无尘卸灰系统，所述烟气除尘装置的卸灰口通过粗灰转运单元与所述灰仓连接。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明中，事故卸灰装置采用升降式卸灰装置，在正常生产中，该事故卸灰装置可升至其上行程端(即离线)，可以预留出更多下部操作空间，便于组织生产。采用水平螺旋输灰机与竖直螺旋输灰机组合，相较于依靠干灰自由下落而卸灰的方式，能显著地减少卸灰过程中的二次扬尘；输灰过程稳定可靠，能避免出现干灰在管道内卡阻等现象；配合升降驱动单元的作用，竖直螺旋输灰机能尽可能地靠近运灰车(例如与运灰车对接式卸灰)，卸灰时无粉尘外溢，保证环保性。基于螺旋输灰机的螺旋料腔的特点，其有一定的干灰缓存作用，能更好地适应事故工况下的卸灰操作，争取更多的操作时间，通过螺旋输灰机的驱动电机可调节卸灰速度，使得卸灰过程易于控制，提高事故卸灰操作的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的无尘卸灰系统的结构示意图；

图2和图3为本发明实施例提供的水平螺旋输灰机的两种结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1，本发明实施例提供一种无尘卸灰系统，包括灰仓1、卸灰主管21、事故卸灰管31、与所述卸灰主管21连接的主卸灰装置22以及与所述事故卸灰管31连接的事故卸灰装置，于所述卸灰主管21和所述事故卸灰管31上分别设有卸灰控制阀，所述事故卸灰装置采用升降式卸灰装置32，所述升降式卸灰装置32包括轴线平行于水平向的水平螺旋输灰机321、轴线平行于竖向的竖直螺旋输灰机322和升降驱动单元33，所述水平螺旋输灰机321的进料口通过伸缩软管326与所述事故卸灰管31连接，所述水平螺旋输灰机321的出料口与所述竖直螺旋输灰机322的进料口连接，所述水平螺旋输灰机321与所述竖直螺旋输灰机322结合为一体结构并且该一体结构与所述升降驱动单元33连接。

上述灰仓1用于接收并能储存干灰，该灰仓1可采用碳钢或锅炉钢制作。在其中一个实施例中，该灰仓1配置有料位计，用以检测仓内料位高度，该料位计可采用雷达料位计等。

可以理解地，上述卸灰主管21与该灰仓1的卸灰口连接；上述事故卸灰管31可直接与该灰仓1的卸灰口连接，也可以旁接在卸灰主管21上。上述卸灰控制阀可采用常规的卸灰阀，通过该卸灰控制阀可控制卸灰主管21/事故卸灰管31的通断，本实施例中，上述卸灰控制阀包括手动插板阀和气动双层翻板阀。上述卸灰主管21用于正常工况下的卸灰操作，在事故状况或其他紧急情况下则可切换至上述事故卸灰管31和事故卸灰装置进行卸灰操作，以保证卸灰系统运行安全。

其中，上述主卸灰装置22可采用本领域常规的卸灰设备。在其中一个实施例中，上述主卸灰装置22可采用地面吸料装置，该地面吸料装置与真空吸排车配合能较好地完成卸灰操作；在另外的实施例中，上述主卸灰装置22可采用伸缩式卸料管(参见CN107826768A、CN201721633717.5等专利)等；当然，上述主卸灰装置22也可采用上述升降式卸灰装置32；上述方案均能实现正常卸灰过程中无尘卸灰操作。

上述升降式卸灰装置32用于完成事故卸灰操作，例如将干灰卸载至运灰车4上。上述水平螺旋输灰机321和竖直螺旋输灰机322均可采用常规的螺旋输送机的结构，一般包括机壳、主轴、设置在主轴上的螺旋叶片以及用于驱使主轴转动的驱动电机，具体的结构此处不作详述。水平螺旋输灰机321与竖直螺旋输灰机322之间优选为焊接在一起以形成上述的一体结构，或者采用二者安装在同一结构板上等结构，能实现二者同升同降即可；优选为设计水平螺旋输灰机321的机壳与竖直螺旋输灰机322的机壳焊连，以保证二者输灰时的气密性，同时上述一体结构的强度等性能也较好。

上述水平螺旋输灰机321与竖直螺旋输灰机322垂直连接，干灰可依靠自重及灰仓1内的物料压力下行至水平螺旋输灰机321内，水平螺旋输灰机321稳定可靠地将干灰输送给竖直螺旋输灰机322，竖直螺旋输灰机322稳定可靠地向运灰车4进行卸灰。

上述升降驱动单元33用于驱动水平螺旋输灰机321与竖直螺旋输灰机322连接成的一体结构上升或下降，该升降驱动单元33可采用常规的升降驱动设备，例如气缸/液压缸等，本实施例中，如图1，采用卷扬升降设备，在有限的空间内能获得较大的升降驱动行程。可选地，如图1，上述升降驱动单元33与竖直螺旋输灰机322连接；相应地，可为水平螺旋输灰机321布置升降导轨，以保证上述一体结构升降运动的稳定性。

上述水平螺旋输灰机321与事故卸灰管31之间的伸缩软管326优选为是金属软管，能较好地适配于水平螺旋输灰机321的升降运动；该金属软管优选为采用耐候钢制作，以保证其使用寿命。

在可选的实施例中，所述水平螺旋输灰机321和/或所述竖直螺旋输灰机322上设有助吹管325，所述助吹管325通过伸缩软管连接有惰性气体供管；如图1，上述助吹管325设置在水平螺旋输灰机321与竖直螺旋输灰机322的连接处。通过助吹管325向输灰机内吹入惰性气体，可加速干灰移动以提高卸灰的顺畅性，并且能稀释干灰中可能携带的煤气等有毒气体浓度。上述惰性气体供管优选为与氮气源连接，即采用氮气进行助吹操作，保证环保性。进一步地，如图1，所述惰性气体供管还连接有助吹旁路，该助吹旁路连接至所述主卸灰装置22，同样在正常卸灰操作中能达到加速干灰移动以提高卸灰的顺畅性等作用。

进一步优化上述升降式卸灰装置32，如图1，该升降式卸灰装置32还包括集尘罩323，所述集尘罩323套装在所述竖直螺旋输灰机322的壳体上并且将所述竖直螺旋输灰机322的出料口罩设于内。通过该集尘罩323可有效地捕集竖直螺旋输灰机322卸灰过程中产生的二次扬尘，进一步提高上述卸灰系统的环保性。进一步优选地，如图1，所述集尘罩323上设有抽尘管324，所述抽尘管324通过伸缩软管连接有除尘机构，该抽尘管324穿设在集尘罩323上，其抽尘口与集尘罩323的罩腔连通，通过该抽尘管324可将集尘罩323捕集的粉尘抽走，上述除尘机构可采用普通的过滤设备，此处不作详述。

进一步可选地，如图1，所述集尘罩323包括安装于所述竖直螺旋输灰机322的壳体上的固定罩以及连接于所述固定罩底部的伸缩罩；基于该结构，可根据需要调节集尘罩323的长度，同时，能保证集尘罩323始终压靠在运灰车4表面并获得较好的贴合性，以达到更好的灰尘捕集效果。

进一步优化上述升降式卸灰装置32，上述水平螺旋输灰机321的主轴3211和/或螺旋叶片3212为中空结构并且连接有第一换热介质管路，可以理解地，上述第一换热介质管路与该水平螺旋输灰机321的主轴3211和/或螺旋叶片3212中空腔连通，可向水平螺旋输灰机321的主轴3211和/或螺旋叶片3212内通入换热介质；和/或，如图2，上述水平螺旋输灰机321的壳体外围套设有换热套管3214，该换热套管3214连接有第二换热介质管路。上述方案适用于干灰温度较高的情况，例如转炉烟气处理过程中产生的粗灰；该方案能充分利用干灰余热，避免干灰热量的浪费；优选为采用同时设有第一换热介质管路和第二换热介质管路的方案，以充分利用干灰余热。上述换热介质可采用水或空气等，换热后的水或空气可进行资源利用。进一步可在螺旋叶片3212上设置多个翅片，这些翅片伸入至螺旋腔内，能提高螺旋叶片3212与干灰的换热效果；上述翅片也可采用中空结构，从而换热介质也可进入这些翅片内，进一步提高干灰余热利用效果和效率。进一步优选地，上述第一换热介质管路及第二换热介质管路内的换热介质流向与水平螺旋输灰机321内的干灰流向相逆，能提高换热效果和效率。对于主轴3211和螺旋叶片3212为中空结构的情况，如图3，所配置的驱动电机3213可与主轴3211错位布置，二者通过传动机构(传动带等)连接，以便于主轴3211的传动侧与第一换热介质管路连接(例如通过旋转接头与第一换热介质管路中的高温介质管连接)，主轴3211的另一端伸入至竖直螺旋输灰机322内并通过旋转接头与穿设在竖直螺旋输灰机322上的第一换热介质管路连接(例如与第一换热介质管路中的低温介质管连接)；当然，所配置的驱动电机3213可采用中空转轴，该中空转轴穿出电机3213壳体外以便与第一换热介质管路连接也为可行方案。

同样地，可设计上述竖直螺旋输灰机322的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第三换热介质管路，和/或，上述竖直螺旋输灰机322的壳体外围套设有换热套管，该换热套管连接有第四换热介质管路；具体的设置结构可参考上述水平螺旋输灰机321中的相关内容，此处不作赘述。该方案能进一步利用干灰余热，例如换热介质先经竖直螺旋输灰机322预热后，再进入水平螺旋输灰机321内进行换热，换热效果更好。

本实施例提供的无尘卸灰系统，事故卸灰装置采用升降式卸灰装置32，在正常生产中，该事故卸灰装置可升至其上行程端(即离线)，可以预留出更多下部操作空间，便于组织生产。采用水平螺旋输灰机321与竖直螺旋输灰机322组合，相较于依靠干灰自由下落而卸灰的方式，能显著地减少卸灰过程中的二次扬尘；输灰过程稳定可靠，能避免出现干灰在管道内卡阻等现象；配合升降驱动单元33的作用，竖直螺旋输灰机322能尽可能地靠近运灰车4(例如与运灰车4对接式卸灰)，卸灰时无粉尘外溢，保证环保性。基于螺旋输灰机的螺旋料腔的特点，其有一定的干灰缓存作用，能更好地适应事故工况下的卸灰操作，争取更多的操作时间，通过螺旋输灰机的驱动电机可调节卸灰速度，使得卸灰过程易于控制，提高事故卸灰操作的可靠性。

实施例二

本发明实施例提供一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置，还包括如上所述的无尘卸灰系统，所述烟气除尘装置的卸灰口通过粗灰转运单元与所述灰仓1连接。

上述烟气除尘装置可以为连接在汽化冷却烟道出口端(一般在汽化冷却烟道与余热锅炉之间)的重力除尘器等，也可以是后续精除尘中所用布袋除尘器或电除尘器。上述烟气除尘装置运行过程中产生粉尘即可通过上述无尘卸灰系统进行卸灰处理。上述干灰转运单元可以是气力输送等方式，此为本领域常规设备，具体结构此处不作赘述。

转炉烟气处理过程产生的除尘灰温度较高，例如汽化冷却烟道下游的粗除尘设备中产生的粗灰温度一般在150℃左右；或者当蒸发冷却器出口烟气温度控制在250℃左右时，其收集的粗灰温度可高达200℃以上；例如电除尘器产生的细灰温度一般在80℃左右。因此，优选为对除尘灰的余热进行利用，即采用上述螺旋输灰机上连接有换热介质管路的结构，进一步优选为主卸灰装置22和事故卸灰装置均采用上述升降式卸灰装置32并且二者均为能对除尘灰余热进行利用。

在其中一个实施例中，上述转炉烟气处理系统还包括煤气冷却器、切换站、放散烟囱和煤气柜，烟气管道依次连接所述烟气除尘装置、所述煤气冷却器和所述切换站，所述切换站的出口通过第一烟气支路与所述放散烟囱连接并通过第二烟气支路与所述煤气柜连接。在该煤气冷却器前置方案中，若烟气走向为煤气冷却器-切换站-放散烟囱，可利用上述除尘灰余热加热空气，将加热后的热空气混入放散烟气中，提高放散烟气的温度，以减少放散烟囱出口白雾的产生；相应地，上述各换热介质管路均包括低温介质管和高温介质管，低温介质管一端与鼓风机且另一端与对应的螺旋输灰机连接，高温介质管一端与对应的螺旋输灰机连接且另一端与第一烟气支路连接，鼓风机鼓入的冷风经与除尘灰换热后，经高温介质管混入第一烟气支路内。

在另外的实施例中，上述转炉烟气处理系统采用余热锅炉回收转炉烟气余热；可利用上述除尘灰余热加热余热锅炉水循环系统中的凝结水或给水，以降低余热锅炉运行能耗；相应地，可在余热锅炉的冷凝器与除氧器之间布置换热器，设计上述高温介质管连接至该换热器，或者，设计余热锅炉的冷凝器与除氧器之间的管道与上述水平螺旋输灰机321连接，冷凝水直接流经该水平螺旋输灰机321，换热效果更佳。

在另外可选的实施例中，上述主卸灰装置22也采用升降式卸灰装置，该主卸灰装置22的水平螺旋输灰机采用双进料口输送机，卸灰主管21与该水平螺旋输灰机的第一进料口连接，水平螺旋输灰机的第二进料口连接有粘结剂供管，在水平螺旋输灰机的出料口的正下方布置有成型装置。

上述粘结剂供管用于向主卸灰装置22的水平螺旋输灰机内供给粘结剂，可在上述第二进料口上方布置料仓以储存粘结剂，该粘结剂供管即连接在该料仓底部；在其中一个实施例中，通过该粘结剂供管配入的粘结剂为淀粉等常规环保粘结剂。进一步优选地，第二进料口还连接有配给料供管，用于向水平螺旋输灰机内加入配给料；同样地，可在上述第二进料口上方布置料仓以储存配给料，该配给料供管即连接在该料仓底部；在其中一个实施例中，通过该配给料供管加入的配给料为烧结矿返矿。当然，所采用的粘结剂和配给料并不限于上述方案，可根据除尘灰的具体用途进行选择，此处不作一一例举。

上述方案中，采用双进料口螺旋输送机进行卸灰操作，基于螺旋输送机的特点，可在该螺旋输送机内完成粘结剂和除尘灰的混合，螺旋输送机出口物料直接进入成型装置而实现对转炉除尘灰的处置，能显著地缩短转炉除尘灰处置流程，减少转炉除尘灰处置所需设备数量和占用场地，降低转炉除尘灰处置成本。

上述成型装置可根据除尘灰的目标形态进行选择，例如压球机、制粒机、压块机等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无尘卸灰系统，包括灰仓、卸灰主管、事故卸灰管、与所述卸灰主管连接的主卸灰装置以及与所述事故卸灰管连接的事故卸灰装置，于所述卸灰主管和所述事故卸灰管上分别设有卸灰控制阀，其特征在于：所述事故卸灰装置采用升降式卸灰装置，所述升降式卸灰装置包括轴线平行于水平向的水平螺旋输灰机、轴线平行于竖向的竖直螺旋输灰机和升降驱动单元，所述水平螺旋输灰机的进料口通过伸缩软管与所述事故卸灰管连接，所述水平螺旋输灰机的出料口与所述竖直螺旋输灰机的进料口连接，所述水平螺旋输灰机与所述竖直螺旋输灰机结合为一体结构并且该一体结构与所述升降驱动单元连接。

2.如权利要求1所述的无尘卸灰系统，其特征在于：所述升降式卸灰装置还包括集尘罩，所述集尘罩套装在所述竖直螺旋输灰机的壳体上并且将所述竖直螺旋输灰机的出料口罩设于内。

3.如权利要求2所述的无尘卸灰系统，其特征在于：所述集尘罩上设有除尘管，所述除尘管通过伸缩软管连接有除尘机构。

4.如权利要求2所述的无尘卸灰系统，其特征在于：所述集尘罩包括安装于所述竖直螺旋输灰机的壳体上的固定罩以及连接于所述固定罩底部的伸缩罩。

5.如权利要求1所述的无尘卸灰系统，其特征在于：所述水平螺旋输灰机和/或所述竖直螺旋输灰机上设有助吹管，所述助吹管通过伸缩软管连接有惰性气体供管。

6.如权利要求5所述的无尘卸灰系统，其特征在于：所述惰性气体供管还连接有助吹旁路，该助吹旁路连接至所述主卸灰装置。

7.如权利要求1所述的无尘卸灰系统，其特征在于：所述主卸灰装置包括地面吸料装置，或包括伸缩式卸料管以及用于驱使该伸缩式卸料管伸缩的伸缩驱动单元。

8.一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置，其特征在于：还包括如权利要求1至7中任一项所述的无尘卸灰系统，所述烟气除尘装置的卸灰口通过粗灰转运单元与所述灰仓连接。

Images