CN112593041A - 一种转炉烟气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置和卸灰系统，卸灰系统包括灰仓、主卸灰装置以及连接灰仓与主卸灰装置的卸灰主管，于卸灰主管上设有卸灰控制阀，烟气除尘装置的卸灰口通过干灰转运单元与灰仓连接，主卸灰装置包括第一螺旋输灰机，第一螺旋输灰机的进料口与卸灰主管连接，第一螺旋输灰机的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第一换热介质管路，和/或第一螺旋输灰机的壳体外围套设有第一换热套管，该第一换热套管连接有第二换热介质管路。本发明采用螺旋输灰机进行卸灰操作，并且将该螺旋输灰机设计为换热结构，可充分地利用除尘灰余热，避免除尘灰热量的浪费，有效地提高转炉烟气处理系统的运行经济性和环保性。

Description

一种转炉烟气处理系统
技术领域
本发明涉及一种转炉烟气处理系统。
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。干法除尘过程中收集的除尘灰一般通过内置双链式输送机送至主厂房内的灰仓，加湿后由汽车外运。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。然而，目前的转炉烟气处理系统对于这部分高温除尘灰的余热并没有利用，导致能源的白白浪费；而高温的除尘灰加湿后产生大量蒸汽，影响主厂房内工作环境。
发明内容
本发明涉及一种转炉烟气处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明涉及一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置和卸灰系统，所述卸灰系统包括灰仓、主卸灰装置以及连接所述灰仓与所述主卸灰装置的卸灰主管，于所述卸灰主管上设有卸灰控制阀，所述烟气除尘装置的卸灰口通过干灰转运单元与所述灰仓连接，所述主卸灰装置包括第一螺旋输灰机，所述第一螺旋输灰机的进料口与所述卸灰主管连接，所述第一螺旋输灰机的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第一换热介质管路，和/或所述第一螺旋输灰机的壳体外围套设有第一换热套管，该第一换热套管连接有第二换热介质管路。
作为实施方式之一，所述主卸灰装置还包括第二螺旋输灰机，所述第一螺旋输灰机的出料口与所述第二螺旋输灰机的进料口连接，所述第二螺旋输灰机向下输灰。
作为实施方式之一，所述第二螺旋输灰机的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第三换热介质循环管路，和/或所述第二螺旋输灰机的壳体外围套设有第二换热套管，该第二换热套管连接有第四换热介质管路。
作为实施方式之一，所述主卸灰装置还包括升降驱动单元，所述第一螺旋输灰机的进料口通过伸缩软管与所述卸灰主管连接，所述第一螺旋输灰机与所述第二螺旋输灰机结合为一体结构，所述升降驱动单元与所述一体结构连接。
作为实施方式之一，所述第一螺旋输灰机的轴线平行于水平向，所述第二螺旋输灰机的轴线平行于竖向。
作为实施方式之一，所述主卸灰装置还包括集尘罩，所述集尘罩套装在所述第二螺旋输灰机的壳体上并且将所述第二螺旋输灰机的出料口罩设于内。
作为实施方式之一，所述集尘罩上设有抽尘管，所述抽尘管通过伸缩软管连接有除尘机构。
作为实施方式之一，所述第一螺旋输灰机和/或所述第二螺旋输灰机上设有助吹管，所述助吹管连接有惰性气体供管。
作为实施方式之一，该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。
作为实施方式之一，所述第一换热介质管路包括低温介质管和高温介质管，所述低温介质管分别与鼓风机和所述第一螺旋输灰机连接，所述高温介质管分别与所述第一螺旋输灰机和所述第一烟气支路连接。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的转炉烟气处理系统，采用螺旋输灰机进行卸灰操作，并且将该螺旋输灰机设计为换热结构，可充分地利用除尘灰余热，避免除尘灰热量的浪费，有效地提高转炉烟气处理系统的运行经济性和环保性。
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第一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。
如图1-图3，本发明实施例提供一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置和卸灰系统，所述卸灰系统包括灰仓1、主卸灰装置22以及连接所述灰仓1与所述主卸灰装置22的卸灰主管21，于所述卸灰主管21上设有卸灰控制阀，所述烟气除尘装置的卸灰口通过干灰转运单元与所述灰仓1连接，所述主卸灰装置22包括第一螺旋输灰机221，所述第一螺旋输灰机221的进料口与所述卸灰主管21连接，所述第一螺旋输灰机221的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第一换热介质管路，和/或所述第一螺旋输灰机221的壳体外围套设有第一换热套管，该第一换热套管连接有第二换热介质管路。
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)的重力除尘器等粗除尘器，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干灰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。
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的通断，本实施例中，该卸灰控制阀包括手动插板阀和气动双层翻板阀。
上述主卸灰装置22用于完成卸灰操作，例如将干灰卸载至运灰车4上。上述第一螺旋输灰机221可采用常规的螺旋输灰机的结构，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。在其中一个实施例中，上述第一螺旋输灰机221优选为水平布置，即其轴线平行于水平向，除尘灰可依靠自重及灰仓1内的物料压力下行至该第一螺旋输灰机221内。
可以理解地，上述第一换热介质管路与该第一螺旋输灰机221的主轴和/或螺旋叶片中空腔连通，可向第一螺旋输灰机221的主轴和/或螺旋叶片内通入换热介质；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。对于主轴2211和螺旋叶片2212为中空结构的情况，如图3，所配置的驱动电机2213可与主轴2211错位布置，二者通过传动机构(传动带等)连接，以便于主轴2211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2211的另一端伸出至壳体外以便于通过旋转接头与第一换热介质管路连接(对于设有第二螺旋输灰机222的情况，该主轴2211的另一端伸入至第二螺旋输灰机222内并通过旋转接头与穿设在该第二螺旋输灰机222上的第一换热介质管路连接)；当然，所配置的驱动电机2213可采用中空转轴，该中空转轴穿出电机2213壳体外以便与第一换热介质管路连接也为可行方案。
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第一螺旋输灰机221内的干灰流向相逆，能提高换热效果和效率。
本实施例提供的转炉烟气处理系统，采用螺旋输灰机进行卸灰操作，并且将该螺旋输灰机设计为换热结构，可充分地利用除尘灰余热，避免除尘灰热量的浪费，有效地提高转炉烟气处理系统的运行经济性和环保性。
进一步优化上述转炉烟气处理系统，如图1，所述主卸灰装置22还包括第二螺旋输灰机222，所述第一螺旋输灰机221的出料口与所述第二螺旋输灰机222的进料口连接，所述第二螺旋输灰机222向下输灰。该第二螺旋输灰机222也可采用常规的螺旋输灰机的结构，此处不作赘述。
上述第二螺旋输灰机222优选为竖直布置，即其轴线平行于竖向；第一螺旋输灰机221与第二螺旋输灰机222优选为垂直连接，干灰可依靠自重及灰仓1内的物料压力下行至第一螺旋输灰机221内，第一螺旋输灰机221稳定可靠地将干灰输送给第二螺旋输灰机222，第二螺旋输灰机222稳定可靠地向运灰车4进行卸灰。当然，并不限于上述结构，例如第一螺旋输灰机221的轴线与水平面具有一夹角并且该第一螺旋输灰机221向下输灰，第二螺旋输灰机222的轴线也可与竖直方向具有一夹角以便于布置。
进一步优选地，如图1，所述主卸灰装置22还包括升降驱动单元226，所述第一螺旋输灰机221的进料口通过伸缩软管227与所述卸灰主管21连接，所述第一螺旋输灰机221与所述第二螺旋输灰机222结合为一体结构，所述升降驱动单元226与所述一体结构连接。其中，第一螺旋输灰机221与第二螺旋输灰机222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；优选为设计第一螺旋输灰机221的机壳与第二螺旋输灰机222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。
上述升降驱动单元226用于驱动第一螺旋输灰机221与第二螺旋输灰机222连接成的一体结构上升或下降，该升降驱动单元226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226与第二螺旋输灰机222连接；相应地，可为第一螺旋输灰机221布置升降导轨，以保证上述一体结构升降运动的稳定性。
上述第一螺旋输灰机221与卸灰主管21之间的伸缩软管227优选为是金属软管，能较好地适配于第一螺旋输灰机221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。
本实施例中，采用第一螺旋输灰机221与第二螺旋输灰机222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226的作用，第二螺旋输灰机222能尽可能地靠近运灰车4(例如与运灰车4对接式卸灰)，卸灰时基本无粉尘外溢，保证环保性。
基于上述螺旋输灰机的螺旋料腔的特点，其有一定的干灰缓存作用，能较好地协调生产进程和卸灰进程之间的步调差异，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。而且除尘灰在螺旋输灰机内停留的时间较长，与螺旋叶片等能紧密接触，因此能获得较佳的换热效果。
在可选的实施例中，所述第一螺旋输灰机221和/或所述第二螺旋输灰机222上设有助吹管225，所述助吹管225连接有惰性气体供管；对于上述配置有升降驱动单元226的方案，该助吹管225可通过伸缩软管与惰性气体供管连接；如图1，上述助吹管225设置在第一螺旋输灰机221与第二螺旋输灰机222的连接处。通过助吹管225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。
进一步优化上述主卸灰装置22，如图1，该主卸灰装置22还包括集尘罩223，所述集尘罩223套装在所述第二螺旋输灰机222的壳体上并且将所述第二螺旋输灰机222的出料口罩设于内。通过该集尘罩223可有效地捕集第二螺旋输灰机222卸灰过程中产生的二次扬尘，进一步提高上述转炉烟气处理系统的环保性。进一步优选地，如图1，所述集尘罩223上设有抽尘管224，所述抽尘管224通过伸缩软管连接有除尘机构，该抽尘管224穿设在集尘罩223上，其抽尘口与集尘罩223的罩腔连通，通过该抽尘管224可将集尘罩223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。
同样地，可设计上述第二螺旋输灰机222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循环管路，和/或所述第二螺旋输灰机222的壳体外围套设有第二换热套管，该第二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第一螺旋输灰机221中的相关内容，此处不作赘述。该方案能进一步利用除尘灰余热，例如换热介质先经第二螺旋输灰机222预热后，再进入第一螺旋输灰机221内进行换热，换热效果更好。
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，可保证对换热介质的加热效果，对于粗灰温度在150～200℃的灰仓1卸灰，上述换热介质采用空气时，可将这部分空气加热至45～75℃，上述换热介质采用水时，可将这部分水加热至60～80℃(换热介质先经第二螺旋输灰机222预热再进入第一螺旋输灰机221内换热)。
上述被加热的换热介质可进行利用。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第一螺旋输灰机221连接，冷凝水直接流经该第一螺旋输灰机221，换热效果更佳。
在另外可选的实施例中，上述第一螺旋输灰机221采用双进料口输送机，卸灰主管21与该第一螺旋输灰机221的第一进料口连接，所述第一螺旋输灰机221的第二进料口连接有粘结剂供管，在第一螺旋输灰机221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第一螺旋输灰机221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，所述第二进料口还连接有配给料供管，用于向第一螺旋输灰机221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。
其中，第二进料口优选为位于第一进料口的上游，即所述第一螺旋输灰机221的出料口、第一进料口和第二进料口依次设置，可避免第二进料口位于第一进料口下游时出现粉尘外溢的情况。
上述方案中，采用双进料口螺旋输灰机进行卸灰操作，基于螺旋输灰机的特点，可在该螺旋输灰机内完成粘结剂和除尘灰的混合，螺旋输灰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 (10)

1.一种转炉烟气处理系统，包括烟气除尘装置和卸灰系统，所述卸灰系统包括灰仓、主卸灰装置以及连接所述灰仓与所述主卸灰装置的卸灰主管，于所述卸灰主管上设有卸灰控制阀，所述烟气除尘装置的卸灰口通过干灰转运单元与所述灰仓连接，其特征在于：所述主卸灰装置包括第一螺旋输灰机，所述第一螺旋输灰机的进料口与所述卸灰主管连接，所述第一螺旋输灰机的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第一换热介质管路，和/或所述第一螺旋输灰机的壳体外围套设有第一换热套管，该第一换热套管连接有第二换热介质管路。
2.如权利要求1所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述主卸灰装置还包括第二螺旋输灰机，所述第一螺旋输灰机的出料口与所述第二螺旋输灰机的进料口连接，所述第二螺旋输灰机向下输灰。
3.如权利要求2所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述第二螺旋输灰机的主轴和/或螺旋叶片为中空结构并且连接有第三换热介质循环管路，和/或所述第二螺旋输灰机的壳体外围套设有第二换热套管，该第二换热套管连接有第四换热介质管路。
4.如权利要求2所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述主卸灰装置还包括升降驱动单元，所述第一螺旋输灰机的进料口通过伸缩软管与所述卸灰主管连接，所述第一螺旋输灰机与所述第二螺旋输灰机结合为一体结构，所述升降驱动单元与所述一体结构连接。
5.如权利要求2所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述第一螺旋输灰机的轴线平行于水平向，所述第二螺旋输灰机的轴线平行于竖向。
6.如权利要求2所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述主卸灰装置还包括集尘罩，所述集尘罩套装在所述第二螺旋输灰机的壳体上并且将所述第二螺旋输灰机的出料口罩设于内。
7.如权利要求6所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述集尘罩上设有抽尘管，所述抽尘管通过伸缩软管连接有除尘机构。
8.如权利要求2所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述第一螺旋输灰机和/或所述第二螺旋输灰机上设有助吹管，所述助吹管连接有惰性气体供管。
9.如权利要求1所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：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。
10.如权利要求9所述的转炉烟气处理系统，其特征在于：所述第一换热介质管路包括低温介质管和高温介质管，所述低温介质管分别与鼓风机和所述第一螺旋输灰机连接，所述高温介质管分别与所述第一螺旋输灰机和所述第一烟气支路连接。
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