一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置
技术领域
本发明涉及脱硫脱硝技术领域,具体为一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置。
背景技术
烧结产生的烟气中氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一,烟气需要通过与氨气混合燃烧进行脱硝处理,再与石灰水混合进行脱硫处理,经过脱硫脱硝处理后的烟气才能向大气排放。
现有技术中公开的一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置发明案件中,发明专利申请号为CN201710369398.X的中国专利,一种直接利用烧结矿热量的脱硝系统及方法,该系统包括烧结机、冷却设备、余热回收装置、干法脱硫装置、除尘装置、风机、脱硝反应器及烟囱,烧结机风箱的烟气出口连接在第一、二段风箱的烟气入口,第一、二段风箱的烟气出口与余热回收装置相连,然后与干法脱硫装置、除尘装置、增压风机、及烟囱通过管路依次串联,当脱硝反应器为低温脱硝反应器,设置在风机与烟囱之间,当脱硝反应器为中温脱硝反应器,设置在第一、二段风箱烟气出口与余热回收装置之间。
在脱硫过程中,烟气与喷洒出的石灰水混合发生反应,需要不断地为石灰石额外进行加热,使石灰水进行受热,便于后期进行脱硫处理,但是现有技术中,脱硫脱硝完成后,排放的气体内还残留着大量的热能,无法被回收利用到对石灰的加热上,一方面石灰水在消耗额外的热能,另一方面排放的气体带走大量的热量,造成热能的浪费。
基于此,本发明设计了一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置,以解决上述背景技术中提出了现有技术中,脱硫脱硝完成后,排放的气体内还残留着大量的热能,无法被回收利用到对石灰的加热上,一方面石灰水在消耗额外的热能,另一方面排放的气体带走大量的热量,造成热能的浪费的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置,包括储料罐,所述储料罐左侧固定连通有进料管,所述储料罐右侧固定连接有出料管,所述出料管右侧固定连接有脱硫反应罐,所述脱硫反应罐顶部固定连通有排出净化后烟气的第一连接管,所述第一连接管底部固定连通有导热管,所述导热管末端固定连通有第二连接管;
所述储料罐顶部固定连接有电动机,所述电动机输出端固定连接有传动轴,所述传动轴表面螺纹连接有升降盘,所述升降盘滑动连接在储料罐内壁,所述升降盘顶部转动连接有四个圆周均匀分布的旋转轴,所述旋转轴表面固定连接有齿轮,所述旋转轴表面下端固定连接有第一叶轮,所述升降盘底部转动连接有齿圈,所述齿圈与四个所述齿轮均互相啮合,所述齿圈与储料罐内壁螺纹连接,所述升降盘底部转动连接有第二叶轮,所述第二叶轮与传动轴螺纹连接;
工作时,现有技术中,脱硫脱硝完成后,排放的气体内还残留着大量的热能,无法被回收利用到对石灰的加热上,一方面石灰水在消耗额外的热能,另一方面排放的气体带走大量的热量,造成热能的浪费,脱硫反应罐排出的合格烟气经第一连接管进入导热管,导热管将储料罐中的石灰水进行加热升温,使出料管排出的石灰水保持较高温度,为后续脱硫做准备,电动机旋转带动传动轴旋转,传动轴带动螺纹连接的升降盘向上移动,当升降盘上升到一定高度,电动机反转,驱动升降盘向下移动,随着电动机的往复正反转,带动升降盘不断上下移动,对储料罐中的石灰水进行搅动,加速石灰水的冷热交替,使储料罐中石灰水温度整体上升,升降盘带动齿圈同步移动,齿圈沿储料罐内壁旋转,齿圈驱动啮合的齿轮旋转,齿轮带动第一叶轮旋转,第一叶轮对储料罐四周的石灰水进行搅动,促使石灰水向加热管涌动,使石灰水更快被加热,升降盘带动第二叶轮不断上下移动,第二叶轮在传动轴作用下不断旋转,第二叶轮对传动轴附近的石灰水进行搅动,使储料罐中间的石灰水向四周的加热管涌动,从而促使石灰水的升温,避免局部受热不均,通过设置升降盘,升降盘随着传动轴的旋转不断在储料罐中上下往复移动,从而对储料罐中的石灰水进行搅动,使被温度不同的石灰水混合,促使储料罐中石灰水整体温度上升,通过设置第一叶轮和第二叶轮,升降盘上下往复运动,带动第一叶轮和第二叶轮旋转,第一叶轮将石灰水从四周向中间搅动,第二叶轮将石灰水从中间位置向四周搅动,使石灰水与加热管充分接触从而被加热,从而使进入脱硫反应罐中的石灰水充分受热,使得排放气体中的热量被转化至石灰水中,一方面减少石灰水为了达到一定反应温度需要提供的额外热量,另一方面对排出的气体热量进行回收利用,从而减少对热源浪费。
作为本发明的进一步方案,所述升降盘表面滑动连接有四个圆周均匀分布的推料圆弧,所述升降盘顶部对应推料圆弧位置固定连接有弹簧座,所述弹簧座与推料圆弧之间共同固定连接有第一复位弹簧,所述旋转轴表面固定连接有凸轮,所述凸轮远端与推料圆弧互相接触;工作时,由于水在储料罐内,中间和边沿的搅动都是对局部的搅拌,无法将边沿与中间的水进行对流促进,不利于边沿处石灰水对热量的充分吸收,齿轮在随升降盘升降时,通过旋转轴带动凸轮旋转,凸轮从远休止端移动到近休止端,第一复位弹簧推动推料圆弧向内移动,凸轮从近休止端移动到远休止端,凸轮推动推料圆弧向外移动,随着凸轮不断旋转,不断对推料圆弧挤压,配合第一复位弹簧,从而使推料圆弧不断往复运动,将储料罐四周的石灰水向加热管推动,同时加快储料罐中边沿处与中间位置的石灰水对流,使石灰水之间的温度扩散更快,从而有利于对气体热量的吸热转化。
作为本发明的进一步方案,所述凸轮表面开设有椭圆滑槽,所述椭圆滑槽内壁滑动连接有滑杆,所述滑杆处于椭圆滑槽最远端,所述滑杆表面转动连接有连杆,所述连杆另一端转动连接有移动杆,所述移动杆向靠近传动轴的方向滑动连接在升降盘的顶部,所述移动杆表面转动连接有上下对称分布的推料板,两个所述推料板之间共同固定连接有第二复位弹簧,所述升降盘顶部对应推料板位置均固定连接有引导块,所述引导块与两个推料板内壁均互相接触;工作时,石灰水在边沿处与中间位置的水产生对流的过程中,对水的作用较少,水的混合只能靠流动,流动方式单一,凸轮旋转,带动滑杆沿椭圆滑槽内壁移动,滑杆通过连杆带动移动杆同步移动,当移动杆向外移动,第二复位弹簧收缩,带动两块推料板向内旋转,当移动杆向内移动,在引导孔的引导下,带动两块推料板向外旋转,随着凸轮的不断旋转,移动杆带动推料板往复摆动,从而实现不断将储料罐中间的石灰水向四周推向加热管,使中间部分的石灰水也能够被加热,同时加快储料罐中石灰水的流动,加速石灰水在边沿处与中间位置的水产生对流的过程中进行再次拨动,从而加速石灰水的混合均匀,从而有利于受热。
作为本发明的进一步方案,所述升降盘顶部固定连接有四个圆周均匀分布的基座,所述基座外侧滑动连接有搅动板,所述搅动板转动连接有升降杆,所述第二叶轮下端表面开设有升降滑槽,所述升降杆转动连接在升降滑槽内壁;工作时,第二叶轮带动升降滑槽旋转,在基座的限位下,旋转的升降滑槽驱动升降杆上下移动,升降杆带动搅动板同步上下移动,从而对传动轴附近的石灰水进行上下搅动,促使石灰水之间的上下流动,通过设置升降杆,在基座的限制下,椭圆滑槽推动升降杆上下移动,从而使升降杆带动搅动板上下搅动,使被第二叶轮的待加热的石灰水向上涌动,冷的石灰水向下移动,使得第二叶轮附近的石灰水的混合能力加强,加速第二叶轮附近石灰水的均匀受热,有利于石灰水的均匀吸热。
作为本发明的进一步方案,所述导热管表面转动连接有散热鳞片,所述散热鳞片表面固定连接有上下对称分布的第三叶轮;工作时,导热管与石灰水的接触面积有限,从而热量的传递面积有限,从而造成热量转化较慢,升降盘带动石灰水上下涌动,从而驱动第三叶轮旋转,第三叶轮带动散热鳞片旋转,加快导热管的热量散发,增加导热管与石灰水传递热量的面积,可以提高热量转化效率。
作为本发明的进一步方案,所述第二连接管露出储料罐部分缠绕在出料管表面将出料管包裹住;工作时,第二连接管将出料管表面覆盖,对出料管中的石灰水进行保温,避免了石灰水在输送到脱硫反应罐的过程中导致温度降低影响脱硫反应的问题。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.通过设置升降盘,升降盘随着传动轴的旋转不断在储料罐中上下往复移动,从而对储料罐中的石灰水进行搅动,使被温度不同的石灰水混合,促使储料罐中石灰水整体温度上升,通过设置第一叶轮和第二叶轮,升降盘上下往复运动,带动第一叶轮和第二叶轮旋转,第一叶轮将石灰水从四周向中间搅动,第二叶轮将石灰水从中间位置向四周搅动,使石灰水与加热管充分接触从而被加热,从而使进入脱硫反应罐中的石灰水充分受热,使得排放气体中的热量被转化至石灰水中,一方面减少石灰水为了达到一定反应温度需要提供的额外热量,另一方面对排出的气体热量进行回收利用,从而减少对热源浪费。
2.通过旋转轴带动凸轮旋转,凸轮从远休止端移动到近休止端,第一复位弹簧推动推料圆弧向内移动,凸轮从近休止端移动到远休止端,凸轮推动推料圆弧向外移动,随着凸轮不断旋转,不断对推料圆弧挤压,配合第一复位弹簧,从而使推料圆弧不断往复运动,将储料罐四周的石灰水向加热管推动,同时加快储料罐中边沿处与中间位置的石灰水对流,使石灰水之间的温度扩散更快,从而有利于对气体热量的吸热转化。。
3.通过设置升降杆,在基座的限制下,椭圆滑槽推动升降杆上下移动,从而使升降杆带动搅动板上下搅动,使被第二叶轮的待加热的石灰水向上涌动,冷的石灰水向下移动,使得第二叶轮附近的石灰水的混合能力加强,加速第二叶轮附近石灰水的均匀受热,有利于石灰水的均匀吸热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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他的附图。
图1为本发明第一总体结构示意图;
图2为本发明第二总体结构示意图(剖开储料罐);
图3为本发明第三总体结构示意图(剖开储料罐、导热管、散热鳞片);
图4为本发明第四总体结构示意图(剖开储料罐,隐藏导热管);
图5为本发明第五总体结构示意图(剖开储料罐,隐藏导热管、滑杆、移动杆、基座);
图6为图5中A处放大图;
图7为本发明第六总体结构示意图(剖开储料罐,隐藏导热管、基座);
图8为图7中B处放大图;
图9为本发明中升降盘、第二叶轮、基座、搅动板连接示意图;
图10为图9中C处放大图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
储料罐1、进料管2、出料管3、脱硫反应罐4、第一连接管5、导热管6、第二连接管7、电动机8、传动轴9、升降盘10、旋转轴11、齿轮12、第一叶轮13、齿圈14、第二叶轮15、推料圆弧16、弹簧座17、第一复位弹簧18、凸轮19、椭圆滑槽20、滑杆21、连杆22、移动杆23、推料板24、第二复位弹簧25、引导块26、基座27、搅动板28、升降杆29、升降滑槽30、散热鳞片31、第三叶轮32。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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作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。
请参阅图1-10,本发明提供一种技术方案:一种烧结烟气脱硫脱硝余热利用装置,包括储料罐1,储料罐1左侧固定连通有进料管2,储料罐1右侧固定连接有出料管3,出料管3右侧固定连接有脱硫反应罐4,脱硫反应罐4顶部固定连通有排出净化后烟气的第一连接管5,第一连接管5底部固定连通有导热管6,导热管6末端固定连通有第二连接管7;
储料罐1顶部固定连接有电动机8,电动机8输出端固定连接有传动轴9,传动轴9表面螺纹连接有升降盘10,升降盘10滑动连接在储料罐1内壁,升降盘10顶部转动连接有四个圆周均匀分布的旋转轴11,旋转轴11表面固定连接有齿轮12,旋转轴11表面下端固定连接有第一叶轮13,升降盘10底部转动连接有齿圈14,齿圈14与四个齿轮12均互相啮合,齿圈14与储料罐1内壁螺纹连接,升降盘10底部转动连接有第二叶轮15,第二叶轮15与传动轴9螺纹连接;
工作时,现有技术中,脱硫脱硝完成后,排放的气体内还残留着大量的热能,无法被回收利用到对石灰的加热上,一方面石灰水在消耗额外的热能,另一方面排放的气体带走大量的热量,造成热能的浪费,脱硫反应罐4排出的合格烟气经第一连接管5进入导热管6,导热管6将储料罐1中的石灰水进行加热升温,使出料管3排出的石灰水保持较高温度,为后续脱硫做准备,电动机8旋转带动传动轴9旋转,传动轴9带动螺纹连接的升降盘10向上移动,当升降盘10上升到一定高度,电动机8反转,驱动升降盘10向下移动,随着电动机8的往复正反转,带动升降盘10不断上下移动,对储料罐1中的石灰水进行搅动,加速石灰水的冷热交替,使储料罐1中石灰水温度整体上升,升降盘10带动齿圈14同步移动,齿圈14沿储料罐1内壁旋转,齿圈14驱动啮合的齿轮12旋转,齿轮12带动第一叶轮13旋转,第一叶轮13对储料罐1四周的石灰水进行搅动,促使石灰水向加热管涌动,使石灰水更快被加热,升降盘10带动第二叶轮15不断上下移动,第二叶轮15在传动轴9作用下不断旋转,第二叶轮15对传动轴9附近的石灰水进行搅动,使储料罐1中间的石灰水向四周的加热管涌动,从而促使石灰水的升温,避免局部受热不均,通过设置升降盘10,升降盘10随着传动轴9的旋转不断在储料罐1中上下往复移动,从而对储料罐1中的石灰水进行搅动,使被温度不同的石灰水混合,促使储料罐1中石灰水整体温度上升,通过设置第一叶轮13和第二叶轮15,升降盘10上下往复运动,带动第一叶轮13和第二叶轮15旋转,第一叶轮13将石灰水从四周向中间搅动,第二叶轮15将石灰水从中间位置向四周搅动,使石灰水与加热管充分接触从而被加热,从而使进入脱硫反应罐4中的石灰水充分受热,使得排放气体中的热量被转化至石灰水中,一方面减少石灰水为了达到一定反应温度需要提供的额外热量,另一方面对排出的气体热量进行回收利用,从而减少对热源浪费。
作为本发明的进一步方案,升降盘10表面滑动连接有四个圆周均匀分布的推料圆弧16,升降盘10顶部对应推料圆弧16位置固定连接有弹簧座17,弹簧座17与推料圆弧16之间共同固定连接有第一复位弹簧18,旋转轴11表面固定连接有凸轮19,凸轮19远端与推料圆弧16互相接触;工作时,由于水在储料罐1内,中间和边沿的搅动都是对局部的搅拌,无法将边沿与中间的水进行对流促进,不利于边沿处石灰水对热量的充分吸收,齿轮12在随升降盘10升降时,通过旋转轴11带动凸轮19旋转,凸轮19从远休止端移动到近休止端,第一复位弹簧18推动推料圆弧16向内移动,凸轮19从近休止端移动到远休止端,凸轮19推动推料圆弧16向外移动,随着凸轮19不断旋转,不断对推料圆弧16挤压,配合第一复位弹簧18,从而使推料圆弧16不断往复运动,将储料罐1四周的石灰水向加热管推动,同时加快储料罐1中边沿处与中间位置的石灰水对流,使石灰水之间的温度扩散更快,从而有利于对气体热量的吸热转化。
作为本发明的进一步方案,凸轮19表面开设有椭圆滑槽20,椭圆滑槽20内壁滑动连接有滑杆21,滑杆21处于椭圆滑槽20最远端,滑杆21表面转动连接有连杆22,连杆22另一端转动连接有移动杆23,移动杆23向靠近传动轴9的方向滑动连接在升降盘10的顶部,移动杆23表面转动连接有上下对称分布的推料板24,两个推料板24之间共同固定连接有第二复位弹簧25,升降盘10顶部对应推料板24位置均固定连接有引导块26,引导块26与两个推料板24内壁均互相接触;工作时,石灰水在边沿处与中间位置的水产生对流的过程中,对水的作用较少,水的混合只能靠流动,流动方式单一,凸轮19旋转,带动滑杆21沿椭圆滑槽20内壁移动,滑杆21通过连杆22带动移动杆23同步移动,当移动杆23向外移动,第二复位弹簧25收缩,带动两块推料板24向内旋转,当移动杆23向内移动,在引导孔的引导下,带动两块推料板24向外旋转,随着凸轮19的不断旋转,移动杆23带动推料板24往复摆动,从而实现不断将储料罐1中间的石灰水向四周推向加热管,使中间部分的石灰水也能够被加热,同时加快储料罐1中石灰水的流动,加速石灰水在边沿处与中间位置的水产生对流的过程中进行再次拨动,从而加速石灰水的混合均匀,从而有利于受热。
作为本发明的进一步方案,升降盘10顶部固定连接有四个圆周均匀分布的基座27,基座27外侧滑动连接有搅动板28,搅动板28转动连接有升降杆29,第二叶轮15下端表面开设有升降滑槽30,升降杆29转动连接在升降滑槽30内壁;工作时,第二叶轮15带动升降滑槽30旋转,在基座27的限位下,旋转的升降滑槽30驱动升降杆29上下移动,升降杆29带动搅动板28同步上下移动,从而对传动轴9附近的石灰水进行上下搅动,促使石灰水之间的上下流动,通过设置升降杆29,在基座27的限制下,椭圆滑槽20推动升降杆29上下移动,从而使升降杆29带动搅动板28上下搅动,使被第二叶轮15的待加热的石灰水向上涌动,冷的石灰水向下移动,使得第二叶轮15附近的石灰水的混合能力加强,加速第二叶轮15附近石灰水的均匀受热,有利于石灰水的均匀吸热。
作为本发明的进一步方案,导热管6表面转动连接有散热鳞片31,散热鳞片31表面固定连接有上下对称分布的第三叶轮32;工作时,导热管6与石灰水的接触面积有限,从而热量的传递面积有限,从而造成热量转化较慢,升降盘10带动石灰水上下涌动,从而驱动第三叶轮32旋转,第三叶轮32带动散热鳞片31旋转,加快导热管6的热量散发,增加导热管6与石灰水传递热量的面积,可以提高热量转化效率。
作为本发明的进一步方案,第二连接管7露出储料罐1部分缠绕在出料管3表面将出料管3包裹住;工作时,第二连接管7将出料管3表面覆盖,对出料管3中的石灰水进行保温,避免了石灰水在输送到脱硫反应罐4的过程中导致温度降低影响脱硫反应的问题。
工作原理:脱硫反应罐4排出的合格烟气经第一连接管5进入导热管6,导热管6将储料罐1中的石灰水进行加热升温,使出料管3排出的石灰水保持较高温度,为后续脱硫做准备,电动机8旋转带动传动轴9旋转,传动轴9带动螺纹连接的升降盘10向上移动,当升降盘10上升到一定高度,电动机8反转,驱动升降盘10向下移动,随着电动机8的往复正反转,带动升降盘10不断上下移动,对储料罐1中的石灰水进行搅动,加速石灰水的冷热交替,使储料罐1中石灰水温度整体上升,升降盘10带动齿圈14同步移动,齿圈14沿储料罐1内壁旋转,齿圈14驱动啮合的齿轮12旋转,齿轮12带动第一叶轮13旋转,第一叶轮13对储料罐1四周的石灰水进行搅动,促使石灰水向加热管涌动,使石灰水更快被加热,升降盘10带动第二叶轮15不断上下移动,第二叶轮15在传动轴9作用下不断旋转,第二叶轮15对传动轴9附近的石灰水进行搅动,使储料罐1中间的石灰水向四周的加热管涌动,从而促使石灰水的升温,避免局部受热不均,通过设置升降盘10,升降盘10随着传动轴9的旋转不断在储料罐1中上下往复移动,从而对储料罐1中的石灰水进行搅动,使被温度不同的石灰水混合,促使储料罐1中石灰水整体温度上升,通过设置第一叶轮13和第二叶轮15,升降盘10上下往复运动,带动第一叶轮13和第二叶轮15旋转,第一叶轮13将石灰水从四周向中间搅动,第二叶轮15将石灰水从中间位置向四周搅动,使石灰水与加热管充分接触从而被加热,从而使进入脱硫反应罐4中的石灰水充分受热,使得排放气体中的热量被转化至石灰水中,一方面减少石灰水为了达到一定反应温度需要提供的额外热量,另一方面对排出的气体热量进行回收利用,从而减少对热源浪费。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。