CN114381285B - 干熄焦水封的自动循环补水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干熄焦水封的自动循环补水装置，包括循环水箱，循环水箱中的循环水通过循环水泵和进水管路分别泵入干熄炉炉口水封槽、炉顶放散水封槽及紧急放散水封槽中；通过各水封槽上设有的溢流口和回水管路将循环水排回至循环水箱中；循环水箱与炉顶放散水封槽的高度差为32.5～33.5m，循环水箱与紧急放散水封槽的高度差为27～28m；循环水箱与熄炉炉口水封槽的高度差为31～32m。本发明设计一个专用的沉淀水箱，利用物理原理对水中废渣进行分离处理，以解决内部循环存在的问题，同时，充分利用干熄炉的高度差进行废水回流，减小循环泵的功率，使本循环装置实现更低的运行成本。

Description

干熄焦水封的自动循环补水装置

技术领域

本发明属于干熄焦技术领域，尤其涉及一种干熄炉的自动循环补水装置。

背景技术

干熄焦的炉口水封、炉顶水封、紧急放散水封在干熄焦生产中具有重要的作用，保障干熄焦循环气体系统的密封性，维持干熄炉内各点压力符合设计要求，维持气体成分正常。干熄焦水封原先所需补水主要由公司工业水系统提供，水封溢流等排水采取直排形式。随着国家环保及水资源利用等要求的不断提高，这种运行方式的弊端愈发明显，直排水不仅形成了很大浪费，而且对环境造成污染，同时，携带的焦渣又加重了污染，对后期水处理增加了难度和费用，因此，采取干熄焦生产废水的内部循环利用就可达到零排放和零污染目的，也免除了后期水处理的费用。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足，提供用于干熄焦水封循环补水装置，以解决现有干熄焦水封所用工业水导致水资源浪费及污染等问题，并进一步降低运行成本。

本发明采用以下技术方案：一种干熄焦水封的自动循环补水装置，包括循环水箱，循环水箱中的循环水通过循环水泵和进水管路分别泵入干熄炉炉口水封槽、炉顶放散水封槽及紧急放散水封槽中；所述的干熄炉炉口水封槽、炉顶放散水封槽及紧急放散水封槽又通过各水封槽上设有的溢流口和回水管路将循环水排回至循环水箱中；

在所述的进水管路上设有进水阀，进水阀用于控制循环水分别以1～3t/h、0.2～1t/h和0.5～2t/h的流量进入所述的干熄炉炉口水封槽、炉顶放散水封槽和紧急放散水封槽中；所述溢流口高度分别为200～210mm、110～120mm和180～190mm；所述进水管路的管径小于回水管路的管径；

所述的循环水箱的容积为7～12m³；所述沉淀水箱的容积为2～4m³；所述的循环水箱的设置高度低于所述的炉顶放散水封槽、紧急放散水封槽和干熄炉炉口水封槽；循环水箱与炉顶放散水封槽的高度差为32.5～33.5m，循环水箱与紧急放散水封槽的高度差为27～28m；循环水箱与干熄炉炉口水封槽的高度差为31～32m。

进一步的，还包括与所述循环水箱设置在同一放置面上的沉淀水箱，所述干熄炉炉口水封槽的溢流口出口通过第一回水管路与所述的沉淀水箱相连通，所述的沉淀水箱通过其上部的溢流管与所述的循环水箱相连通，沉淀水箱的下部设有用于排出水中少量焦渣沉淀的排渣管和排渣球阀，所述的排渣阀采用DN65～DN125的不锈钢球阀。所述的沉淀水箱用于将干熄炉炉口水封槽溢流口排出的水和渣沉淀分离，并将分离出的水溢流至循环水箱内；所述的炉顶放散水封槽和紧急放散水封槽溢流口的出口分别通过第二回水管路和第三回水管路与所述的循环水箱相连通。

进一步的，所述的第一回水管路插入至沉淀水箱内1800～2200mm处，沉淀水箱上部溢流管的入水口设置在箱顶下方200～500mm位置，第一回水管路与溢流管的高度差设置用于分离并滤除炉口水封回水携带的焦粒和水垢渣；在沉淀水箱顶部还设置有放散管，用于水蒸汽排放和降低水温。

进一步的，所述的进水管路包括主进水管路和分进水管路，所述主进水管路的一端与循环水泵相连，主进水管路另一端通过分进水管路分别与所述的三个水封槽相连通，对应所述干熄炉炉口水封槽的分进水管路上设有第一进水阀、对应所述紧急放散水封槽的分进水管路上设有第二进水阀、对应所述炉顶放散水封槽的分进水管路上设有第三进水阀；所述第一进水阀的开度依据沉淀水箱的水温，使沉淀水箱的水温控制在30～70℃，第二进水阀和第三进水阀在使用时保持半开或微开。

进一步的，还包括高位应急水箱，所述高位应急水箱的进水管与所述的主进水管路相连通，高位应急水箱的出水管与分进水管路相连通，用于在故障断水状态下，给三个所述的水封槽应急供水；所述高位应急水箱的容积为1～3m³。

进一步的，所述的循环水泵包括至少两个并联设置的连锁水泵和水泵配套电机；连锁水泵的其中一台泵的电流超过20-25A时，另一台泵自启动；所述的循环水泵与水泵控制箱电连接，水泵控制箱用于就地或远程控制循环水泵的启停。

进一步的，两台循环水泵的流量为8～12m³/h、扬程为65-75m、功率为9～12KW、转速为2950r/min，型号可以选用SZA25-250；所述的配套电机的功率为9～12KW，电压为380V、电流为18～24A、频率为50Hz，型号可以选用YX3 160M1-2。

进一步的，在所述的循环水箱上设有液位计，液位计为磁性浮子液位计，用于显示及发送远程接点信号；

所述的循环水箱通过补水管补水，在补水管上设有电动补水阀；与所述电动补水阀电连接有电动补水阀控制箱，电动补水阀控制箱又与所述的液位计信号连接，所述的电动补水阀控制箱用于根据液位计的远程接点信号，在循环水箱低液位时自动开启电动补水阀，高液位时自动关闭电动补水阀，使循环水箱水位保持在1400～2600mm之间。

所述的磁性浮子液位计利用磁藕合原理工作，液位计内有一个浮筒，里面置有磁铁，随着液位的上升或者下降，浮筒也跟着上升或者下降，此过程中，由于磁场的作用，所过之处对应的磁翻柱及磁感应开关会相应动作，显示及远传对应的液位信号，其结构简单、运行可靠、适用性强不受温度、压力、腐蚀等因素影响。

进一步的，所述循环水泵的出口还连通有至少一个除尘焦粉加湿机，每台加湿机用水流量为1～4t/h。

本发明的有益效果是：本发明采用干熄焦生产废水内部循环的装置，充分回收利用了干熄焦自身生产过程中产生的废水用于炉口水封等用水部位，避免了外排和污水处理，保护了环境、节省了水资源、由于回流过程采用高度差自流循环，有效回收焦渣，且方便焦渣焦粉的清理工作，大量的降低了运行成本。

附图说明

图1是为本发明的示意图。

其中：1.应急水箱、2.沉淀水箱、21.溢流管、22排渣球阀、3.循环水箱、4.循环水泵、41.循环水泵控制箱、5.电动补水阀、51.电动补水阀控制箱、52.液位计、6.炉顶放散水封槽、61.第三进水阀、7.紧急放散水封槽、71.第二进水阀、8.干熄炉炉口水封槽、81.第一进水阀、91.主进水管路、92.分进水管主路、101.第一回水管路、102.第二回水管路、103.第三回水管路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在干熄焦生产的废水中，由于炉口水封等特殊的生产环境往往携带有焦粒、脱落的水垢等，无法以现有的循环设备形成正常的内部循环，会导致阀门、泵体等部位磨损、堵塞和卡转以至于无法运行，故还没有一套完善的专用循环设备，只好采取外排，因此本发明设计一个专用的沉淀水箱，利用物理原理对水中废渣进行分离处理，以解决内部循环存在的问题，同时，充分利用干熄炉的高度差使废水自行回流，减小循环泵的功率，使本循环装置实现更低的运行成本。

本发明则利用干熄炉的现成高度差，形成了循环水箱3中的循环水通过循环水泵4和进水管路分别泵入干熄炉炉口水封槽8、炉顶放散水封槽6及紧急放散水封槽7中；所述的干熄炉炉口水封槽8、炉顶放散水封槽6及紧急放散水封槽7又通过各水封槽上设有的溢流口和回水管路将循环水排回至循环水箱3的这样一套循环系统，彻底解决了干熄焦生产废水的内循环，具体实施例如下：

实施例1：如图1所示，一种干熄焦水封的自动循环补水装置，包括循环水箱3，循环水箱3通过循环水泵4和进水管路分别与干熄炉炉口水封槽8、炉顶放散水封槽6及紧急放散水封槽7相连通，所述的循环水泵4用于将循环水泵入所述的三个水封槽中；

在所述的干熄炉炉口水封槽8、炉顶放散水封槽6和紧急放散水封槽7上均设有溢流口；所述炉顶放散水封槽6和紧急放散水封槽7溢流口的出口分别通过第二回水管路102和第三回水管路103与所述的循环水箱3相连通；所述的干熄炉炉口水封槽8溢流口的出口通过第一回水管路101与沉淀水箱2相连通，所述的第一回水管路101插入至沉淀水箱2内的1800～2200mm处，沉淀水箱2上部溢流管21的入水口设置在箱顶下方200～500mm位置，第一回水管路101与溢流管21的高度差设置用于分离并滤除炉口水封回水携带的焦粒和水垢渣；在沉淀水箱2顶部设置有放散管，用于水蒸汽排放和降低水温；在所述沉淀水箱2的上部通过溢流管21与所述的循环水箱3相连通；沉淀水箱2的下部设有用于排出水中少量焦渣沉淀的排渣管和排渣球阀，所述的沉淀水箱2用于将干熄炉炉口水封槽8溢流口排出的水和渣沉淀分离，并将分离出的水溢流至循环水箱3内；

在所述的进水管路上设有进水阀，进水阀用于控制循环水分别以1～3t/h、0.2～1t/h和0.5～2t/h的流量进入所述的干熄炉炉口水封槽8、炉顶放散水封槽6和紧急放散水封槽7中，同时，循环水又分别通过所述三个水封槽的溢流口自动排至沉淀水箱2和循环水箱3中，所述溢流口高度分别为200～210mm、110～120mm和180～190mm；所述循环水箱3中的水又通过循环水泵4回流至所述的三个水封槽中，所述进水管路的管径小于回水管路的管径。

所述的进水管路包括主进水管路91和分进水管路92，所述主进水管路91的一端与循环水泵4相连，主进水管路91另一端通过分进水管路92分别与所述的三个水封槽相连通，对应所述干熄炉炉口水封槽8的分进水管路92上设有第一进水阀81、对应所述紧急放散水封槽7的分进水管路92上设有第二进水阀71、对应所述炉顶放散水封槽6的分进水管路92上设有第三进水阀61；所述第一进水阀81的开度依据沉淀水箱2的水温，使沉淀水箱2的水温控制在30～70℃，第二进水阀71和第三进水阀61半开或微开，在故障检修时进行关闭。

还包括高位应急水箱1，所述高位应急水箱1的进水管与所述的主进水管路91相连通，高位应急水箱1的出水管与分进水管路92相连通，用于在故障断水状态下，给三个所述的水封槽应急供水。

所述的循环水箱3的容积为7～12m³；所述沉淀水箱2的容积为2～4m³，保证三个水封槽的循环供水；所述高位应急水箱1的容积为1～3m³，保证应急供水。

所述的循环水泵4包括至少两个并联设置的连锁水泵42和水泵配套电机43；连锁水泵42的其中一台泵的电流超过20-25A后，另一台泵自启动；所述的循环水泵4与水泵控制箱41电连接，水泵控制箱41用于就地或远程控制循环水泵4的启停。所述循环水泵42的流量为8～12m³/h、扬程为65-75m、功率为9～12KW、转速为2950r/min；所述的配套电机43的功率为9～12KW，电压为380V、电流为18～24A、频率为50Hz。

在所述的循环水箱3上设有液位计52，液位计52为磁性浮子液位计，用于显示及发送远程接点信号；

所述的循环水箱3通过补水管补水，在补水管上设有电动补水阀5；与所述电动补水阀5电连接有电动补水阀控制箱51，电动补水阀控制箱51又与所述的液位计52信号连接，所述的电动补水阀控制箱51用于根据液位计52的远程接点信号，在循环水箱3低液位时自动开启电动补水阀5，高液位时自动关闭电动补水阀5，使循环水箱水位保持在1400～2600mm之间。

所述循环水泵4的出口还连通有至少一个除尘焦粉加湿机，每台加湿机用水流量为1～4t/h。

本发明的工作流程如下：

干熄焦水封的循环补水系统投用前，将对应干熄炉炉口水封槽的第一进水阀81、对应紧急放散水封槽的第二进水阀71和对应炉顶放散水封槽的第三进水阀61分别打开，同时，将循环水箱3补水管道的补水阀5手动打开或将补水阀5选择就地模式后开启，给循环水箱补水至液位计高限2600mm位置，启动循环水泵3，循环水由各水封槽上方的进水管路进入水封槽内，水封槽本身在外壁沿口下方开有溢流口，除一部分水因干熄炉高温蒸发外，其余水均通过各自水封槽溢流口在高度差的作用下，通过回水管路分别流回循环水箱3和沉淀水箱2，通过手动或自动调整进水阀的开度即可控制各自水封槽溢流水量大小；自动调整时，可以采用PLC自动控制。

干熄焦生产中，对应干熄炉炉口水封槽8的第一进水阀81的开度依据控制沉淀水箱2的水温30～70℃调整，对应炉顶放散水封槽6的第三进水阀61、对应紧急放散水封槽7的第二进水阀71的开度调整均以保证回水不断流即可。干熄炉炉口水封槽8的溢流回水先经过沉淀水箱，且回水管管口插入沉淀水箱2内1800～2200mm处，沉淀水箱出水口开孔于箱顶下方200～500mm位置，目的是利用重力及惯性力作用分离和滤除炉口水封回水携带的焦粒和水垢渣，使出水洁净，箱内的焦渣采用排渣球阀排出或人工定期清除，同时，在水箱顶部设置有放散管，便于水蒸汽排放并降低水温，滤除焦渣后的水由上部溢流管自动流入循环水箱3；炉顶放散水封槽6、紧急放散水封槽7的溢流水回流至循环水箱3。循环水箱3因循环水的消耗水位降至液位计低限位置时，补水阀5自动开启进行补水，水位升至液位计高限位置时，补水阀5自动关闭停止补水。由此在循环水泵4的作用下干熄焦的生产用水形成内部循环重复利用，无需外排。

该水封的循环补水系统进一步扩展功能后，还将锅炉的定排、连排水及各处管道疏水等直接回收至循环水箱；同时，将循环水泵4出口的循环水提供给干熄焦环境除尘、工艺除尘等各处卸灰加湿机用水，实现了干熄焦生产过程中全部废水的循环利用和零排放，外来的工业水仅作为循环水箱少量补充用水。高位水箱1作为停电等事故情况下各个水封的应急水源，利用高处具有的静压自流无需动力，日常保持满水即可，提供事故情况下不少于一小时的临时用水。

电动补水阀控制箱51的面板设置有“就地/远程”转换开关。“就地”模式下电动阀可在现场进行开关操作，人工控制循环水箱补水；“远程”模式下可在中控室根据液位指示进行开关操作，也可投入自动控制，即电动补水阀控制箱51的控制电路根据液位计52高低限位处磁性开关的电气接点信号，低位1400mm时自动开启，高位2600mm时自动关闭，自动控制循环水箱水位保持在1400～2600mm之间。

循环水泵控制箱41的面板设置有“就地/远程”转换开关及所述循环水泵4的两个泵的选择开关。“就地”模式下两台泵可在现场分别启停操作；“远程”模式下两台泵可在中控室远程启停操作，同时，利用中间继电器在控制电路设计有电气连锁，实现一用一备互为备用功能，即一台水泵过载(电流超过20A)或故障时，另一台水泵立即自动投入运行，保障了水封的循环补水可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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)

1.一种干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，包括循环水箱（3），循环水箱（3）中的循环水通过循环水泵（4）和进水管路分别泵入干熄炉炉口水封槽（8）、炉顶放散水封槽（6）及紧急放散水封槽（7）中；所述的干熄炉炉口水封槽（8）、炉顶放散水封槽（6）及紧急放散水封槽（7）又通过各水封槽上设有的溢流口和回水管路将循环水排回至循环水箱（3）中；

在所述的进水管路上设有进水阀，进水阀用于控制循环水分别以1～3t/h、0.2～1t/h和0.5～2t/h的流量进入所述的干熄炉炉口水封槽（8）、炉顶放散水封槽（6）和紧急放散水封槽（7）中；所述溢流口高度分别为200～210mm、110～120mm和180～190mm；所述进水管路的管径小于回水管路的管径；

所述的循环水箱（3）的容积为7～12m³；沉淀水箱（2）的容积为2～4m³；所述的循环水箱（3）的设置高度低于所述的炉顶放散水封槽（6）、紧急放散水封槽（7）和干熄炉炉口水封槽（8）；循环水箱（3）与炉顶放散水封槽（6）的高度差为32.5～33.5m，循环水箱（3）与紧急放散水封槽（7）的高度差为27～28m；循环水箱（3）与干熄炉炉口水封槽（8）的高度差为31～32m；

还包括与所述循环水箱（3）设置在同一放置面上的沉淀水箱（2），所述干熄炉炉口水封槽（8）的溢流口出口通过第一回水管路（101）与所述的沉淀水箱（2）相连通，所述的沉淀水箱（2）通过其上部的溢流管（21）与所述的循环水箱（3）相连通，沉淀水箱（2）的下部设有用于排出水中少量焦渣沉淀的排渣管和排渣球阀（22），所述的沉淀水箱（2）用于将干熄炉炉口水封槽（8）溢流口排出的水和渣沉淀分离，并将分离出的水溢流至循环水箱（3）内；所述的炉顶放散水封槽（6）和紧急放散水封槽（7）溢流口的出口分别通过第二回水管路（102）和第三回水管路（103）与所述的循环水箱（3）相连通。

2.如权利要求1所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，所述的第一回水管路（101）插入至沉淀水箱（2）内1800～2200mm处，沉淀水箱（2）上部溢流管（21）的入水口设置在箱顶下方200～500mm位置，第一回水管路（101）与溢流管（21）的高度差设置用于分离并滤除炉口水封回水携带的焦粒和水垢渣；在沉淀水箱（2）顶部还设置有放散管，用于水蒸汽排放和降低水温。

3.如权利要求1所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，所述的进水管路包括主进水管路（91）和分进水管路（92），所述主进水管路（91）的一端与循环水泵（4）相连，主进水管路（91）另一端通过分进水管路（92）分别与所述的三个水封槽相连通，对应所述干熄炉炉口水封槽（8）的分进水管路（92）上设有第一进水阀（81）、对应所述紧急放散水封槽（7）的分进水管路（92）上设有第二进水阀（71）、对应所述炉顶放散水封槽（6）的分进水管路（92）上设有第三进水阀（61）；所述第一进水阀（81）的开度依据沉淀水箱（2）的水温，使沉淀水箱（2）的水温控制在30～70℃，第二进水阀（71）和第三进水阀（61）在使用时保持半开或微开。

4.如权利要求3所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，还包括高位应急水箱（1），所述高位应急水箱（1）的进水管与所述的主进水管路（91）相连通，高位应急水箱（1）的出水管与分进水管路（92）相连通，用于在故障断水状态下，给三个所述的水封槽应急供水；所述高位应急水箱（1）的容积为1～3m³。

5.如权利要求1所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，所述的循环水泵（4）包括至少两个并联设置的连锁水泵（42）和水泵配套电机（43）；连锁水泵（42）的其中一台泵的电流超过20-25A后，另一台泵自启动；所述的循环水泵（4）与水泵控制箱（41）电连接，水泵控制箱（41）用于就地或远程控制循环水泵（4）的启停。

6.如权利要求5所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，所述循环水泵（4）的流量为8～12m³/h、扬程为65-75m、功率为9～12KW、转速为2950r/min；所述的配套电机（43）的功率为9～12KW，电压为380V、电流为18～24A、频率为50Hz。

7.如权利要求1-6任一所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，在所述的循环水箱（3）上设有液位计（52），液位计（52）为磁性浮子液位计，用于显示及发送远程接点信号；

所述的循环水箱（3）通过补水管补水，在补水管上设有电动补水阀（5）；与所述电动补水阀（5）电连接有电动补水阀控制箱（51），电动补水阀控制箱（51）又与所述的液位计（52）信号连接，所述的电动补水阀控制箱（51）用于根据液位计（52）的远程接点信号，在循环水箱（3）低液位时自动开启电动补水阀（5），高液位时自动关闭电动补水阀（5），使循环水箱水位保持在1400～2600mm之间。

8.如权利要求1-6任一所述的干熄焦水封的自动循环补水装置，其特征在于，所述循环水泵（4）的出口还连通有至少一个除尘焦粉加湿机，每台加湿机用水流量为1～4t/h。