CN116966679B - 一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备和方法，该设备设置在烟道出口和脱硫脱硝系统之间，包括：沉降室，沉降室内形成负压，沉降室包括位于下方侧壁的进气口以及位于顶部的出气口，沉降室的底端高度低于进气口的高度；冷风闸板，冷风闸板设置在沉降室的下方侧壁上，与进气口水平高度一致且相对设置；降温循环水包，降温循环水包在沉降室的外壁水平环绕设置，具有进水口和出水口。本申请在沉降室的外壁设置降温循环水包，侧壁设置冷风闸板，可以通过传导散热和混入冷空气两种方式沉降室内的烟气进行降温除尘，其中冷风闸板与进风口等高、对置，因而进入的冷空气还具有对流降低烟气流速的作用，能够减缓烟气流速提高沉降效果。

Description

一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备和方法

技术领域

本申请涉及中硼硅玻璃生产的烟气处理技术领域，具体而言，涉及一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备和方法。

背景技术

当前的中硼硅玻璃生产中，烟气从烟道出来后的温度和粉尘含量都较高，且温度和粉尘浓度都不能很有效地得到控制。烟气从烟道出来以后进入脱硫脱硝的系统之前不能达到一个理想的状态，从而产生问题。其中，烟气温度过高或过低均会降低脱硫脱硝的效率，且烟气温度过高还会加快脱硫塔内部材料的腐蚀。

目前中硼硅玻璃生产环节的烟气除尘系统采用的大多是布袋除尘器，烟气温度过高会导致除尘布袋直接烧毁，对烟气设备造成损害。同时，烟气中含有大量的粉尘，第一：会导致烟气排放时颗粒物超标，环保不达标。第二：烟气粉尘量太大会导致脱硫脱硝系统烟气进口处积灰结块。第三：短时间内高粉尘含量的烟气在经过除尘布袋时会聚集在一起，导致除尘效率降低，而且灰尘聚集多导致不得不多次冲灰，对布袋除尘器造成损害。第四：而因为除尘设备引起的烟道堵塞会导致窑炉压力不稳定，影响生产。

发明内容

本申请提供了一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备和方法，以解决现有技术中的中硼硅生产环节烟气温度和粉尘影响脱硫脱硝系统工作，且易造成堵塞的问题。

根据本申请提供的一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备，设备设置在烟道出口和脱硫脱硝系统之间，包括：

沉降室，沉降室内形成负压，沉降室包括位于下方侧壁的进气口以及位于顶部的出气口，沉降室的底端高度低于进气口的高度；

冷风闸板，冷风闸板设置在沉降室的下方侧壁上，与进气口水平高度一致且相对设置；

降温循环水包，降温循环水包在沉降室的外壁水平环绕设置，具有进水口和出水口。

进一步地，进气口与冷风闸板之间设置有导流结构，导流结构包括分别设置在进气口和冷风闸板处的导流板，导流板形成对置且具有扩张趋势的导流通道，导流通道引导进入沉降室的烟气和外界冷风进行降速和对流。

进一步地，中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备还包括：缓升装置，缓升装置包括：鼓风结构和引风管道，鼓风结构设置在沉降室的外壁上，引风管道穿过沉降室的外壁连接鼓风结构，引风管道的出风口向下对齐导流结构的中线。

进一步地，引风管道的出风口设置有出风罩，出风罩居于沉降室的中央位置，沉降室的内侧壁上于不同高度处交错设置有多个降尘挡板。

进一步地，沉降室的出气口连接引风机，以使沉降室内形成负压，沉降室还包括封闭闸板，封闭闸板设置在沉降室的下部，位于进气口下方，沉降室的下部侧壁设置有清灰口以及清灰闸板，沉降室的下部侧壁设置有清灰口以及清灰闸板，封闭闸板可关闭以使沉降室下部封闭进行清灰。

进一步地，冷风闸板包括电动轴和电动开关，电动轴电连接电动开关；冷风闸板还包括空气滤网。

进一步地，沉降室的进气口处设置有观察口以及温度传感器。

进一步地，降温循环水包包括多个平行设置的环状水包结构，多个环状水包结构环绕设置在沉降室的外壁上，沉降室为圆柱锥顶结构，多个环状水包结构在沉降室的锥形顶部的竖直间距小于在沉降室的圆柱筒身的竖直间距。

进一步地，中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备还包括：振打器，振打器设置在沉降室的外壁上。

根据本申请另一方面，提出了一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，应用于上述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备，该方法包括：

根据进入沉降室的烟气状态，调节冷风闸板的开度和降温循环水包的循环水流量，其中，冷风闸板的调节优先级高于降温循环水包的调节优先级。

本申请的技术方案，在沉降室的外壁设置降温循环水包，侧壁设置冷风闸板，可以通过传导散热和混入冷空气两种方式，对沉降室以及沉降室内的烟气进行降温，从而降低高温烟气对除尘设备以及脱硫脱硝系统带来的伤害，尤其是，冷风闸板与进风口采用等高、对置的方式设置，因而进入的冷空气不仅起到降温效果，还具有对流降低烟气流速的作用，减缓烟气流速和上升过程，促进烟气内大颗粒粉尘以及挥发物质去除，提高除尘效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一个实施例的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的立体结构示意图；

图2示出了图1的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的侧面结构示意图；

图3示出了图1的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的正面结构示意图；

图4示出了图1的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的背面结构示意图；

图5示出了图1的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的导流结构示意图；

图6示出了图1的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的侧面剖视结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、沉降室；101、出气口；102、进气口；1021、观察口；103、降尘挡板；104、导流板；105、封闭闸板；200、降温循环水包；300、振打器；400、冷风闸板；500、清灰闸板；600、引风管道；601、出风罩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1至图6公开了本申请中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备的一个示意性实施例，如图1至图6所示，一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备，设置在烟道出口和脱硫脱硝系统之间，包括：

沉降室100，沉降室100作为烟气降温和除尘处理容器，其内形成负压。例如，沉降室100连接有除尘风机，在除尘风机的作用下形成负压，从而使烟道内的高温烟气和外界冷风能够顺畅进入，实现除尘降温效果。沉降室100包括位于下方侧壁的进气口102以及位于顶部的出气口101，进气口102连接烟道，出气口101连接后续的脱硫脱硝系统。其中，沉降室100的底端高度低于进气口102的高度，以方便烟气内的灰尘沉降。

冷风闸板400，冷风闸板400设置在沉降室100的下方侧壁上，冷风闸板400开启可令外界冷风进入沉降室100内，与高温烟气混合为高温烟气降温。本实施例中，冷风闸板400与进气口102水平高度一致且相对设置，从而，进入的冷风不仅可以起到混合降温的效果，还可以通过强制对流形式为进入的高温烟气降速，从而促进烟气内的大颗粒灰尘在重力作用下迅速沉降，提升沉降效果。

降温循环水包200，降温循环水包200在沉降室100的外壁水平环绕设置，具有进水口和出水口，降温循环水包200环绕沉降室100设置，能够有效降低沉降室100的温度，进而降低沉降室100内高温烟气的温度，从而保护沉降室100以及后续的脱硫脱硝系统不受烟气高温损害。

由上可知，本申请实施例实现了烟气的降温除尘，尤其以冷风闸板400的效果为佳，因冷风混入的方式具有降温直接的特点，响应速度快，控温及时，同时，在本申请实施例中，冷风闸板400与进气口102采用等高、对置的方式设置，混入的外界冷风不仅具有降温效果，还具有对流降速效果，进一步提高了设备的除尘效能，具有远超现有除尘布袋的除尘能力。

参考图2至图4所示，为配合除尘功能，沉降室100设置有清洁装置，包括：振打器300，振打器300设置在沉降室100的外壁上，通过振动沉降室100的侧壁将沉降室100内部吸附灰尘的抖落，实现清洁目的。此外，沉降室100的下部侧壁设置有清灰口以及清灰闸板500，清灰闸板500可定期打开以对沉降室100内的灰尘进行清理转移。

在本申请的一些实施例中，沉降室100的出气口101连接引风机，以使沉降室100内形成负压。优选地，如图6所示，为配合沉降室100的清灰工作，同时不影响烟道所连窑炉的生产，沉降室100还包括封闭闸板105，封闭闸板105设置在沉降室100的下部，位于进气口102的下方，沉降室100的下部侧壁设置有清灰口以及清灰闸板500，封闭闸板105可关闭，以使沉降室100下部封闭，从而进行清灰。清灰时，封闭闸板105通过封闭沉降室100的下部，使得清灰闸板500可打开以进行清灰操作，该过程不影响含尘烟气的沉降气路，沉降室100位于封闭闸板105上方的部分仍可运行，以实现连续生产，做到不停机的清灰操作，保证生产效率不受影响。

在本申请实施例中，如图5所示，进气口102与冷风闸板400之间设置有导流结构，导流结构包括分别设置在进气口102和冷风闸板400处的导流板104，导流板104形成对置且具有扩张趋势的导流通道，导流通道引导进入沉降室100的烟气和外界冷风进行降速和对流。

在本申请实施例中，如图6所示，中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备还包括：缓升装置，缓升装置包括：鼓风结构和引风管道600，鼓风结构设置在沉降室100的外壁上，引风管道600穿过沉降室100的外壁连接鼓风结构，引风管道600的出风口向下对齐导流结构的中线。

本申请实施例中，引风管道600作为外界冷风的第二个引入口，用于在烟气温度过高或灰尘密度过大时，利用冷风进一步阻止对流后的上升烟气，通过减缓烟气的上升速度，提高烟气的停留时间，从而进一步提升降温和除尘效果，实现高温高杂烟气的处理，以保护后端的脱硫脱硝系统。其中，引风管道600的出风口向下对齐导流结构的中线，对准对流混合位置并向下吹风，可以很好地使引风管道600与导流结构配合，高效阻挡对流后上升的混合烟气。

在本申请的一些实施例中，引风管道600所连接的鼓风结构，可以是设置在沉降室100外壁上的引风闸板，引风闸板平时关闭，以封闭引风管道600维持沉降室100内的气压。同时，由于沉降室100内负压的存在，引风闸板开启便可实现引风管道600的自然引风，提高对烟气的降温除尘效果。当然，引风管道600所连接的鼓风结构也可以是鼓风机等主动鼓风结构，以提高引风的能力，在此基础上，引风管道600内仍可设置引风闸板以保持沉降室100平常所需的气密性。

在本申请实施例中，如图5和图6所示，引风管道600的出风口设置有出风罩601，出风罩601居于沉降室100的中央位置。出风罩601一方面可以用作控制风向，降低设备内负压对引风管道600出风方向的影响，另一方面还可以起到挡板的作用，即在引风管道600无冷风引入时，通过在沉降室100中间阻挡烟气上升，通过改变烟气流向促进灰尘变向和撞击沉降室100侧壁，以促进灰尘去除。

优选地，在本申请实施例中，环绕着出风罩601，沉降室100的内侧壁不同高度处交错设置有多个降尘挡板103(见图5虚线所示，以及图6所示)，降尘挡板103可以配合出风罩601在烟气上升过程中实现多次阻挡以促使烟气变向，通过将含尘烟气与降尘挡板103撞击，可以利用惯性力和重力分离并捕集灰尘。

在本申请实施例中，如图1至图6所示，降温循环水包200包括多个平行设置的环状水包结构，多个环状水包结构环绕设置在沉降室100的外壁上。沉降室100为圆柱锥顶结构，多个环状水包结构在沉降室100的锥形顶部的竖直间距小于在沉降室100的圆柱筒身的竖直间距(图1至图6中，为图示清楚所限并未展示出锥形顶部更密集排列的水包结构)。

本申请实施例中，由于沉降室100的顶部呈锥形倾斜，布置在此的环状水包结构竖直相错，因而相比于布置在圆柱筒身段的环状水包结构实际间距增大，因而热边界层更不易相交。基于此，本实施例采用更紧密的方式布置锥顶上的环状水包结构，以此增加降温效果，具体地：控制锥顶环状水包结构的间距为：

h2＝h1＊sinα，

其中，h2为环状水包结构在沉降室100的锥顶竖直间距，h1为环状水包结构在沉降室100的圆柱筒身竖直间距，α为锥顶与水平线夹角。根据实际试验，该间距布置的环状水包结构可取得良好的散热效果。

在本申请实施例中，冷风闸板400包括：电动轴和电动开关，电动轴电连接电动开关，通过电动开关可实现冷风闸板400的开度调节。同时，冷风闸板400还可包括空气滤网，以过滤外界冷风。类似的，上述引风管道600的引风闸板也可采用电驱动控制开度，以便于远程控制。

在本申请的一些实施例中，沉降室100的进气口102处设置有观察口1021以及温度传感器。透过观察口1021可直观获取进入烟气的含尘状态，此外，亦可在进气口102处增设气体粉尘流量计以准确获取粉尘的流量。温度传感器(例如热电偶)可获取烟气温度数据。从而，通过获取烟气含尘量以及温度高低，便可适应调节冷风闸板400、降温循环水包200和缓升装置的工作状态。

本申请还公开了一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，应用于如上各实施例的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备，该方法包括：

根据进入沉降室100的烟气状态，调节冷风闸板400的开度、降温循环水包200的循环水流量和/或缓升装置的引风量，其中，冷风闸板400的调节优先级高于降温循环水包200的调节优先级，降温循环水包200的调节优先级高于缓升装置的调节优先级。

由于冷风闸板400通过直接混气的方式对流高温烟气，因而降温响应最快最明显，所以在进入烟气温度发生变化时调节的优先级最高，首先进行调节。

降温循环水包200作为补充降温调节，具有扰动小、可调节范围大的优点，因此在调节冷风闸板400开度之后或同时开启调节。具体地，可以为冷风闸板400的开度设置第一阈值，当冷风闸板400的开度达到第一阈值后开始调节降温循环水包200的循环水流量。

缓升装置通过二度引入外界冷风来降温烟气和减缓烟气的上升过程，因所处位置为沉降室100内部所以调节控制较上述二者复杂，因此最后调节。具体地，可以为降温循环水包200的循环水流量设置第二阈值，当降温循环水包200的循环水流量达到第二阈值后开始调节缓升装置的引风量。

即，在进入沉降室100的烟气温度变化时，首先调节冷风闸板400的开度，当冷风闸板400的开度达到第一阈值后，开始调节降温循环水包200的循环水流量，当降温循环水包200的循环水流量达到第二阈值后，开始调节缓升装置的引风量。

综上所述，本申请的技术方案，在沉降室100的外壁设置降温循环水包200，侧壁设置冷风闸板400，可以通过传导散热和混入冷空气两种方式，对沉降室100以及沉降室100内的烟气进行降温，从而降低高温烟气对除尘设备以及脱硫脱硝系统带来的伤害，尤其是，冷风闸板400与进风口采用等高、对置的方式设置，因而进入的冷空气不仅起到降温效果，还具有对流降低烟气流速的作用，通过减缓烟气流速，促进烟气内大颗粒粉尘去除，提高除尘效果。

在本申请的优选实施例中，本除尘设备还包括导流结构和缓升装置，缓升装置包括：鼓风结构和引风管道600，引风管道600穿过沉降室100的外壁连接鼓风结构，引风管道600的出风口向下对齐导流结构的中线。引风管道600作为外界冷风的第二个引入口，利用冷风进一步阻止对流后的上升烟气，通过减缓烟气的上升速度提高烟气的停留时间，提升了除尘降温效果。此外，引风管道600的出风口处设置出风罩601，沉降室100的内壁配合设置降尘挡板103，可以使含尘烟气充分撞击、变向，从而进一步利用惯性力和重力去除灰尘，避免烟气堵塞后端的脱硫脱硝系统。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，应用于中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备，其特征在于，所述设备设置在烟道出口和脱硫脱硝系统之间，包括：

沉降室(100)，所述沉降室(100)内形成负压，所述沉降室(100)包括位于下方侧壁的进气口(102)以及位于顶部的出气口(101)，所述沉降室(100)的底端高度低于所述进气口(102)的高度；

冷风闸板(400)，所述冷风闸板(400)设置在所述沉降室(100)的下方侧壁上，与所述进气口(102)水平高度一致且相对设置；

降温循环水包(200)，所述降温循环水包(200)在所述沉降室(100)的外壁水平环绕设置，具有进水口和出水口

所述方法包括：

根据进入所述沉降室(100)的烟气状态，调节所述冷风闸板(400)的开度和所述降温循环水包(200)的循环水流量，其中，所述冷风闸板(400)的调节优先级高于所述降温循环水包(200)的调节优先级。

2.根据权利要求1所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述进气口(102)与所述冷风闸板(400)之间设置有导流结构，所述导流结构包括分别设置在所述进气口(102)和所述冷风闸板(400)处的导流板(104)，所述导流板(104)形成对置且具有扩张趋势的导流通道，所述导流通道引导进入所述沉降室(100)的烟气和外界冷风进行降速和对流。

3.根据权利要求2所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备还包括：缓升装置，所述缓升装置包括：鼓风结构和引风管道(600)，所述鼓风结构设置在所述沉降室(100)的外壁上，所述引风管道(600)穿过所述沉降室(100)的外壁连接所述鼓风结构，所述引风管道(600)的出风口向下对齐所述导流结构的中线。

4.根据权利要求3所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述引风管道(600)的出风口设置有出风罩(601)，所述出风罩(601)居于所述沉降室(100)的中央位置，环绕所述出风罩(601)，所述沉降室(100)的内侧壁不同高度处交错设置有多个降尘挡板(103)。

5.根据权利要求1所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述沉降室(100)的所述出气口(101)连接引风机，以使所述沉降室(100)内形成负压，所述沉降室(100)还包括封闭闸板(105)，所述封闭闸板(105)设置在所述沉降室(100)的下部，位于所述进气口(102)下方，所述沉降室(100)的下部侧壁设置有清灰口以及清灰闸板(500)，所述封闭闸板(105)可关闭以使所述沉降室(100)下部封闭进行清灰，在清灰时可减小对窑压的影响。

6.根据权利要求1所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述冷风闸板(400)包括：电动轴和电动开关，所述电动轴电连接所述电动开关；所述冷风闸板(400)还包括空气滤网。

7.根据权利要求1所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述沉降室(100)的所述进气口(102)处设置有观察口(1021)以及温度传感器。

8.根据权利要求1所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述降温循环水包(200)包括多个平行设置的环状水包结构，多个所述环状水包结构环绕设置在所述沉降室(100)的外壁上，所述沉降室(100)为圆柱锥顶结构，多个所述环状水包结构在所述沉降室(100)的锥形顶部的竖直间距小于在所述沉降室(100)的圆柱筒身的竖直间距。

9.根据权利要求1所述的中硼硅玻璃生产烟道降温除尘方法，其特征在于，所述中硼硅玻璃生产烟道降温除尘设备还包括：振打器(300)，所述振打器(300)设置在所述沉降室(100)的外壁上。