CN207395471U - 一种熔铝窑炉治理装置及综合治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种熔铝窑炉治理装置及综合治理系统，属于冶金机械技术领域。其包括保温炉、熔铝炉、余热回收机构、防外溢机构以及净化机构，余热回收机构包括燃烧组件和第一换热器，防外溢机构包括烟气输送组件和开关控制组件，净化机构包括主引风机和除尘器；燃烧组件分别与熔铝炉、第一换热器连接；烟气输送组件分别与保温炉、熔铝炉连接；开关控制组件安装在烟气输送组件上，开关控制组件用于控制经过烟气输送组件中的烟气的流量；主引风机通过除尘器与烟气输送组件连接。具有上述熔铝窑炉治理装置的综合治理系统，具有节能且环保的特点。

Description

一种熔铝窑炉治理装置及综合治理系统

技术领域

本实用新型涉及冶金机械技术领域，尤其涉及一种熔铝窑炉治理装置及综合治理系统。

背景技术

随着我国节能减排政策的不断深入，人们对工作及生活环境要求不断提高，以前的熔铝炉高温烟气(850°左右)直接排入大气不但浪费了巨大的能源，而且污染了环境，特别是熔铝炉前部烟气收尘罩壳在炉窑加料、耙料及打渣时由于设计不合理造成烟气大量的外溢，严重影响了工作环境及人身健康。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种熔铝窑炉治理装置，此熔铝窑炉治理装置旨在解决现有技术中熔铝炉排出的高温烟气造成的资源浪费的问题；

本实用新型的另一目的在于提供一种综合治理系统，此综合治理系统旨在解决现有技术中熔铝炉排出的高温烟气造成的环境污染的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种熔铝窑炉治理装置，所述熔铝窑炉治理装置包括保温炉、熔铝炉、余热回收机构、防外溢机构以及净化机构，所述余热回收机构包括燃烧组件和第一换热器，所述防外溢机构包括烟气输送组件和开关控制组件，所述净化机构包括主引风机和除尘器；

所述燃烧组件分别与所述熔铝炉、所述第一换热器连接；

所述烟气输送组件分别与所述保温炉、所述熔铝炉连接；

所述开关控制组件安装在所述烟气输送组件上，所述开关控制组件用于控制经过所述烟气输送组件中的烟气的流量；

所述主引风机通过所述除尘器与所述烟气输送组件连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述燃烧组件包括鼓风机和燃烧器，所述鼓风机与所述第一换热器连接，所述燃烧器分别与所述熔铝炉、所述第一换热器连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一换热器为蓄热式换向阀换热器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述余热回收机构还包括第一排尘风机和第一连接管道，所述第一换热器通过所述第一排尘风机与所述第一连接管道连接，所述第一连接管道与所述烟气输送组件连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述烟气输送组件包括总烟道、第一右支烟道、第一左支烟道以及第一通道；所述第一右支烟道的一端与所述第一连接管道连接，另一端与所述第一通道连接；所述第一左支烟道的一端与所述熔铝炉连接，另一端与所述第一通道连接；所述第一通道与所述总烟道连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述余热回收机构还包括第二排尘风机、第二连接管道以及第二换热器，所述第二换热器与所述保温炉连接，所述第二换热器通过所述第二排尘风机与所述第二连接管道连接，所述第二连接管道与所述烟气输送组件连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述烟气输送组件包括第二右支烟道、第二左支烟道以及第二通道；所述第二右支烟道的一端与所述第二连接管道连接，另一端与所述第二通道连接；所述第二左支烟道的一端与所述保温炉连接，另一端与所述第二通道连接；所述第二通道与所述总烟道连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述净化机构还包括除尘阻火器和扁钢，所述扁钢安装在所述总烟道的端部，所述除尘阻火器分别与所述扁钢、所述除尘器连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述净化机构还包括灰仓泵，所述灰仓泵安装在所述除尘阻火器远离所述总烟道的一端上。

一种综合治理系统，所述综合治理系统包括石灰粉喷淋系统以及以上所述的熔铝窑炉治理装置，所述石灰粉喷淋系统安装在所述除尘器内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计提供一种熔铝窑炉治理装置，该熔铝窑炉治理装置包括燃烧器，该燃烧器中的风为蓄热式换向阀换热器出来的热风，其热风温度为600°左右，极大的提高了燃烧器燃烧效率，节约了能源。同时，蓄热式换向阀换热器里边布置有换热球，分上下两仓布置，通过进口换向阀对上下两仓换热球定期切换换热，高温烟气(850°左右)通过换热后变为200°左右的烟气，其被窑炉排尘风机抽吸送入烟道，同时另一个仓的高温换热球被鼓风机送入冷空气冷却换热，30°冷风被加热到600°左右，然后送入燃烧器内配风燃烧，两个仓的换热球通过换向阀间断性的被烟气高温加热和被冷空气冷却，由此，高温窑炉烟气被回收利用。其次，保温炉和熔铝炉的炉窑罩壳设计为天圆地方的顶部抽烟结构(传统多为梯形)，烟气抽吸流畅，阻力较小。第一左支烟道和第二左支烟道处均设置有全开全关式气动蝶阀及全开半关式气动蝶阀一对，气动蝶阀均为快速换向结构，每对换向阀的配置为全开全关或全开半关，最终气动蝶阀控制组合方式为全开、全关以及半开三种模式，因此可以通过控制快速启动换向阀来调节烟气流量。当熔铝炉炉门全开加料时，快速气动阀控制设为全开，炉窑罩壳的烟气流量最大，炉窑罩壳的全部烟气量都经过第一左支烟道和第二左支烟道排出；当炉门关闭时，快速气动切断阀控制设为关闭，主引风机仅抽吸窑炉炉体内部烟气(窑炉排尘风机的流量)，因此，主引风机工作频率大大降低，节约了大量的能耗；当炉子打渣和耙料时，快速气动换向阀控制设为半开，仅少量烟气通过炉窑罩壳进行流通，主引风机变频设为最小。由此，主引风机根据快速切断阀的开度不断改变自身频率适应引风要求，不但解决了炉口罩壳烟气外溢问题，还通过主引风机的不断变频控制极大的节约了能源，节电率高达30～40％。第一左支烟道、第二左支烟道、第一右支烟道以及第二右支烟道处分别设置有左压力平衡测点和右压力平衡测点(负压平衡设计)，炉体内部出口的第一右支烟道和第二右支烟道不单独设置阀门，为了保证炉体出口第一左支烟道、第二左支烟道、第一右支烟道以及第二右支烟道处的平衡(需要均为负压)，在各自烟道设置测温测压平衡测点，通过温度及压力折算信号调节主引风机及窑炉排尘风机的压头，满足第一左支烟道、第二左支烟道、第一右支烟道以及第二右支烟道处风压负压平衡要求，避免窑炉排尘风机压头大于总烟道内压力而出现炉口正压，造成罩壳烟气外溢现象。旋风除尘阻火器外筒体内壁沿烟气进口宽度方向布置阻火扁钢，烟气中的火星在离心力的作用下与扁钢发生碰撞落入下部灰斗，消除火星的烟气进入布袋除尘器，从而保护了布袋的安全，旋风除尘阻火器下部布置灰仓泵，用来收集粉尘进灰仓，形成密闭输送的环境。布袋除尘器上部壳体采用304不锈钢制造，解决了烟气低温腐蚀问题。由于前工序采用了余热回收技术，因此布袋除尘器设计进口温度小于160°，布袋材质可以采用涤纶针刺毯，大大降低了投资成本。为了进一步保证布袋的安全，布袋除尘器进口烟道设计气动冷风阀，气动冷风阀的控制与布袋进口测温点进行连锁，当进口温度大于160°时，气动冷风阀快速打开补充冷空气，确保布袋的使用安全。全系统尾部仅设计变频主引风机一套，克服全系统阻力，且变频器与窑炉操作方式进行连锁。系统设计2个防爆阀，防止窑炉发生不完全燃烧出现爆燃问题，确保系统的安全性。

本实用新型通过上述设计提供一种综合治理系统，该综合治理系统包括石灰粉喷淋系统，当炉窑低负荷或频繁起炉时布袋烟气温度过低容易结露，布袋结露后烟气中粉尘容易粘连布袋出现糊袋现象；将石灰粉喷淋系统设置于布袋除尘器的进口烟道处，喷淋剂为滑石粉或活性炭，当烟气温度过低时，PLC程序控制器启动喷淋系统，对布袋进行保护，从而避免布袋除尘器糊袋问题的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的综合治理系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的熔铝窑炉治理装置局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的余热回收机构结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的防外溢机构结构示意图。

图标：1-熔铝窑炉治理装置；2-保温炉；3-熔铝炉；4-余热回收机构；5-防外溢机构；6-净化机构；7-燃烧组件；8-第一换热器；9-烟气输送组件；10-开关控制组件；11-主引风机；12-除尘器；13-鼓风机；14-燃烧器；15-第一排尘风机；16-第一连接管道；17-总烟道；18-第一右支烟道；19-第一左支烟道；20-第一通道；21-第二排尘风机；22-第二连接管道；23-第二换热器；24-第二右支烟道；25-第二左支烟道；26-第二通道；27-除尘阻火器；28-扁钢；29-灰仓泵；30-综合治理系统；31-石灰粉喷淋系统；32-气动冷风阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

请参照图1，配合参照图2至图4，本实施例提供一种综合治理系统30，其包括熔铝窑炉治理装置1，石灰粉喷淋系统31安装在熔铝窑炉治理装置1内。

进一步地，熔铝窑炉治理装置1包括保温炉2、熔铝炉3、余热回收机构4、防外溢机构5以及净化机构6；其中，余热回收机构4包括燃烧组件7和第一换热器8，防外溢机构5包括烟气输送组件9和开关控制组件10，净化机构6包括主引风机11和除尘器12；燃烧组件7分别与熔铝炉3、第一换热器8连接；烟气输送组件9分别与保温炉2、熔铝炉3连接；开关控制组件10安装在烟气输送组件9上，开关控制组件10用于控制经过烟气输送组件9中的烟气的流量；主引风机11通过除尘器12与烟气输送组件9连接。

保温炉2和熔铝炉3的炉窑罩壳设计为天圆地方的顶部抽烟结构(传统多为梯形)，烟气抽吸流畅，阻力较小。

进一步地，燃烧组件7包括鼓风机13和燃烧器14，鼓风机13与第一换热器8连接，燃烧器14分别与熔铝炉3、第一换热器8连接。

余热回收机构4还包括第一排尘风机15和第一连接管道16，第一换热器8通过第一排尘风机15与第一连接管道16连接，第一连接管道16与烟气输送组件9连接。同时，余热回收机构4还包括第二排尘风机21、第二连接管道22以及第二换热器23，第二换热器23与保温炉2连接，第二换热器23通过第二排尘风机21与第二连接管道22连接，第二连接管道22与烟气输送组件9连接。

进一步地，烟气输送组件9包括总烟道17、第一右支烟道18、第一左支烟道19以及第一通道20；第一右支烟道18的一端与第一连接管道16连接，另一端与第一通道20连接；第一左支烟道19的一端与熔铝炉3连接，另一端与第一通道20连接；第一通道20与总烟道17连接。烟气输送组件9还包括第二右支烟道24、第二左支烟道25以及第二通道26；第二右支烟道24的一端与第二连接管道22连接，另一端与第二通道26连接；第二左支烟道25的一端与保温炉2连接，另一端与第二通道26连接；第二通道26与总烟道17连接。

具体地，第一左支烟道19和第二左支烟道25处均设置有全开全关式气动蝶阀及全开半关式气动蝶阀一对，气动蝶阀均为快速换向结构，每对换向阀的配置为全开全关和全开半关，最终气动蝶阀控制组合方式为全开、全关以及半开三种模式，因此可以通过控制快速启动换向阀来调节烟气流量。当熔铝炉3炉门全开加料时，快速气动阀控制设为全开，炉窑罩壳的烟气流量最大，炉窑罩壳的全部烟气量都经过第一左支烟道19或第二左支烟道25排出；当炉门关闭时，快速气动切断阀控制设为关闭，主引风机11仅抽吸窑炉炉体内部烟气(窑炉排尘风机的流量)，因此，主引风机11工作频率大大降低，节约了大量的能耗；当炉子打渣和耙料时，快速气动换向阀控制设为半开，仅少量烟气通过炉窑罩壳进行流通，主引风机11变频设为最小。由此，主引风机11根据快速切断阀的开度不断改变自身频率适应引风要求，不但解决了炉口罩壳烟气外溢问题，还通过主引风机11的不断变频控制极大的节约了能源，节电率高达30～40％。

同时，第一左支烟道19、第二左支烟道25、第一右支烟道18以及第二右支烟道24处分别设置有左压力平衡测点和右压力平衡测点(负压平衡设计)，炉体内部出口的第一右支烟道18和第二右支烟道24不单独设置阀门，为了保证炉体出口第一左支烟道19、第二左支烟道25、第一右支烟道18以及第二右支烟道24处的平衡(需要均为负压)，在各自烟道设置测温测压平衡测点，通过温度及压力折算信号调节主引风机11及窑炉排尘风机的压头，满足第一左支烟道19、第二左支烟道25、第一右支烟道18以及第二右支烟道24处风压负压平衡要求，避免窑炉排尘风机压头大于总烟道17内压力而出现炉口正压，造成罩壳烟气外溢现象。

具体地，净化机构6还包括除尘阻火器27、扁钢28以及灰仓泵29，扁钢28安装在总烟道17的端部，除尘阻火器27分别与扁钢28、除尘器12连接，灰仓泵29安装在除尘阻火器27远离总烟道17的一端上。烟气中的火星在离心力的作用下与扁钢28发生碰撞落入下部灰斗，消除火星的烟气进入布袋除尘器12，从而保护了布袋的安全，旋风除尘阻火器27下部布置灰仓泵29，用来收集粉尘进灰仓，形成密闭输送的环境。

需要说明的是，在本实施例中，第一换热器8和第二换热器23均采用的是蓄热式换向阀换热器；蓄热式换向阀换热器里边布置有换热球，分上下两仓布置，通过进口换向阀对上下两仓换热球定期切换换热，高温烟气(850°左右)通过换热后变为200°左右的烟气，其被窑炉排尘风机抽吸送入烟道，同时另一个仓的高温换热球被鼓风机13送入冷空气冷却换热，30°冷风被加热到600°左右，然后送入燃烧器14内配风燃烧，两个仓的换热球通过换向阀间断性的被烟气高温加热和被冷空气冷却，由此，高温窑炉烟气被回收利用。

布袋除尘器12上部壳体采用304不锈钢制造，解决了烟气低温腐蚀问题。由于前工序采用了余热回收技术，因此布袋除尘器12设计进口温度小于160°，布袋材质可以采用涤纶针刺毯，大大降低了投资成本。为了进一步保证布袋的安全，布袋除尘器12进口烟道设计气动冷风阀32，气动冷风阀32的控制与布袋进口测温点进行连锁，当进口温度大于160°时，气动冷风阀32快速打开补充冷空气，确保布袋的使用安全。全系统尾部仅设计变频主引风机11一套，克服全系统阻力，且变频器与窑炉操作方式进行连锁。系统设计2个防爆阀，防止窑炉发生不完全燃烧出现爆燃问题，确保系统的安全性。

该综合治理系统30还包括石灰粉喷淋系统31，当炉窑低负荷或频繁起炉时布袋烟气温度过低容易结露，布袋结露后烟气中粉尘容易粘连布袋出现糊袋现象；将石灰粉喷淋系统31设置于布袋除尘器12的进口烟道处，喷淋剂为滑石粉或活性炭，当烟气温度过低时，PLC程序控制器启动喷淋系统，对布袋进行保护，从而避免布袋除尘器12糊袋问题的发生。

由此可知，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述熔铝窑炉治理装置包括保温炉、熔铝炉、余热回收机构、防外溢机构以及净化机构，所述余热回收机构包括燃烧组件和第一换热器，所述防外溢机构包括烟气输送组件和开关控制组件，所述净化机构包括主引风机和除尘器；

所述燃烧组件分别与所述熔铝炉、所述第一换热器连接；

所述烟气输送组件分别与所述保温炉、所述熔铝炉连接；

所述开关控制组件安装在所述烟气输送组件上，所述开关控制组件用于控制经过所述烟气输送组件中的烟气的流量；

所述主引风机通过所述除尘器与所述烟气输送组件连接。

2.根据权利要求1所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述燃烧组件包括鼓风机和燃烧器，所述鼓风机与所述第一换热器连接，所述燃烧器分别与所述熔铝炉、所述第一换热器连接。

3.根据权利要求2所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述第一换热器为蓄热式换向阀换热器。

4.根据权利要求1所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述余热回收机构还包括第一排尘风机和第一连接管道，所述第一换热器通过所述第一排尘风机与所述第一连接管道连接，所述第一连接管道与所述烟气输送组件连接。

5.根据权利要求4所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述烟气输送组件包括总烟道、第一右支烟道、第一左支烟道以及第一通道；所述第一右支烟道的一端与所述第一连接管道连接，另一端与所述第一通道连接；所述第一左支烟道的一端与所述熔铝炉连接，另一端与所述第一通道连接；所述第一通道与所述总烟道连接。

6.根据权利要求5所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述余热回收机构还包括第二排尘风机、第二连接管道以及第二换热器，所述第二换热器与所述保温炉连接，所述第二换热器通过所述第二排尘风机与所述第二连接管道连接，所述第二连接管道与所述烟气输送组件连接。

7.根据权利要求6所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述烟气输送组件包括第二右支烟道、第二左支烟道以及第二通道；所述第二右支烟道的一端与所述第二连接管道连接，另一端与所述第二通道连接；所述第二左支烟道的一端与所述保温炉连接，另一端与所述第二通道连接；所述第二通道与所述总烟道连接。

8.根据权利要求5所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述净化机构还包括除尘阻火器和扁钢，所述扁钢安装在所述总烟道的端部，所述除尘阻火器分别与所述扁钢、所述除尘器连接。

9.根据权利要求8所述的熔铝窑炉治理装置，其特征在于：所述净化机构还包括灰仓泵，所述灰仓泵安装在所述除尘阻火器远离所述总烟道的一端上。

10.一种综合治理系统，其特征在于：所述综合治理系统包括石灰粉喷淋系统以及权利要求1-9任一项所述的熔铝窑炉治理装置，所述石灰粉喷淋系统安装在所述除尘器内。