CN208182863U - 高效生石灰消化湿式除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效生石灰消化湿式除尘系统，包括生石灰消化器、消化器进料装置、消化器出料装置、粉尘收集罩及圆柱形除尘管道，还包括与圆柱形除尘管道相连的除尘水喷雾系统、设置在圆柱形除尘管道尾气排放口的尾气浓度检测仪及与尾气浓度检测仪电连的电控装置，电控装置还分别与生石灰消化器的控制开关和除尘水喷雾系统电连。除尘喷水装置沿着粉尘蒸汽上升路径呈层状分布，雾化水喷头位于除尘管道中，雾化水喷头喷出的高压水雾“迎头”压向除尘管道中上升的蒸汽粉尘，从而使粉尘吸附水分沉降而达到除尘目的；电控装置控制层状分布的除尘水喷雾系统，使尾气排放中的粉尘浓度最终达到排放要求。

Description

高效生石灰消化湿式除尘系统

技术领域

本实用新型涉及灰生石消化技术领域，具体涉及一种高效生石灰消化湿式除尘系统。

背景技术

生石灰消化被广泛应用于钢铁烧结厂、电厂、化工、建材水泥厂等行业的生产工艺中，特别是在铁前配加生石灰烧结是一个成熟的烧结工艺。生石灰作为烧结生产的主要熔剂，有三大用途：在混合料中起黏结剂的作用，提高混合料的成球性；经充分消化后提高料温、减少煤的配比，达到节能效果；调控烧结矿碱度。但生石灰在遇水消化的过程中放出了大量热量使消化水沸腾、产生了大量蒸汽粉尘，这些粉尘含有生石灰、消石灰等，不仅粘性大，而且还具有腐蚀性，严重污染了生产现场及周边环境。目前随着国家产业政策的调整、环保要求越来越严，除尘问题成为生石灰消化应用的一个难点和关键点。

当前市场上的生石灰消化除尘器大都是采用湿式除尘：利用风机并通过收集罩、管道将生石灰消化产生的蒸汽粉尘吸入到除尘装置，然后利用大量的水将蒸汽中的粉尘吸附、沉淀而从蒸汽中分离出来、剩下的蒸汽则就从尾气管道中排出。但由于这些粉尘粘附性很强，除尘设备在使用过程中都不可避免的存在管道堵塞、粘接附着风机叶片致使风机震动损坏等问题，普遍存在着工作不稳定、粉尘结垢多、设备维护工作量大、除尘管道易堵塞、设备经常停摆罢工等，除尘效果有限、尾气排放浓度经常变化且无法及时检测到，很难达到环保要求，最终致使整个设备报废！同时这些除尘设备不仅要消耗大量的水资源，而且还存在除尘废水处理、除尘水中收集的粉尘污泥的回收等难题，将不可避免地形成二次污染问题，整个除尘设备存在使用耗能大、难以维护且维护成本高、使用寿命短、除尘效率低下、尾气排放粉尘浓度不稳定等不足。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述技术的不足，提供一种自动监测尾气排放、智能控制除尘水量除尘而使尾气排放最终达到排放要求的高效生石灰消化湿式除尘系统。

为实现上述目的，本实用新型所设计的高效生石灰消化湿式除尘系统，包括生石灰消化器、与所述生石灰消化器进料口相连的消化器进料装置、与所述生石灰消化器出料口相连的消化器出料装置、与所述生石灰消化器除尘口相连的粉尘收集罩及与所述粉尘收集罩出口相连的圆柱形除尘管道，还包括与所述圆柱形除尘管道相连的除尘水喷雾系统、设置在所述圆柱形除尘管道尾气排放口的尾气浓度检测仪及与所述尾气浓度检测仪电连的电控装置，所述电控装置分别与所述生石灰消化器的控制开关和所述除尘水喷雾系统电连；

所述除尘水喷雾系统包括沿所述圆柱形除尘管道轴向布置的若干层除尘喷水装置、出水口均与每一层所述除尘喷水装置相连的压力水罐、出水口与所述压力水罐进水口相连的除尘水总管及出水口与所述除尘水总管进水口相连的消化水总管，所述除尘水总管的进水口通过消化水分管与所述生石灰消化器的进水口相连。

进一步地，每一层所述除尘喷水装置均包括进水口通过电磁球阀与所述压力水罐相连通的除尘水分管、与所述除尘水分管出水口相连且套置在所述圆柱形除尘管道外周缘的环状水管及若干个沿圆周方向均匀设置在所述环状水管内部且与所述环状水管相连通的连接软管，若干个所述连接软管均与设置在所述圆柱形除尘管道内腔中的若干个喷水管呈一一对应相连，每一个所述喷水管的末端均连接一个雾化水喷头，所有所述雾化水喷头均垂直朝下布置，同时，每一层所述除尘喷水装置的电磁球阀均与所述电控装置电连。

进一步地，所述除尘水总管沿进水口到出水口的方向依次设置有过滤器和单向阀，所述消化水分管上设置有溢流阀。

进一步地，所述圆柱形除尘管道顶部安装有伞状端盖。

进一步地，所述压力水罐上设有压力表。

进一步地，所述粉尘收集罩通过连接法兰和密封垫与所述生石灰消化器密封相连，所述粉尘收集罩通过连接法兰和密封垫与所述圆柱形除尘管道相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、除尘用水直接回落到生石灰消化器中用于生石灰消化，真正实现废水零排放、不存在废水的二次污染，省去了污水处理等附属设置装置；蒸汽中的粉尘被“剥离”后直接回落到生石灰消化器中继续消化并流入到下一道烧结工序，真正实现除尘泥浆零排放、不存在粉尘的二次污染，省去了污泥处理等附属设备装置；

2、除尘喷水装置沿着粉尘蒸汽上升路径呈层状分布，雾化水喷头位于除尘管道中，雾化水喷头喷出的高压水雾“迎头”压向除尘管道中上升的蒸汽粉尘，从而使粉尘吸附水分沉降而达到除尘目的；电控装置控制层状分布的除尘水喷雾系统，使尾气排放中的粉尘浓度最终达到排放要求；

3、智能检测尾气排放中消石灰含量，并根据检测结果由电控装置控制除尘用水量，保证尾气排放达到排放要求(气体含尘量≤20mg/m3)。

4、省去了污水处理等附属设置装置、省去了污泥处理等附属设备装置、也没有风机等抽风或鼓风设备，整体结构简单、安装方便、占地面积小(除生石灰消化器上部空间外，几乎不另外占用其他地面面积)；

5、本实用新型的高效生石灰消化湿式除尘系统，除尘效率高、使用成本低，实现自动化操作，劳动强度低、工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型高效生石灰消化湿式除尘系统结构示意图；

图2为图1的B-B示意图；

图3为图2的A-A示意图。

图中各部件标号如下：

输送皮带1、消化器出料系统2、电控装置3、消化水分管4、消化水总管5、溢流阀6、过滤器7、除尘水总管8、单向阀9压力水罐10、压力表11、电磁球阀12、生石灰消化器13、消化器进料系统14、粉尘收集罩15、圆柱形除尘管道16、除尘喷水装置17、通孔18、内腔19、除尘水喷雾系统20、尾气浓度监测仪21、伞状端盖22、除尘水分管23、环状水管24、连接软管25、连接法兰26、密封垫27、喷水管28、雾化水喷头29。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示高效生石灰消化湿式除尘系统，包括生石灰消化器13、与生石灰消化器13进料口相连的消化器进料装置14、与生石灰消化器13出料口相连的消化器出料装置2、与生石灰消化器13除尘口相连的粉尘收集罩15、与粉尘收集罩15出口相连的圆柱形除尘管道16、与圆柱形除尘管道16相连的除尘水喷雾系统20、设置在圆柱形除尘管道16尾气排放口的尾气浓度检测仪21及与尾气浓度检测仪21电连的电控装置3，以及安装在圆柱形除尘管道16顶部的伞状端盖22，电控装置3还分别与生石灰消化器13的控制开关和除尘水喷雾系统20电连；本实施例的关键点在于：除尘水喷雾系统20包括沿圆柱形除尘管道16轴向均匀和/或非均匀布置的若干层除尘喷水装置17、出水口均与每一层除尘喷水装置17相连的压力水罐10(即每一层除尘喷水装置17均与压力水罐10的出水口相连通)、出水口与压力水罐10进水口相连的除尘水总管8、出水口与除尘水总管8进水口相连的消化水总管5及设置在压力水罐10上的压力表11，除尘水总管8的进水口通过消化水分管4与生石灰消化器13的进水口相连，同时，除尘水总管8沿进水口到出水口的方向依次设置有过滤器7和单向阀9，消化水分管4上设置有溢流阀6。

结合图2、图3所示，每一层除尘喷水装置17均包括进水口通过电磁球阀12与压力水罐10相连通的除尘水分管23、与除尘水分管23出水口相连且套置在圆柱形除尘管道16外周缘的环状水管24及若干个沿圆周方向均匀设置在环状水管24内部且与环状水管24相连通的连接软管25，若干个连接软管25均通过连接法兰26和密封垫27与设置在圆柱形除尘管道16内腔19中的若干个喷水管28呈一一对应相连(即一个连接软管25对应连接一个喷水管28，同时所有的喷水管28均穿过圆柱形除尘管道16的通孔18伸入圆柱形除尘管道16内腔19中)，每一个喷水管28的末端均连接一个雾化水喷头29，所有雾化水喷头29均垂直朝下布置，同时，每一层除尘喷水装置17的电磁球阀12均与电控装置3电连。

另外，尘收集罩15通过连接法兰和密封垫与生石灰消化器13密封相连，同理，粉尘收集罩15也是通过连接法兰和密封垫与圆柱形除尘管道16相连。粉尘收集罩15位于生石灰消化器13正上方，用于将蒸汽粉尘收集起来；圆柱形除尘管道16位于粉尘收集罩15的正上方(若上部有足够的空间)或侧上方，圆柱形除尘管道16可以是一根整体的圆柱形除尘管道，也可以是由数节圆柱形管道单元组成整体圆柱形除尘管道，相邻数节圆柱形管道单元之间通过连接法兰和密封垫连接；除尘水喷雾系统20呈层状(如图1所示，采用四层除尘喷水装置17)沿圆柱形除尘管道16轴向分布；尾气浓度检测仪21位于圆柱形除尘管道16的尾气排放口，实时监测圆柱形除尘管道16尾气排放口处的尾气排放浓度，并将实时监测结果反馈给电控装置；电控装置3根据尾气浓度检测仪21反馈的实时监测结果来控制各层除尘喷水装置17的开启和关闭；圆柱形除尘管道16顶部安装的伞状端盖22，防止雨水落入圆柱形除尘管道16。

工作原理如下：

数节圆柱形管道单元分别通过其上下相邻的连接法兰和密封垫用螺栓连接为一体、成为一个完整的圆柱形除尘管道整体(或者直接为一个整体的圆柱形除尘管道)，整个圆柱形除尘管道16内径为D、高度为H，粉尘收集罩15底部通过连接法兰和密封垫用螺栓同生石灰消化器13顶部法兰连接为一体、粉尘收集罩15顶部通过连接法兰和密封垫用螺栓同整个圆柱形除尘管道16底部的连接法兰连接为一体，这样当生石灰在生石灰消化器13进行消化时，释放出热量使消化水沸腾从而在生石灰消化器13中形成大量蒸汽粉尘，同时由于圆柱形除尘管道13高度H上下出口形成的负压，致使蒸汽粉尘通过粉尘收集罩15的收集，后沿着圆柱形除尘管道16上升、最终从圆柱形除尘管道16尾气排放口排出。

除尘水喷雾系统20的除尘用水来自生石灰消化用水Q，消化用水Q通过消化水总管后一分为二：一部分Q1向上作为除尘用水，依次经过过滤器7、单向阀9及除尘水总管8后进入压力水罐10，然后除尘用水再由压力水罐10分为若干路(本实施例中分为四路)，每一路消化水再依次经过电磁球阀12、除尘水分管23、环状水管24，最后由环状水管24再同步分为若干路除尘水(本实施例中分为四路除尘水)，每路除尘水通过连接软管25同圆柱形除尘管道16上对应的连接法兰相连接，而圆柱形除尘管道16上的连接法兰上则安装有喷水管28和雾化水喷头29，喷水管28和雾化水喷头29安装在圆柱形除尘管道16的内部空间。而另一部分Q2向下作为生石灰消化器13消化用水的一部分，经过溢流阀6、消化水分管4后进入生石灰消化器13作为消化用水的一部分。

电控装置3与生石灰消化器13的控制开关连锁，即生石灰消化器13一旦开始工作，则电控装置3即时启动：打开生石灰消化用水Q的开关，消化用水Q依次经除尘水总管8、过滤器7、单向阀9后进入压力水罐10，同时第一层除尘喷水装置17的电磁球阀12打开、其四个雾化水喷头29开始喷出雾化水，圆柱形除尘管道16中的蒸汽粉尘由于吸附除尘水而体积增大、导致其上升阻力加大、上升速度减缓，同时除尘水也将粉尘蒸汽温度降低使其体积缩小导致其上升速度降低，二者的综合作用最终使粉尘蒸汽在圆柱形除尘管道16中沉降而达到湿式除尘的目的。除尘用水最终又向下落入生石灰消化器13中作为消化水用。同时由于Q大于四个雾化水喷头29所喷出的水量，致使压力水罐10中的除尘水压力上升，达到预先设定的溢流阀6压力P后，溢流阀6打开，部分水Q2直接进入生石灰消化器13，这样就保证压力水罐10的压力保持在P、即雾化水喷头29在P压力下工作，同时又保证Q＝Q1+Q2，即最终保证了生石灰消化器13中生石灰消化所需水量Q；蒸汽中的粉尘被“剥离”后直接回落到生石灰消化器13中继续消化并通过输送皮带1流入到下一道烧结工序。

圆柱形除尘管道16中的蒸汽最终通过圆柱形除尘管道排出到大气中，而安装在圆柱形除尘管道尾气排放口的尾气浓度监测仪21即时对所排出的蒸汽粉尘浓度进行检测，并将检测结果同步反馈给电控装置，一旦粉尘浓度大于预先设定值(低于国家排放标准)，则电控装置控制打开第二层除尘喷水装置17的电磁球阀，增大圆柱形除尘管道中的除尘用水Q1(加倍)，同时经过消化水分管直接进入生石灰消化器的消化用水Q2减少，但Q＝Q1+Q2保持不变。尾气浓度监测仪再将检测结果反馈到电控装置，如果粉尘浓度仍然大于预先设定值，则电控装置控制打开第三层除尘喷水装置17的电磁球阀，继续加大Q1、减小Q2，直到最终粉尘浓度低于预先设定值，从而达到本系统除尘的目的。

本实用新型高效生石灰消化湿式除尘系统，除尘用水直接回落到生石灰消化器中用于生石灰消化即Q＝Q1+Q2，完全没有废水处理问题，真正实现废水零排放、不存在废水的二次污染，省去了污水处理等附属设置装置；蒸汽中的粉尘被“剥离”后直接回落到生石灰消化器中继续消化并流入到下一道烧结工序，完全没有除尘泥浆处理问题，真正实现除尘泥浆零排放、不存在粉尘的二次污染，省去了污泥处理等附属设备装置；除尘喷水装置沿着粉尘蒸汽上升路径呈层状分布，电控装置控制层状分布的除尘水喷雾系统，使尾气排放中的粉尘浓度最终达到排放要求；除尘水喷雾系统通过溢流阀的作用使压力水罐始终保持在一个设定的压力P下工作，工作状态稳定可靠，除尘水进入压力水罐前预先经过过滤器过滤、并通过单向阀防止回流；粉尘带走的热量最终大部分由除尘水吸收并返回来进行生石灰消化，消化热被最大限度地有效利用来提高混合料料温，既节约了能源，又大大提高了生石灰消化器的工作效率；智能检测尾气排放中消石灰含量，并根据检测结果由电控装置控制除尘用水量，保证尾气排放达到排放要求(气体含尘量≤20mg/m3)。

本实用新型高效生石灰消化湿式除尘系统，省去了污水处理等附属设置装置、省去了污泥处理等附属设备装置、也没有风机等抽风或鼓风设备，整体结构简单、安装方便、占地面积小(除生石灰消化器上部空间外，几乎不另外占用其他地面面积)；另外，系统本身成本低，运行维护成本低廉到几乎可以忽略不计(仅消耗少量电量)；同时，整套设备采用PLC智能化控制，完全实现自动化操作，劳动强度低，工作效率高。

另外，本实施例中，粉尘收集罩也可以通过非法兰的其它连接方式与生石灰消化器、除尘管道相连接；圆柱形除尘管道之间也可以通过非法兰的其它连接方式来相互连接为一体；所有连接件之间的密封垫也可以是非橡胶垫的其它密封件来密封；电磁球阀也可以为其它开关、流量换向装置；每层除尘喷水装置也可以通过其它连接分配方式将来水分配给雾化水喷头；溢流阀也可以是其它压力或流量控制阀，予实现消化水合理分配为除尘用水和直入消化器用水，维持压力水罐中水的压力P；圆柱形除尘管道也可以是非圆柱形的其它形状管道。

Claims (6)

1.一种高效生石灰消化湿式除尘系统，包括生石灰消化器(13)、与所述生石灰消化器(13)进料口相连的消化器进料装置(14)、与所述生石灰消化器(13)出料口相连的消化器出料装置(2)、与所述生石灰消化器(13)除尘口相连的粉尘收集罩(15)及与所述粉尘收集罩(15)出口相连的圆柱形除尘管道(16)，其特征在于：还包括与所述圆柱形除尘管道(16)相连的除尘水喷雾系统(20)、设置在所述圆柱形除尘管道(16)尾气排放口的尾气浓度检测仪(21)及与所述尾气浓度检测仪(21)电连的电控装置(3)，所述电控装置(3)分别与所述生石灰消化器(13)的控制开关和所述除尘水喷雾系统(20)电连；

所述除尘水喷雾系统(20)包括沿所述圆柱形除尘管道(16)轴向布置的若干层除尘喷水装置(17)、出水口均与每一层所述除尘喷水装置(17)相连的压力水罐(10)、出水口与所述压力水罐(10)进水口相连的除尘水总管(8)及出水口与所述除尘水总管(8)进水口相连的消化水总管(5)，所述除尘水总管(8)的进水口通过消化水分管(4)与所述生石灰消化器(13)的进水口相连。

2.根据权利要求1所述高效生石灰消化湿式除尘系统，其特征在于：每一层所述除尘喷水装置(17)均包括进水口通过电磁球阀(12)与所述压力水罐(10)相连通的除尘水分管(23)、与所述除尘水分管(23)出水口相连且套置在所述圆柱形除尘管道(16)外周缘的环状水管(24)及若干个沿圆周方向均匀设置在所述环状水管(24)内部且与所述环状水管(24)相连通的连接软管(25)，若干个所述连接软管(25)均与设置在所述圆柱形除尘管道(16)内腔(19)中的若干个喷水管(28)呈一一对应相连，每一个所述喷水管(28)的末端均连接一个雾化水喷头(29)，所有所述雾化水喷头(29)均垂直朝下布置，同时，每一层所述除尘喷水装置(17)的电磁球阀(12)均与所述电控装置(3)电连。

3.根据权利要求1或2所述高效生石灰消化湿式除尘系统，其特征在于：所述除尘水总管(8)沿进水口到出水口的方向依次设置有过滤器(7)和单向阀(9)，所述消化水分管(4)上设置有溢流阀(6)。

4.根据权利要求1或2所述高效生石灰消化湿式除尘系统，其特征在于：所述圆柱形除尘管道(16)顶部安装有伞状端盖(22)。

5.根据权利要求1或2所述高效生石灰消化湿式除尘系统，其特征在于：所述压力水罐(10)上设有压力表(11)。

6.根据权利要求1或2所述高效生石灰消化湿式除尘系统，其特征在于：所述粉尘收集罩(15)通过连接法兰和密封垫与所述生石灰消化器(13)密封相连，所述粉尘收集罩(15)通过连接法兰和密封垫与所述圆柱形除尘管道(16)相连。