CN209362112U - 一种高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置 - Google Patents

Abstract

一种高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，属于高炉渣处理设备技术领域，用于对高炉渣处理水蒸气进行回收。其技术方案是：在集气罩内安装有射流喷嘴和射流风机，射流喷嘴朝向集气罩的上端，射流风机与射流喷嘴相连接，在烟囱的下部安装有扩压器，扩压器的上方安装集水槽，集水槽通过回水管与水淬冲渣水箱相连接，集水槽的上方安装环形水幕发生器，环形水幕发生器为螺旋管盘旋结构，螺旋管沿着烟囱的内壁环绕烟囱的圆周盘旋，螺旋管圆周均布有水平方向的喷嘴，喷嘴朝向烟囱的垂直中心轴线，环形水幕发生器的上方安装有气液分离器。本实用新型结构简单、使用方便、效果良好，能够减少或消除硫化氢、二氧化硫等有害物质随蒸汽排放，保护周边环境。

Description

一种高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置

技术领域

本发明涉及一种对高炉渣处理水蒸气进行回收的冲制塔烟囱回收装置，属于高炉渣处理设备技术领域。

背景技术

在高炉炼铁渣处理过程中，渣铁分离后的液态熔渣会经水淬冲制成水渣，熔渣与水接触由于热交换的作用生成大量蒸汽，最终经集汽罩收集通过冲制塔烟囱直接向大气排放，由烟囱排入大气后的饱和蒸汽遇低温空气凝结产生视觉上的白烟，即烟囱排放物白化现象。目前大部分高炉水淬渣处理过程产生的蒸汽直接排放有以下缺点，首先，向大气排放大量蒸汽造成设备运行过程中亏水，需要补充新水，浪费了大量水资源；其次，向大气排放大量蒸汽均未进行治理，由于水淬渣产生的蒸汽中含有硫化氢、二氧化硫等有害物质，易形成局部酸雨，同时还会腐蚀周围的构筑物，影响周边环境。

目前，企业在降低烟囱排放物白化现象时采取的措施一是使用混兑热空气的方法降低白化现象，但是由于渣处理过程中产生的蒸汽含水量大、温度较低这需要额外消耗极大的热量和配置复杂的装备，经济型很差；二是使用封闭集汽罩加雾化喷头的形式降低白化现象，但是因喷雾过程形成正压环境，易造成蒸汽聚集阻塞而逃逸出集汽罩；三是采用加高烟囱的方法，这种方法只会提高一定的白化烟汽扩散能力，不能有效收集冷凝水和减少对周边环境的污染影响。

鉴于目前采取的措施都有一定的缺点和局限性，因此十分有必要开发一种对高炉渣水蒸气进行回收处理、降低烟囱排放物白化现象的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，这种回收装置可以消除烟囱排放物白化现象，减少高炉炼铁渣处理过程排放的水蒸气对环境的影响，并能够降低水资源消耗。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，它包括集气罩，集气罩的下端安装在冲制塔出口，集气罩的上端与烟囱的下部相连接，其改进之处是，在集气罩内安装有射流喷嘴和射流风机，射流喷嘴朝向集气罩的上端，射流风机与射流喷嘴相连接，在烟囱的下部安装有扩压器，扩压器的上方安装集水槽，集水槽通过回水管与水淬冲渣水箱相连接，集水槽的上方安装环形水幕发生器，环形水幕发生器与供水管相连接，环形水幕发生器为螺旋管盘旋结构，螺旋管沿着烟囱的内壁环绕烟囱的圆周盘旋，螺旋管圆周均布有水平方向的喷嘴，喷嘴朝向烟囱的垂直中心轴线，环形水幕发生器的上方安装有气液分离器。

上述高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，所述扩压器为不等径的圆筒体，扩压器的圆筒体垂直放置，扩压器的圆筒体中间截面的直径小于两端截面的直径，扩压器圆筒体的圆周壁为连续变化的光滑圆周曲面。

上述高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，所述气液分离器由支架和液体凝结网组成，支架外周为圆环形，支架的圆环外径与烟囱的内径相匹配，圆环内部布置有井字形骨架，沿井字形骨架纵横向分布有多个水平的副支撑横杆，横杆呈网格状连接，液体凝结网为金属编织网，液体凝结网铺设在支架上,气液分离器水平安装在烟囱内壁伸出的支撑上。

上述高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，所述射流喷嘴设置在烟囱底部的垂直中心线上，射流喷嘴的底部安装有重力自动泄水阀。

本发明的有益效果是：

本发明的射流喷嘴和射流风机增加了水蒸气的流体动能，提高了集汽罩和烟囱对水蒸汽的收集能力；环形水幕发生器产生的多层环形水幕能够与上升的水蒸汽发生碰撞，使水蒸气迅速冷凝；气液分离器的网状结构能够吸附、聚集水雾微粒，聚集凝结的水滴靠重力滴落，使含水的气液两相体得到进一步分离；在冷凝、气液分离中产生的回水可以循环利用，减少了水资源的浪费。

本发明结构简单、使用方便、效果良好，通过射流驱动、水雾冷凝、气液分离吸附的联合治理，形成一套完整的水蒸气排放处理的技术方案。本发明能够减少或消除硫化氢、二氧化硫等有害物质随蒸汽排放，使污染物形成内循环，避免向外扩散的蒸汽形成局部酸雨，以及酸性蒸汽腐蚀周围的构筑物，影响周边环境，可产生较大的社会效益。本发明能够有效利用水蒸气中回收的水分，减少水蒸气处理过程中补充新水的数量，显著节约了水资源，也降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记如下：冲制塔出口1、射流风机2、射流喷嘴3、重力自动泄水阀4、集汽罩5、回水管6、供水管7、扩压器8、集水槽9、环形水幕发生器10、气液分离器11、烟囱12。

具体实施方式

本发明由集汽罩5、射流风机2、射流喷嘴3、重力自动泄水阀4、回水管6、供水管7、扩压器8、集水槽9、环形水幕发生器10、气液分离器11组成。

图中显示，集气罩5的下端安装在冲制塔出口1，集气罩5的上端与烟囱12的下部相连接。冲制塔内的水蒸气通过集气罩5从烟囱12排出。集气罩5将冲制塔出口和烟囱12的空间封闭，对水淬渣处理过程产生的水蒸汽进行收集。在集气罩5内烟囱12底部的垂直中心线上设置射流喷嘴3，射流喷嘴3朝向烟囱12的出口；

图中显示，射流喷嘴3和射流风机2安装在集气罩5内，射流风机2与射流喷嘴3相连接，射流喷嘴3设置在烟囱12底部的垂直中心线上，射流喷嘴3朝向集气罩5的上端。射流风机2提供流体动力由射流喷嘴3 喷出，经由集汽罩5、冲制塔出口1和烟囱12底部形成的混合室与水淬渣产生的蒸汽混合后向上流动，射流风机2提供的流动力与烟囱12的自然升力共同将蒸汽向烟囱12顶部输送。

在设备运行过程中，要根据水淬冲渣过程产生的蒸汽量调节射流风机2输出的气体流速，使集汽罩5的空间形成微负压，防止蒸汽逃逸。

图中显示，为了避免冷凝水阻塞射流喷嘴3与射流风机2的流道，在射流喷嘴3的底部安装有重力自动泄水阀4。

图中显示，在烟囱12的下部安装有扩压器8，扩压器8为不等径的圆筒体，扩压器8的圆筒体垂直放置，扩压器8的圆筒体中间截面的直径小于两端截面的直径，扩压器8圆筒体的圆周壁为连续变化的光滑圆周曲面。利用流体以高速经过射流喷嘴3喷出并进入扩压器8的过程产生的动能，将射流喷嘴3与扩压器8间空间内的蒸汽抽吸混合加速后从扩压器8的出口段排向烟囱12远端。

图中显示，扩压器8的上方安装集水槽9，集水槽9通过回水管6与水淬冲渣水箱相连接。集水槽9上方的冷凝水滴落到集水槽9后可以回流循环利用。

图中显示，集水槽9的上方安装环形水幕发生器10。环形水幕发生器10为螺旋管盘旋结构，螺旋管沿着烟囱12的内壁环绕烟囱12的圆周盘旋，螺旋管圆周均布有水平方向的喷嘴，喷嘴朝向烟囱12的垂直中心轴线，环形水幕发生器10与供水管7相连接。使用时，由供水管7引入的新水通过环形水幕发生器10上分布的喷嘴以水平方向向烟囱12的垂直中心线喷射，形成极薄的环形水幕，随烟囱12上升的大部分水蒸汽在上升过程中受到水幕的不断冲击，水蒸气在水幕的冲击下发生冷凝，冷凝水滴落到下方的集水槽9中，经由回水管6排入水淬冲渣水箱中，形成内循环。

环形水幕发生器10的冷凝用水量小于未使用回收装置时水蒸气由烟囱12排放的水量，因此供水管7补充的新水用量不会增加。在运行过程中，要调节供水管7流量使环形水幕发生器10形成的水幕均匀连续，以达到渣处理冲制塔烟囱排放降白化最佳效果。

图中显示，环形水幕发生器10的上方安装有气液分离器11。气液分离器11由支架和液体凝结网组成，支架外周为圆环形，支架的圆环外径与烟囱的内径相匹配，圆环内部布置有井字形骨架，沿井字形骨架纵横向分布有多个水平的副支撑横杆，横杆呈网格状连接，液体凝结网为金属编织网，液体凝结网铺设在支架上。气液分离器水平安装在烟囱内壁伸出的支撑上。

金属编织的液体凝结网为为水雾微粒吸附聚集提供条件，水蒸气上升与金属网接触凝结为水滴，凝结水滴聚集后靠重力坠入烟囱12，使含水的气液两相体进一步分离，分离后的气体由烟囱12排向大气。

在设备运行过程中，根据水淬冲渣过程产生的蒸汽量调节射流风机2输出的气体流量，达到最佳泵送效果，使集汽罩5的空间形成微负压，防止蒸汽逃逸。

在运行过程中，通过调节供水管7流量使环形水幕发生器10形成的水幕均匀连续，以达到渣处理冲制塔烟囱排放降白化最佳效果。

本发明的一个实施例如下：

射流风机2的型号为9-19 9D-22Kw；

射流喷嘴3的直径为300mm；

重力自动泄水阀4的型号为CS41N-10P-100；

扩压器8的高度为3500mm，大直径端的直径为2200mm，中间小直径为1500mm；

环形水幕发生器10的螺旋管的直径为75mm，螺旋管沿着烟囱12的内壁环绕烟囱12的圆周盘旋三层，间距150mm，螺旋管圆周均布有水平方向的喷嘴，喷嘴直径1mm；

气液分离器11的金属网的金属丝为不锈钢丝，不锈钢丝的直径为1mm，孔径1mm×1mm，三层间隔3mm程45°交叉叠加铺设在支架上。

Claims (4)

1.一种高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，它包括集气罩（5），集气罩（5）的下端安装在冲制塔出口（1），集气罩（5）的上端与烟囱（12）的下部相连接，其特征在于：在集气罩（5）内安装有射流喷嘴（3）和射流风机（2），射流喷嘴（3）朝向集气罩（5）的上端，射流风机（2）与射流喷嘴（3）相连接，在烟囱（12）的下部安装有扩压器（8），扩压器（8）的上方安装集水槽（9），集水槽（9）通过回水管（6）与水淬冲渣水箱相连接，集水槽（9）的上方安装环形水幕发生器（10），环形水幕发生器（10）与供水管（7）相连接，环形水幕发生器（10）为螺旋管盘旋结构，螺旋管沿着烟囱（12）的内壁环绕烟囱（12）的圆周盘旋，螺旋管圆周均布有水平方向的喷嘴，喷嘴朝向烟囱（12）的垂直中心轴线，环形水幕发生器（10）的上方安装有气液分离器（11）。

2.根据权利要求1所述的高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，其特征在于：所述扩压器（8）为不等径的圆筒体，扩压器（8）的圆筒体垂直放置，扩压器（8）的圆筒体中间截面的直径小于两端截面的直径，扩压器（8）圆筒体的圆周壁为连续变化的光滑圆周曲面。

3.根据权利要求2所述的高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，其特征在于：所述气液分离器（11）由支架和液体凝结网组成，支架外周为圆环形，支架的圆环外径与烟囱（12）的内径相匹配，圆环内部布置有井字形骨架，沿井字形骨架纵横向分布有多个水平的副支撑横杆，横杆呈网格状连接，液体凝结网为金属编织网，液体凝结网铺设在支架上,气液分离器水平安装在烟囱内壁伸出的支撑上。

4.根据权利要求3所述的高炉渣处理水蒸气的冲制塔烟囱回收装置，其特征在于：所述射流喷嘴（3）设置在烟囱（12）底部的垂直中心线上，射流喷嘴（3）的底部安装有重力自动泄水阀（4）。