CN217549484U - 一种节能型石灰石制浆及运输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型石灰石制浆及运输系统，包括前端存料部、计量送料部、混合箱和水力喷射器；所述前端存料部与计量送料部连接，所述计量送料部与混合箱连接，所述水力喷射器与混合箱连接；混合箱包括进料口、出料口、溢流口、搅拌喷嘴、冲洗喷嘴和箱体；箱体包括上端筒体部和下端锥体部，进料口设置在上端筒体部的顶部位置，出料口设置在下端锥体部的底部位置；本方案中采用水力喷射机进行制备和运输石灰石浆液，利用脱硫系统工艺供水的压头、采用合适的装置和设备完成石灰石粉制浆和输送。相比传统的搅拌器制浆、离心泵输送系统，该工艺无机械转动设备，运行简单可靠，电耗极低，设备检修维护工作量小。

Description

一种节能型石灰石制浆及运输系统

技术领域

本实用新型涉及石灰石制备工艺技术领域，具体是一种节能型石灰石制浆及运输系统。

背景技术

国内火电、钢铁等行业的烟气脱硫工艺一般采用石灰石—石膏湿法脱硫，其脱硫吸收剂采用石灰石浆液。其中部分项目采用了石灰石干粉制浆系统，项目自制或外购的石灰石成品粉，一般采用密封罐车运至石灰石粉仓，然后开启罐车自带的空压机，将石灰石粉气力输送至粉仓暂存。粉仓内的干粉在脱硫系统需要时排至制浆系统，常规制浆设备采用搅拌器和浆液箱，制浆完成后固体浓度约20％～30％的石灰石浆液采用离心式浆液泵输送至脱硫装置使用。该系统的工艺流程见图1：

目前湿法脱硫装置的干粉制浆均采用该系统，该工艺是上世纪九十年代跟随湿法脱硫技术从国外引进的，一直沿用至今。我们研究发现，它存在以下的不合理和缺陷：

1、由于脱硫系统工艺水除了需送至用水点以外，还需具有冲洗设备和管道的功能，因此工艺水压力一般需大于0.5MPa(5kgf/cm2)。据不同工程的统计，注入石灰石浆液箱的工艺水压力为0.5MPa～0.8MPa(5～8kgf/cm2)，该工艺采用机械搅拌器制浆和离心式浆液泵输送，损失和浪费了工艺水的压力和动能。

2、制浆搅拌器、浆液泵需长期连续运行，搅拌器和浆液泵属于机械转动设备，故障率高、检修频繁在所难免。

实用新型内容

本实用新型目的在于：针对上述问题，提供一种节能型石灰石制浆及运输系统，解决了现有技术中在制备石灰石浆液过程中需要大小机械搅拌设置，不仅成本高，而且后期故障率高，维护成本高的问题。

本实用新型是通过下述方案来实现的：

一种节能型石灰石制浆及运输系统，包括前端存料部、计量送料部、混合箱和水力喷射器；所述前端存料部与计量送料部连接，所述计量送料部与混合箱连接，所述水力喷射器与混合箱连接。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，混合箱包括进料口、出料口、溢流口、搅拌喷嘴、冲洗喷嘴和箱体；所述箱体包括上端筒体部和下端锥体部，所述进料口设置在上端筒体部的顶部位置，所述出料口设置在下端锥体部的底部位置；所述进料口和出料口的中心共线设置；所述搅拌喷嘴在上端筒体部上至少设置2个。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述溢流口设置在上端筒体部的靠近顶端的侧壁上，冲洗喷头设置在下端锥体部上靠近出料口位置。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述搅拌喷嘴设置为2个，2个搅拌喷嘴对称设置在上端筒体部的侧壁上，且2个搅拌喷嘴设置在同一高度位置相向设置。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述搅拌喷嘴和冲洗喷嘴中均设置有电动调节阀。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述上端筒体部和下端锥体部的内表面上设置有衬胶层或玻璃鳞片层。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述水力喷射器与出料口连接；水力喷射器与出料口之间设置有传输腔；所述传输腔与出料口之间斜向设置，水力喷射器的喷射端垂直于传输腔中物料流动方向设置。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述水力喷射器包括喷射件、喷头、喷射腔和喉管；所述喷射腔与所述传输腔连接，所述喷射件设置在喷射腔上，所述喷头设置在喷射腔中，喉管与喷射腔的出口端连接。

基于上述一种节能型石灰石制浆及运输系统的结构，所述前端存料部包括粉仓、热流风机、气化装置和布袋除尘器，所述布袋除尘器设置在粉仓上，热流风机与气化装置连接，气化装置设置在粉仓出口端位置。

本方案提供一种将水力喷射机用于制备石灰石浆液的应用，实现无转动机械制备石灰石浆液。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本方案中采用水力喷射机进行制备和运输石灰石浆液，利用脱硫系统工艺供水的压头、采用合适的装置和设备完成石灰石粉制浆和输送。相比传统的搅拌器制浆、离心泵输送系统，该工艺无机械转动设备，运行简单可靠，电耗极低(工艺环节零电耗、仅有电动阀门需耗电)，设备检修维护工作量小。

2、本方案采用二级制浆，设备外形尺寸小，且不用电动机，因此系统初投资相比原常规系统低。同时，由于设备安装高度低，粉仓安装高度也低，节约了粉仓钢支架的费用，也节约了罐车卸料时气力输送的能耗。

3、采用本方案后，可有效提高湿法脱硫石灰石制备系统的可靠性和经济性，同时本系统构件简单，维护和操作方便，简化操作作业流程。

附图说明

图1是现有工艺的流程示意图；

图2是本实用新型整体工艺的流程示意图；

图3是本实用新型中混合箱的结构示意图；

图4是图3中A-A的剖面图；

图5是本实用新型中水力喷射器的结构示意图；

图6是本实用新型中水力喷射器另一视角的结构示意图；

图7是本实用新型中水力喷射器的选型曲线图；

附图说明：1、前端存料部；2、计量送料部；3、混合箱；4、水力喷射器；5、工艺水；101、粉仓；102、热流风机；103、气化装置；104、布袋除尘器；105、运输车；301、进料口；302、出料口；303、溢流口；304、搅拌喷嘴；305、冲洗喷嘴；306、箱体；307、上端筒体部；308、下端锥体部；401、传输腔；402、喷射件；403、喷头；404、喷射腔；405、喉管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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设备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，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。

实施例1

如图2～6所示，一种节能型石灰石制浆及运输系统，其至少包括但不限于前端存料部1、计量送料部2、混合箱3和水力喷射器4；所述前端存料部1与计量送料部2连接，计量送料部2与混合箱3连接，水力喷射器4与混合箱3连接。

所述混合箱3与工厂中中压的工艺水5进行连通，水力喷射器4的输入端与中压的工艺水5进行连接。

在常规的制浆系统中，通常采用搅拌器和浆液箱等带有大型机械转动类装置结构进行制备，机械转动设备在使用过程中不可避免的会出现较高的故障率，本方案中，摒弃了传统机械式搅拌装置，采用了工厂中常用的中压水最为动力源，对石灰石浆料进行制备和运输，不仅可以极大的节约电力资源和降低整体系统的设备成本，同时没有转动机械的使用，可以极大的降低设备的故障率，降低维护成本。

本方案中所述的中压工艺水5，为石灰石制浆厂内其他工艺中现有的带压力的水，不需要额外进行制备，只需要进行简单调用即可。

作为示例的，水力喷射器设置在混合箱3的底部位置，通过水力喷射器将混合箱3内的物料进行喷射运出。

通过上述结构，物料在前端存料部1内进行堆放和暂存，然后通过计量送料部2将所需量的物料进行输送，计量送料部2将物料送入到混合箱3内进行混合，混合后的物料向后端进行喷射运输。

作为示例的，混合箱3包括进料口301、出料口302、溢流口303、搅拌喷嘴304、冲洗喷嘴305和箱体306；箱体306可以包括上端筒体部307和下端锥体部308，上端筒体部307和下端锥体部308连接为一个整体，进料口301设置在上端筒体部307的顶部位置，出料口302设置在下端锥体部308的底部位置；进料口301和出料口302的中心共线设置。

溢流口303设置在上端筒体部307的靠近顶端的侧壁上，搅拌喷嘴304至少在上端筒体部307上设置2个，冲洗喷头403设置在下端锥体部308上靠近出料口302位置。

作为示例的，本实施中搅拌喷嘴304设置为2个，也可以根据搅拌的动力需要进行更多个设置；2个搅拌喷嘴304对称设置在上端筒体部307的侧壁上，且2个搅拌喷嘴304设置在同一高度位置相向设置。

基于上述结构，在搅拌喷嘴304中接入中压水，当粉料从进料口301进入到上端筒体部307时，在同一高度位置设置对向设置的搅拌喷嘴304会在上端筒体部307和下端锥体部308中形成涡轮，粉料进入到涡流中可以快速的对石灰石粉料进行搅拌得到石灰石浆料。

当混合箱3出现堵塞时，可以开启冲洗喷嘴305，对出料口302进行冲洗，使出料口302疏通。

当箱体306内水量过多时，过多的液体会通过溢流口303进行排出，保证箱体306内部浆液的固体浓度。

在搅拌喷嘴304和冲洗喷嘴305中均设置有电动调节阀，通过电动调节阀可以调节其所在喷嘴的开合度大小，从而调节液体流量。

在其他实施例中，在上端筒体部307和下端锥体部308的内表面上设置有衬胶层或玻璃鳞片层，通过衬胶层或玻璃鳞片层可以起到对内部表面防粘、防腐的目的。

箱体306的有效容积满足储存不小于5min的给料量，搅拌喷嘴304总的加水量与给料量匹配，每个喷嘴的口径与其设计流量匹配。

水力喷射器4与出料口302连接；水力喷射器4与出料口302之间可以设置有传输腔401；传输腔401与出料口302之间可以斜向设置，水力喷射器的喷射端垂直于传输腔401中物料流动方向设置。

基于上述结构，通过传输腔401可以减缓混合物料的流动速度，使水力喷射器能够对物料产生足够大的喷射力进行喷射，在喷射中压水时，会在后端管路中产生负压，有助于石灰石浓度喷射出。

作为示例的，水力喷射器可以包括喷射件402、喷头403、喷射腔404和喉管405；喷射腔404与传输腔401连接，喷射件402设置在喷射腔404上，喷头403设置在喷射腔404中，喷射件402与压力水连接，喉管405与喷射腔404的出口端连接。

基于上述结构，喷头403喷出压力水后，由于流速很快，在喷射腔404和喉管405内会产生负压，有助于石灰石浓浆从进料口301落入喷射腔404，物料与压力水快速混合后进入喉管405之后的管路，并保留一定的动能和余压，可沿管道输送至后端部件如脱硫装置使用点或脱硫塔或石灰石浆液中转箱。

在喷头403件和喉管405出口端上均设置有电动调节阀，通过电动调节阀可以调节其所在管路的流量；水力喷射器4的喷入喷射腔404的水量与物料进入量的重量比控制在3：1以内；可保证本系统的石灰石成品浆液浓度控制在约20％～30％，符合相关规定。

水力喷射器4属于锅炉灰渣、矿渣等粉状或颗粒状物料水力输送的传统设备，其中灰渣的平均粒径在0.1mm以上、最大粒径超过1mm，而脱硫石灰石粉平均粒径为0.064mm以下、最大粒径不超过0.1mm，本方案采用水力喷射器4进行输送是可行的。由于石灰石浆液具有弱腐蚀性，与传统离心输送泵一样，水力喷射器4与浆液接触的喷射腔404采用合金材料制备。

可以根据不同的输送条件和要求，选择不同规格的水力喷射器4，由专业制造厂提供设备的特性曲线供设计选型使用。设备选型时，可由水力喷射器4远程输送的出口总流量和所需的压头(扬程)，查阅特性曲线，得出喷射喷嘴的入口供水压力和入口流量等性能参数，并由出口总流量和喷射入口流量得出喷射器上部的吸入流量。以某一型号的设备为例，其选型曲线图7所示；

从图7中圆点(选型点)可知，当水力喷射器4排出口总流量为499.62m3/h时(脱硫石灰石浆液输送量一般不超过500m3/h)，在供水压力满足5.27～8.79kgf/cm2的条件下，该型水力喷射器4出口压力可达12～24m水柱，可满足实际工程输送至脱硫装置使用点(脱硫塔或石灰石浆液中转箱)的要求。

作为示例的，计量送料部2可以为计量式给料机。前端存料部1可以包括粉仓101、热流风机102、气化装置103和布袋除尘器104，所述布袋除尘器104设置在粉仓101上，热流风机102与气化装置103连接，气化装置103设置在粉仓101出口端位置；

基于上述结构，通过外部运输车105将石灰石粉料输送到粉仓101中，通过布袋除尘器104对粉仓101出气端进行过滤，通过热流风机102为气化装置103提供热流，气化装置103对粉仓101出口端进行干燥。

本方案还提供一种将水力喷射机用于制备石灰石浆液的应用，采用上述方案进行制备和运输石灰石浆液。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：包括前端存料部、计量送料部、混合箱和水力喷射器；所述前端存料部与计量送料部连接，所述计量送料部与混合箱连接，所述水力喷射器与混合箱连接。

2.如权利要求1所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：混合箱包括进料口、出料口、溢流口、搅拌喷嘴、冲洗喷嘴和箱体；所述箱体包括上端筒体部和下端锥体部，所述进料口设置在上端筒体部的顶部位置，所述出料口设置在下端锥体部的底部位置；所述进料口和出料口的中心共线设置；所述搅拌喷嘴在上端筒体部上至少设置2个。

3.如权利要求2所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述溢流口设置在上端筒体部的靠近顶端的侧壁上，冲洗喷头设置在下端锥体部上靠近出料口位置。

4.如权利要求3所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述搅拌喷嘴设置为2个，2个搅拌喷嘴对称设置在上端筒体部的侧壁上，且2个搅拌喷嘴设置在同一高度位置相向设置。

5.如权利要求4所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述搅拌喷嘴和冲洗喷嘴中均设置有电动调节阀。

6.如权利要求5所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述上端筒体部和下端锥体部的内表面上设置有衬胶层或玻璃鳞片层。

7.如权利要求6所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述水力喷射器与出料口连接；水力喷射器与出料口之间设置有传输腔；所述传输腔与出料口之间斜向设置，水力喷射器的喷射端垂直于传输腔中物料流动方向设置。

8.如权利要求7所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述水力喷射器包括喷射件、喷头、喷射腔和喉管；所述喷射腔与所述传输腔连接，所述喷射件设置在喷射腔上，所述喷头设置在喷射腔中，喉管与喷射腔的出口端连接。

9.如权利要求8所述的一种节能型石灰石制浆及运输系统，其特征在于：所述前端存料部包括粉仓、热流风机、气化装置和布袋除尘器，所述布袋除尘器设置在粉仓上，热流风机与气化装置连接，气化装置设置在粉仓出口端位置。

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