一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔

文档序号:746483 发布日期:2021-04-23 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔 (Quench tower with water circulation device and unpowered ash removal device ) 是由 程强祥 乔德友 陶经坚 朱海滨 于 2020-12-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔,包括急冷塔体、出灰装置和水循环装置,急冷塔塔身设计为圆柱落地式结构,在内部设有倒锥形散灰斜面,斜面上沉积的飞灰会在重力作用下沿着斜面落至下方的出灰口,出灰口装有出灰闸板门,通过该闸板门落至下方的灰桶,急冷塔四周共设有四个可移动的灰桶,急冷塔下方设有移动轨道,灰桶可通过该轨道移进和移出。水循环装置将危险焚烧系统中一级脱酸塔和二级脱酸塔产生的高盐废水输送到高盐水箱,再通过高盐水管输送到急冷喷枪作为急冷塔的冷却水来使用,当喷枪堵塞时切换为工业水进行冲洗,高盐水不足时由工业水作为冷却水继续工作。(The invention discloses a quench tower with a water circulation device and a unpowered ash removal device, which comprises a quench tower body, an ash discharge device and a water circulation device, wherein the quench tower body is designed into a cylindrical floor type structure, an inverted cone-shaped ash dispersing inclined plane is arranged in the quench tower body, fly ash deposited on the inclined plane can fall to an ash discharge port below along the inclined plane under the action of gravity, an ash discharge gate plate door is arranged at the ash discharge port and falls to an ash bucket below through the gate plate door, four movable ash buckets are arranged on the periphery of the quench tower, a movable rail is arranged below the quench tower, and the ash buckets can move in and out through the rail. The water circulation device conveys high-salinity wastewater generated by a first-level deacidification tower and a second-level deacidification tower in the dangerous incineration system to a high-salinity water tank, and then conveys the high-salinity water to a quenching spray gun through a high-salinity water pipe to be used as cooling water of the quenching tower, when the spray gun is blocked, the high-salinity water is switched to industrial water to be washed, and when the high-salinity water is insufficient, the industrial water is used as the cooling water to continue working.)

一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔

技术领域

本发明涉及危险焚烧物烟气急速降温技术领域,具体为一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔。

背景技术

危险废物焚烧锅炉排烟温度一般在500-550℃之间,根据行业规范要求在1秒内将烟气从500℃降至200℃以内,为此,一般会在锅炉出口设置急冷塔在急冷塔内喷水进行降温。急冷塔布置在。急冷塔布置在除尘器前,所以烟气中含有大量的粉尘,急冷塔在喷水降温的同时,烟气中的粉尘在重力的作用下会在急冷塔底部收集和排出,通常急冷塔下方会设有螺旋输送机,通过螺旋输送机将收集的飞灰排出。实际运行中,由于喷枪雾化效果的原因,常常会有滴水的情况发生,水滴会落至输送机,与飞灰同时输送排出,危险废物焚烧烟气中均含有大量的酸性物质,只要有滴水发生,滴水就会呈现强酸性,对输送机产生较为严重的腐蚀,大大缩短输送机的使用寿命。输送机在运行期间如故障,将导致整套危险废物焚烧系统的停产,对处置单位造成较大的经济损失。危险废物焚烧后的烟气里通常会有酸性物质,为了使废气达标排放,危险废物焚烧系统中均设置脱酸塔,脱酸塔在脱酸过程中又会产生高盐废水,为了废水的达标排放还需要进一步对脱酸塔排出的高盐废水进行处理,单位为此需要额外的购置相关设备,配置相关人员,增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔,急冷塔包括急冷塔体、出灰装置和水循环装置,所述急冷塔体上部与水循环装置连接,底部与出灰装置连接。

从锅炉输出的烟气需要在一秒内从500℃降至200℃,为此需要在急冷塔内喷洒冷却水,而脱酸塔产生的高盐水作为废水需要脱出盐分才能达标排放,用高盐水作为冷却水的水循环装置既节约了水资源,又利用废气的预热让高盐水中的盐分析出,脱酸塔产生的高盐废水量,始终小于急冷塔内喷洒的冷却水量,则所有的高盐废水都被危险焚烧系统自身所消纳,析出的盐颗粒同飞尘一起沉积到急冷塔底部由出灰装置集中清出。

进一步的,所述急冷塔体包括塔身、进烟口、出烟口、倒锥形散灰斜面、出灰口,所述进烟口在塔身顶部,出烟口在塔身下方侧面,倒锥形散灰斜面安装于塔身底部开口处,出灰口位于倒锥形散灰斜面最底部,所述塔身上部和水循环装置连接,出灰口和出灰装置连接。由于通入的烟气具有酸性物质,急冷塔体内表面具有耐腐蚀涂层,烟气由塔身上方进烟口进入塔身,塔身下方侧边出烟口离开塔身,烟气的方向和水循环装置喷洒的冷却水的方向一至,烟气得到充分降温,飞尘和析出的盐分聚集到塔身底部安装的倒锥形散灰斜面上,在重力作用下,灰尘颗粒沿斜面下滑,聚集到均匀分布于倒锥形散灰斜面最底部的四个出灰口,并由出灰口从塔身中排出,倒锥形散灰斜面利用重力实现了无动力除尘。

进一步的,所述出灰装置包括出灰闸板门、灰桶和传送带,所述出灰口与出灰闸板门连接,所述灰桶带有自锁装置,该自锁装置将灰桶固定于出灰闸板门下方,所述灰桶置于传送带上。本发明用灰桶收集出灰口落下的灰尘,灰桶采用耐腐蚀材料制成,解决了传统螺旋输送机会被急冷塔内滴下的酸性液体损毁的问题,灰桶上的自锁装置可以将灰桶固定在闸板门的下方,确保密封性。传送带上装有灰桶限位装置,灰桶限位装置可以保证灰桶在传送带上的动作,保证灰桶可以准确到达指定位置,提高了系统运行的稳定性。

进一步的,所述灰桶具有称重装置,所述传送带分俩路呈十字形位于出灰口正下方。通过该称重装置可以确定灰桶内灰尘的量,当称重模块显示为设定重量时,表明灰桶内的飞灰已经收集完毕,传送带会将该已装满的灰桶移出,换成新的灰桶,该装置避免了灰桶称灰超量溢出的情况出现。传送带设计成十字形,横向传送带为俩对称传送带组成,分别将俩侧的灰桶运送到纵向传送带上,可以保证四角的灰桶的排出位置都在纵向传送带某一端,让工作人员能够更方便的将使用过的灰桶运走。

进一步的,所述水循环装置包括一级脱酸塔、二级脱酸塔、工业水管、高盐水管、电磁阀、急冷喷枪和高盐水箱,所述一级脱酸塔和二级脱酸塔相连,高盐水箱通过管道分别和一级脱酸塔和二级脱酸塔底部相连,高盐水管和高盐水箱底部相连,工业水管和高盐水管分别安装有电磁阀且电磁阀后管体连在一起,所述合并管道与急冷喷枪尾部相连,急冷喷枪安装在塔身上部。烟气在进入一级脱酸塔和二级脱酸塔后脱酸塔会喷射碱性溶液,酸碱中和反应后会有大量的盐分溶解在溶液中生成高盐废水,高盐废水由一级脱酸塔和二级脱酸塔底部的出水管汇集到高盐水箱里,再由高盐水管将高盐水输送到急冷喷枪作为冷却水喷出。在高盐水喷出的过程中,由于水中杂质较多,容易在急冷喷枪内造成堵塞,为了解决这种问题,增设了一路工业水管,急冷喷枪管路入口处安装有压力感应器,该压力感应器设置了上限值和下限值,当压力达到上限值时,表明急冷喷枪内出现了堵塞的情况,此时压力感应器发出信号,plc控制高盐水管上的电磁阀关闭,工业水管上的电磁阀打开,当压力值达到下限值时,表明急冷喷枪内的堵塞已经被清除,此时压力感应器发出信号,plc控制工业水管上的电磁阀关闭,高盐水管上的电磁阀打开。另在高盐水箱里设置液位感应器,当高盐水箱水位下降到一定液位以下时,表明高盐水不足,高盐水管关闭工业水管打开,由工业水代替高盐水进行烟气降温。该水循环系统相较于传统的脱酸塔和急冷塔分开工作的情况大大提升了能源利用率,节约了工作的成本。

进一步的,所述一级脱酸塔包括进水口一、出水口一、进烟通道一、出烟通道一和塔体一,所述二级脱酸塔包括进水口二、出水口二、进烟通道二、出烟通道二和塔体二,所述进水口一、进水口二与脱酸溶液管道相连,出水口一和出水口二和高盐水箱相连,所述进烟通道一位于一级脱酸塔体顶部与前置工位连接,所述出烟通道一和进烟通道二相连,且分别位于一级脱酸塔体和二级脱酸塔体底部,出烟通道二位于二级脱酸塔体顶部与后置工位连接。选择湿法脱酸是为了保证净化烟气中的SO2浓度<35mg/Nm3或更低,达到超洁净排放要求,而采用单一干法或半干法很难达到及长期保证达到这一指标,虽然湿法脱酸会产生大量的高盐废水,但在水循环系统中,高盐废水已被系统自身所消纳,该弊端也就不复存在了。

进一步的,所述急冷喷枪为双流体喷枪,该急冷喷枪包括液体进口、气体进口、双流体喷嘴、枪身、控制阀,液体进口和气体进口安装于枪身尾部,且液体进口和气体进口分别装有控制阀,所述双流体喷嘴安装于枪身头部,所述枪身安装于塔身上部,所述液体进口与工业水管、高盐水管合并管道相连。正常的喷枪喷出的降温液体虽然也能起到降温效果,但由于其液珠体积过大,无法和待降温废气充分接触。为了解决这一问题,这里选择了双流体喷枪,双流体喷枪安装有专用的双流体喷嘴,相比较于传统喷枪,其具有雾化颗粒细小、均匀能确保完全蒸发的特点。雾化喷枪可保证在不湿低的条件下将烟气温度调节至设定数值,使进入袋式除尘器的烟气量相对减少,降低了袋式除尘器的功耗。枪身尾部安装有控制阀可以调节输入液体和气体的压力,使得双流体输入压力可达到最佳比值,使雾化更充分。

进一步的,所述急冷喷枪共三个,间隔120°均匀分布在塔身上部。选择三个急冷喷枪均匀分布是在综合考虑喷枪喷射半径,急冷塔半径后做出的决定,急冷喷枪在对烟气进行有效降温的过程中也伴随着工业水的大量使用,为了能在满足工作需要的情况下尽可能的节约成本,最终确定最佳选择方案是三个。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明利用水循环系统将危险废物焚烧系统中的急冷塔和脱酸塔有机结合,利用系统自身的能量在内部进行循环利用,提高了能源利用率,同时本发明用无动力除尘装置替换了传统的螺旋输送机除尘,大大降低了设备的损坏率,提高了整套危险焚烧系统运行的稳定性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明的总体结构示意图;

图2是本发明的急冷塔体结构示意图;

图3是本发明的出灰装置结构示意图;

图4是本发明的传送带布局图;

图5是本发明的水循环流程图;

图6是本发明的脱酸塔结构示意图;

图7是本发明的急冷喷枪结构示意图;

图8是本发明的急冷喷枪布局图;

图中:1-急冷塔体、11-塔身、12-进烟口、13-出烟口、14-倒锥形散灰斜面、15-出灰口、2-出灰装置、21-出灰闸板门、22-灰桶、23-传送带、3-水循环装置、31-一级脱酸塔、311-进水口一、312-出水口一、313-进烟通道一、314-出烟通道一、315-塔体一、32-二级脱酸塔、321-进水口二、322-出水口二、323-进烟通道二、324-出烟通道二、325-塔体二、33-工业水管、34-高盐水管、35-电磁阀、36-急冷喷枪、361-液体进口、362-气体进口、363-双流体喷嘴、364-枪身、365-控制阀、37-高盐水箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8,本发明提供技术方案:

如图1所示,一种带水循环装置和无动力除灰装置的急冷塔,急冷塔包括急冷塔体1、出灰装置2和水循环装置3,所述急冷塔体1上部与水循环装置3连接,底部与出灰装置2连接。

从锅炉输出的烟气需要在一秒内从500℃降至200℃,为此需要在急冷塔内喷洒冷却水,而脱酸塔产生的高盐水作为废水需要脱出盐分才能达标排放,用高盐水作为冷却水的水循环装置既节约了水资源,又利用废气的预热让高盐水中的盐分析出,脱酸塔产生的高盐废水量,始终小于急冷塔内喷洒的冷却水量,则所有的高盐废水都被危险焚烧系统自身所消纳,析出的盐颗粒同飞尘一起沉积到急冷塔底部由出灰装置集中清出。

如图2所示,急冷塔体1包括塔身11、进烟口12、出烟口13、倒锥形散灰斜面14、出灰口15,所述进烟口12在塔身11顶部,出烟口13在塔身11下方侧面,倒锥形散灰斜面14安装于塔身11底部开口处,出灰口15位于倒锥形散灰斜面14最底部,所述塔身11上部和水循环装置3连接,出灰口15和出灰装置2连接。由于通入的烟气具有酸性物质,急冷塔体1内表面具有耐腐蚀涂层,烟气由塔身11上方进烟口12进入塔身11,塔身11下方侧边出烟口13离开塔身11,烟气的方向和水循环装置3喷洒的冷却水的方向一至,烟气得到充分降温,飞尘和析出的盐分聚集到塔身底部安装的倒锥形散灰斜面14上,在重力作用下,灰尘颗粒沿斜面下滑,聚集到均匀分布于倒锥形散灰斜面14最底部的四个出灰口15,并由出灰口15从塔身11中排出,倒锥形散灰斜面14利用重力实现了无动力除尘。

如图3所示,出灰装置2包括出灰闸板门21、灰桶22和传送带23,所述出灰口15与出灰闸板门21连接,所述灰桶22带有自锁装置,该自锁装置将灰桶22固定于出灰闸板门21下方,所述灰桶22置于传送带23上,所述出灰闸板门21和出灰口15连接。本发明用灰桶22收集出灰口15落下的灰尘,灰桶22采用耐腐蚀材料制成,解决了传统螺旋输送机会被急冷塔内滴下的酸性液体损毁的问题,灰桶22上的自锁装置可以将灰桶22固定在闸板门的下方,确保密封性。传送带23上装有灰桶22限位装置,灰桶22限位装置可以保证灰桶22在传送带23上的动作,保证灰桶22可以准确到达指定位置,提高了系统运行的稳定性。

如图3、4所示,灰桶22具有称重装置,所述传送带23分俩路呈十字形位于出灰口15正下方。通过该称重装置可以确定灰桶22内灰尘的量,当称重模块显示为设定重量时,表明灰桶22内的飞灰已经收集完毕,传送带23会将该已装满的灰桶22移出,换成新的灰桶22,该装置避免了灰桶22称灰超量溢出的情况出现。传送带23设计成十字形,横向传送带23为俩对称传送带组成,分别将俩侧的灰桶22运送到纵向传送带23上,可以保证四角的灰桶22的排出位置都在纵向传送带23某一端,让工作人员能够更方便的将使用过的灰桶22运走。

如图5所示,水循环装置3包括一级脱酸塔31、二级脱酸塔32、工业水管33、高盐水管34、电磁阀35、急冷喷枪36和高盐水箱37,所述一级脱酸塔31和二级脱酸塔32相连,高盐水箱37通过管道分别和一级脱酸塔31和二级脱酸塔32底部相连,高盐水管34和高盐水箱37底部相连,工业水管33和高盐水管34分别安装有电磁阀35且电磁阀35后管体连在一起,所述合并管道与急冷喷枪36尾部相连,急冷喷枪36安装在塔身11上部。烟气在进入一级脱酸塔31和二级脱酸塔32后脱酸塔会喷射碱性溶液,酸碱中和反应后会有大量的盐分溶解在溶液中生成高盐废水,高盐废水由一级脱酸塔31和二级脱酸塔32底部的出水管汇集到高盐水箱37里,再由高盐水管34将高盐水输送到急冷喷枪36作为冷却水喷出。在高盐水喷出的过程中,由于水中杂质较多,容易在急冷喷枪36内造成堵塞,为了解决这种问题,增设了一路工业水管33,急冷喷枪36管路入口处安装有压力感应器,该压力感应器设置了上限值和下限值,当压力达到上限值时,表明急冷喷枪36内出现了堵塞的情况,此时压力感应器发出信号,plc控制高盐水管34上的电磁阀35关闭,工业水管33上的电磁阀35打开,当压力值达到下限值时,表明急冷喷枪36内的堵塞已经被清除,此时压力感应器发出信号,plc控制工业水管33上的电磁阀35关闭,高盐水管34上的电磁阀35打开。另在高盐水箱37里设置液位感应器,当高盐水箱37水位下降到一定液位以下时,表明高盐水不足,高盐水管34关闭工业水管33打开,由工业水代替高盐水进行烟气降温。该水循环系统3相较于传统的脱酸塔和急冷塔分开工作的情况大大提升了能源利用率,节约了工作的成本。

如图6所示,一级脱酸塔31包括进水口一311、出水口一312、进烟通道一313、出烟通道一314和塔体一315,二级脱酸塔32包括进水口二321、出水口二322、进烟通道二323、出烟通道二324和塔体二325,所述进水口一311、进水口二321与脱酸溶液管道相连,出水口一312和出水口二322和高盐水箱37相连,所述进烟通道一313位于一级脱酸塔体315顶部与前置工位连接,所述出烟通道一314和进烟通道二323相连,且分别位于一级脱酸塔体315和二级脱酸塔体325底部,出烟通道二314位于二级脱酸塔体325顶部与后置工位连接。选择湿法脱酸是为了保证净化烟气中的SO2浓度<35mg/Nm3或更低,达到超洁净排放要求,而采用单一干法或半干法很难达到及长期保证达到这一指标,虽然湿法脱酸会产生大量的高盐废水,但在水循环系统中,高盐废水已被系统自身所消纳,该弊端也就不复存在了。

如图7所示,急冷喷枪36为双流体喷枪,该急冷喷枪36包括液体进口361、气体进口362、双流体喷嘴363、枪身364、控制阀365,液体进口361和气体进口362安装于枪身364尾部,且液体进口361和气体进口362分别装有控制阀365,所述双流体喷嘴363安装于枪身364头部,所述枪身364安装于塔身11上部,所述液体进口361与工业水管33、高盐水管34合并管道相连。正常的喷枪喷出的降温液体虽然也能起到降温效果,但由于其液珠体积过大,无法和待降温废气充分接触。为了解决这一问题,这里选择了双流体喷枪,双流体喷枪安装有专用的双流体喷嘴363,相比较于传统喷枪,其具有雾化颗粒细小、均匀能确保完全蒸发的特点。雾化喷枪可保证在不湿低的条件下将烟气温度调节至设定数值,使进入袋式除尘器的烟气量相对减少,降低了袋式除尘器的功耗。枪身364尾部安装有控制阀365可以调节输入液体和气体的压力,使得双流体输入压力可达到最佳比值,使雾化更充分。

如图8所示,急冷喷枪36共三个,间隔120°均匀分布在塔身11上部。选择三个急冷喷枪36均匀分布是在综合考虑喷枪喷射半径,急冷塔半径后做出的决定,急冷喷枪36在对烟气进行有效降温的过程中也伴随着工业水的大量使用,为了能在满足工作需要的情况下尽可能的节约成本,最终确定最佳选择方案是三个。

本发明的工作原理:带有酸性物质的烟气进入一级脱酸塔31进行初步脱酸,排出含有大量盐分的高盐废水,初步脱酸后的烟气进入二级脱酸塔32进行充分脱酸处理,二级脱酸塔32也产生高盐废水,废水由出水管集中储存到高盐水箱37中,当后续由锅炉排出的烟气由进烟口12进入到急冷塔体11内时,高盐水箱37内的高盐水由高盐水管34输送给急冷喷枪36,急冷喷枪36输入的高盐水在输入的压缩空气作用下雾化,喷出雾化液体对烟气进行降温,当急冷喷枪36由于高盐水内杂质而堵塞时,切换为工业水冲开堵塞后再换回高盐水,当高盐水箱37内蓄水量不足时切换工业水来代替高盐水。高速的水雾颗粒通过有效的弹性碰撞,使相当一部分的粉尘颗粒附集,掉落到安装于塔身11底部的倒锥形散灰斜面14上,水雾在给烟气降温的同时蒸发,盐分析出随粉尘颗粒一起掉落到倒锥形散灰斜面14上。由于重力的影响粉尘附集颗粒会沿着斜面滑落到底部环形出灰口15,通过出灰闸板门21落入灰桶22中,集满的灰桶22内称重装置发出信号,传送带23开始运作,将灰桶22运出,同时出灰闸板门21也会接收到信号关闭闸板,新的灰桶22由传送带23运送到出灰口15正下方,灰桶22上的自锁装置将灰桶22固定在出灰闸板门21下方,出灰闸板门21打开,经过降温处理的烟气会由塔身11下方的出烟口13进入下一工序。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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