一種用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置制造方法
【專利摘要】一種用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，涉及煙氣冷卻裝置，解決現(xiàn)有裝置處理煙氣量小的問題，其包含：入口管道；筒體，與入口管道連接，由三段管道連接組成，分別是圓錐形管道，圓柱形管道，倒圓錐形管道；雙聯(lián)噴嘴裝置，置于入口管道內(nèi)，有一個(gè)通水圓環(huán)與一個(gè)通蒸汽圓環(huán)，置有相同數(shù)量的通孔，有數(shù)量與通水圓環(huán)上的通孔數(shù)相同的雙聯(lián)噴嘴，布置于通水圓環(huán)圓周上，每個(gè)雙聯(lián)噴嘴的中心是噴嘴，其與通水圓環(huán)上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，噴嘴外周是開口的蒸汽出口層，其與蒸汽圓環(huán)上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，流出的蒸汽使噴嘴噴出的水霧化；灰斗，是V形管，一端連接下管道，另一端是降溫?zé)煔獬隹?。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)快速、高效汽化冷卻煙氣，節(jié)約能源，維護(hù)方便。
【專利說明】-種用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣冷卻裝置，尤其是指一種用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?，由轉(zhuǎn)爐爐口逸出的煙氣溫度約為 1450°C，煙氣主要含有氧化鐵粉塵及轉(zhuǎn)爐煤氣，必須將其冷卻、除塵、凈化，才能加以回收再 利用。故需設(shè)置一套煙氣冷卻裝置，收集轉(zhuǎn)爐冶煉過程中的高溫?zé)煔獠⑵淅鋮s下來，以便 滿足下一步除塵及煤氣回收的要求，保證轉(zhuǎn)爐煉鋼的安全生產(chǎn)。在煉鋼領(lǐng)域，轉(zhuǎn)爐煤氣作為 能源回收再利用在轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼過程中占有較主要的比重，有利于降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)成 本。
[0003] 在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐濕法除塵系統(tǒng)中，用于煙氣冷卻的裝置是采用如圖1所示的單體文氏 管煙氣冷卻系統(tǒng)，它是由三段形狀不同的管道連接組成，從上至下分為收縮管12,喉管13 及漸擴(kuò)管14,在收縮管12的管口設(shè)置一個(gè)噴水噴嘴11。它的原理是煙氣由收縮管12進(jìn)入， 經(jīng)過喉管13,氣流由粗變細(xì)，以加快氣體流速，使氣體在文氏管的漸擴(kuò)管14出口后側(cè)形成 一個(gè)"真空"區(qū)，而進(jìn)入漸擴(kuò)管的煙氣減速后，也加大了冷卻效果。由于在管道進(jìn)出口方向 形成了一定的壓差，因此，可以通過對(duì)管道壓力的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入文氏管的煙氣流量。收縮 管口布置的噴嘴11的噴水由管道供水，煙氣經(jīng)過時(shí)受到循環(huán)水噴嘴的噴淋，從而實(shí)現(xiàn)煙氣 冷卻的作用，同時(shí)，大顆粒的粉塵遇水形成泥漿，起到了初始除塵的效果。該裝置具有占地 空間小，能夠靈活調(diào)節(jié)管道壓力、煙氣流量，并以水作為冷卻介質(zhì)，起到了快速冷卻煙氣及 粗除塵的作用。但是，該結(jié)構(gòu)中的噴水噴嘴耗水量多，水循環(huán)利用率較低，不利于節(jié)約能源； 粗除塵形成的泥漿污染環(huán)境，處理難度較大，不利于清潔生產(chǎn)的要求；此外，由于單體文氏 管處理煙氣的量較小，往往需要并排設(shè)置多個(gè)文氏管組成一個(gè)箱體進(jìn)行處理，這不僅增加 了施工及維護(hù)的難度，也增加了成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種在節(jié)約能源的同時(shí)，能 夠高效地回收可利用能源的用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于：所述煙氣冷卻裝置是一種蒸發(fā) 冷卻器，安裝于轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的汽化冷卻煙道和靜電除塵器之間，其包含：
[0007] 入口管道，是一個(gè)圓柱形管道，其頂部與轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的汽化冷卻煙道連接， 高溫?zé)煔庥纱诉M(jìn)入；
[0008] 筒體，由三段管道連接組成，上管道是上小下大的圓錐形管道，主管道是圓柱形管 道，下管道是上大下小的倒圓錐形管道，其中上管道的底部與主管道的頂部連接固定，下管 道的頂部與主管道的底部部連接固定；上管道的頂部與所述入口管道的底部連接固定；
[0009] 雙聯(lián)噴嘴裝置，置于所述入口管道內(nèi)，其結(jié)構(gòu)：一個(gè)通水圓環(huán)，左右各有一個(gè)通水 口，每個(gè)通水口連接一個(gè)進(jìn)水管；一個(gè)通蒸汽圓環(huán)，左右各有一個(gè)通蒸汽口，每個(gè)通蒸汽口 連接一個(gè)進(jìn)蒸汽管；所述通水圓環(huán)與通蒸汽圓環(huán)并置一起并分別通過各自的兩根進(jìn)水管及 兩根進(jìn)蒸汽管固定于入口管道內(nèi)壁，兩根進(jìn)水管及兩根進(jìn)蒸汽管分別穿出入口管道的外壁 各與置于入口管道兩側(cè)的水管與蒸汽管連接，水管通過水量調(diào)節(jié)閥連接水源，蒸汽管通過 蒸汽量調(diào)節(jié)閥連接蒸汽源，所述水量調(diào)節(jié)閥與蒸汽量調(diào)節(jié)閥分別連接一個(gè)控制器；所述通 水圓環(huán)與通蒸汽圓環(huán)上設(shè)有數(shù)量相同并均勻分布的數(shù)個(gè)通孔；有數(shù)個(gè)數(shù)量與每個(gè)通水圓環(huán) 上的通孔數(shù)相同的雙聯(lián)噴嘴，均勻布置于通水圓環(huán)與通蒸汽圓環(huán)的圓周上，每個(gè)雙聯(lián)噴嘴 的中心是設(shè)有多個(gè)噴水孔的噴嘴，噴嘴與通水圓環(huán)上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，噴嘴的外周是 一層開口的蒸汽出口層，蒸汽出口層與蒸汽圓環(huán)上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，該蒸汽出口層流 出的蒸汽使噴嘴噴出的水霧化；
[0010] 灰斗，是個(gè)V形管，V形管的一端與所述下管道的底部連接，另一端是降溫?zé)煔獬?口，其通過煙氣管道與靜電除塵器連接。
[0011] 所述雙聯(lián)噴嘴共有24個(gè)。
[0012] 所述噴嘴的蒸汽出口層與噴嘴之間還設(shè)置一層封閉的空氣隔絕層。
[0013] 所述灰斗下部配置輸灰的鏈條輸送裝置，底部設(shè)置事故緊急排灰口。
[0014] 所述入口管道內(nèi)及灰斗的降溫?zé)煔獬隹诙朔謩e安裝了入口熱電偶與出口熱電偶， 所述入口熱電偶與出口熱電偶分別連接所述控制器。
[0015] 所述灰斗的降溫?zé)煔獬隹诙诉€安裝一個(gè)煙氣流量檢測器，所述煙氣流量檢測器連 接所述控制器。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明是利用汽化冷卻的方式來處理高溫?zé)煔?，借以霧化的水汽來實(shí)現(xiàn)煙氣冷卻 的目的，在冷卻的基礎(chǔ)上進(jìn)行粗除塵。汽化冷卻的優(yōu)勢是大量節(jié)約水資源，從根本上解決耗 水量多的問題。其次，汽化冷卻利用水的蒸發(fā)潛熱來冷卻煙氣，效率比傳統(tǒng)水冷卻更高效， 煙氣冷卻的粉塵顆粒粗灰可經(jīng)灰斗由下部鏈條輸送或直接由灰斗排出，干的粉塵可以回收 再利用，不產(chǎn)生污水及污泥，減輕了傳統(tǒng)水冷形成的泥漿的處理難度
[0018] 由于設(shè)備采用汽化冷卻的方式，通過利用水霧的噴淋及水蒸發(fā)的潛熱來冷卻煙 氣，比傳統(tǒng)水冷效率更高，噸鋼用水由230Kg下降到150Kg左右，從而節(jié)約了大量水資源，提 高了能源利用率。霧化的水蒸汽加濕粉塵，形成粗灰可再回收利用，比水冷產(chǎn)生的泥漿處理 難度大更具有優(yōu)勢，真正實(shí)現(xiàn)了綠色回收。從設(shè)備的使用效果看，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)快速、高 效汽化冷卻煙氣，大幅度節(jié)約能源的設(shè)計(jì)目標(biāo)，且故障率低，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)方便。
[0019] 為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為現(xiàn)有單體文氏管煙氣冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為圖2中雙聯(lián)噴嘴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4為圖3中每個(gè)雙聯(lián)噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025] 參見圖2,本發(fā)明用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置是一種蒸發(fā)冷卻器，其安裝于轉(zhuǎn)爐 干式除塵系統(tǒng)的汽化冷卻煙道和靜電除塵器之間，其主要作用是進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)爐煙氣溫度 及分離粗粉塵。該蒸發(fā)冷卻器包含：
[0026] 入口管道21，是一個(gè)圓柱形管道，其頂部與轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的汽化冷卻煙道(未 圖示）連接，高溫?zé)煔庥纱诉M(jìn)入；
[0027] 筒體24,其由三段管道連接組成，上管道241是上小下大的圓錐形管道，主管道 242是圓柱形管道，下管道243是上大下小的倒圓錐形管道，其中上管道241的底部與主管 道242的頂部連接固定，下管道243的頂部與主管道242的底部部連接固定；上管道241的 頂部與入口管道21的底部連接固定；
[0028] 雙聯(lián)噴嘴裝置23,其置于入口管道21內(nèi)，如圖3所示，其結(jié)構(gòu)：一個(gè)通水圓環(huán)31 (圖3中實(shí)線圓環(huán))，左右各有一個(gè)通水口 311，每個(gè)通水口 311連接一個(gè)進(jìn)水管312 ;-個(gè)通 蒸汽圓環(huán)32(圖3中虛線圓環(huán))，左右各有一個(gè)通蒸汽口 321，每個(gè)通蒸汽口 321連接一個(gè)進(jìn) 蒸汽管322 ;所述通水圓環(huán)31與通蒸汽圓環(huán)32并置一起并分別通過各自的兩根進(jìn)水管312 及兩根進(jìn)蒸汽管322固定于入口管道21內(nèi)壁，兩根進(jìn)水管312及兩根進(jìn)蒸汽管322分別穿 出入口管道21的外壁各與置于入口管道21兩側(cè)的水管與蒸汽管連接，水管通過水量調(diào)節(jié) 閥(未圖示）連接水源，蒸汽管通過蒸汽量調(diào)節(jié)閥(未圖示）連接蒸汽源；所述通水圓環(huán)31與 通蒸汽圓環(huán)32上設(shè)有數(shù)量相同并均勻分布的數(shù)個(gè)通孔；有數(shù)個(gè)數(shù)量與每個(gè)通水圓環(huán)31上 的通孔數(shù)相同的雙聯(lián)噴嘴33 (圖3實(shí)施例為1#-24#共24個(gè)雙聯(lián)噴嘴33)，均勻布置于通 水圓環(huán)31與通蒸汽圓環(huán)32的圓周上，每個(gè)雙聯(lián)噴嘴33的結(jié)構(gòu)參見圖4,其中心是設(shè)有多個(gè) 噴水孔的噴嘴41，噴嘴41與通水圓環(huán)31上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，噴嘴的外周是雙層結(jié)構(gòu)， 外層為蒸汽出口層43,其是開口層，內(nèi)層為空氣隔絕層42,其是封閉層，蒸汽出口層43與蒸 汽圓環(huán)32上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通。作業(yè)時(shí)，當(dāng)高溫?zé)煔膺M(jìn)入入口管道21，冷卻水自噴嘴中 心的噴水孔41噴出，同時(shí)圍繞噴水孔41外圈的蒸汽出口層43噴出蒸汽，使冷卻水霧化，噴 水孔41的噴水量、蒸汽出口層43的蒸汽噴射量隨煙氣含熱量變化由一個(gè)控制器進(jìn)行自動(dòng) 調(diào)節(jié)。噴水孔41及蒸汽出口層43之間利用空氣隔絕層42隔離，避免兩種不同介質(zhì)溫度造 成的不同熱膨脹影響至蒸汽被冷凝。所述水量調(diào)節(jié)閥與蒸汽量調(diào)節(jié)閥分別連接一個(gè)控制器 (未圖示)。
[0029] 灰斗25,是個(gè)V形管，V形管的一端與所述筒體24底部(下管道243的底部）連接 固定，另一端是降溫?zé)煔獬隹?，其通過煙氣管道與靜電除塵器(未圖示)連接，灰斗25下部配 置輸灰的鏈條輸送裝置(未圖示)，底部設(shè)置事故緊急排灰口 251。
[0030] 本裝置中高溫?zé)煔庥扇肟诠艿?1進(jìn)入筒體24時(shí)，由于截面變大，使煙氣流速減 小，在入口管道21受雙聯(lián)噴嘴裝置23的水霧作用，使煙氣粉塵被加濕，筒體24為煙氣冷卻 提供足夠的空間，滿足煙氣冷卻與加濕煙塵的要求。另外，筒體24下管道243的作用是使 加濕的煙塵隨重力容易地向灰斗25底部墜落，使部分粗顆粒粉塵依靠自身重力從煙氣中 分離出來，沉降到灰斗25下部，通過鏈條輸送裝置輸出粉塵，并將作進(jìn)一步的回收再利用。 灰斗下方設(shè)置的事故緊急排灰口 251是保證粗灰順利排出，可以穩(wěn)定設(shè)備在異常情況下的 正常運(yùn)行。
[0031] 另外，轉(zhuǎn)爐冶煉操作的間斷性會(huì)導(dǎo)致煙氣溫度和體積的變化很快，要求動(dòng)態(tài)控制 本裝置的煙氣出口溫度及煙氣流量，滿足后續(xù)電除塵器工作要求。因此，在高溫?zé)煔馊肟诘?入口管道21內(nèi)及灰斗25的降溫?zé)煔獬隹诙朔謩e安裝了入口熱電偶21與出口熱電偶26,在 灰斗25的降溫?zé)煔獬隹诙诉€安裝一個(gè)煙氣流量檢測器(未圖示)，分別測定煙氣進(jìn)出兩端的 煙氣溫度以及出口端的煙氣流量，入口與出口兩個(gè)熱電偶輸出的信號(hào)及煙氣流量檢測器檢 測的信號(hào)分別送到所述控制器(未圖示)，由控制器根據(jù)這些信號(hào)，控制水量調(diào)節(jié)閥及蒸汽 量調(diào)節(jié)閥，以控制雙聯(lián)噴嘴裝置23內(nèi)的水噴射量及蒸汽噴射量，達(dá)到噴水孔41的噴水量、 蒸汽出口層43的蒸汽噴射量隨煙氣含熱量變化由控制器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。出口溫度 與煙氣帶入蒸發(fā)冷卻器的熱量大小成正比，因此，可以通過對(duì)出口溫度指標(biāo)的設(shè)定實(shí)現(xiàn)對(duì) 噴水量提供微度調(diào)節(jié)，這樣使煙氣出口溫度既滿足后續(xù)設(shè)備要求，又使形成的粗灰不過度 潮濕(過度潮濕會(huì)給粗灰輸送帶來故障)。
[0032] 本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明的 目的，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于：所述煙氣冷卻裝置是一種蒸發(fā)冷 卻器，安裝于轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的汽化冷卻煙道和靜電除塵器之間，其包含： 入口管道，是一個(gè)圓柱形管道，其頂部與轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的汽化冷卻煙道連接，高溫 煙氣由此進(jìn)入； 筒體，由三段管道連接組成，上管道是上小下大的圓錐形管道，主管道是圓柱形管道， 下管道是上大下小的倒圓錐形管道，其中上管道的底部與主管道的頂部連接固定，下管道 的頂部與主管道的底部部連接固定；上管道的頂部與所述入口管道的底部連接固定； 雙聯(lián)噴嘴裝置，置于所述入口管道內(nèi)，其結(jié)構(gòu)：一個(gè)通水圓環(huán)，左右各有一個(gè)通水口，每 個(gè)通水口連接一個(gè)進(jìn)水管；一個(gè)通蒸汽圓環(huán)，左右各有一個(gè)通蒸汽口，每個(gè)通蒸汽口連接一 個(gè)進(jìn)蒸汽管；所述通水圓環(huán)與通蒸汽圓環(huán)并置一起并分別通過各自的兩根進(jìn)水管及兩根進(jìn) 蒸汽管固定于入口管道內(nèi)壁，兩根進(jìn)水管及兩根進(jìn)蒸汽管分別穿出入口管道的外壁各與置 于入口管道兩側(cè)的水管與蒸汽管連接，水管通過水量調(diào)節(jié)閥連接水源，蒸汽管通過蒸汽量 調(diào)節(jié)閥連接蒸汽源，所述水量調(diào)節(jié)閥與蒸汽量調(diào)節(jié)閥分別連接一個(gè)控制器；所述通水圓環(huán) 與通蒸汽圓環(huán)上設(shè)有數(shù)量相同并均勻分布的數(shù)個(gè)通孔；有數(shù)個(gè)數(shù)量與每個(gè)通水圓環(huán)上的通 孔數(shù)相同的雙聯(lián)噴嘴，均勻布置于通水圓環(huán)與通蒸汽圓環(huán)的圓周上，每個(gè)雙聯(lián)噴嘴的中心 是設(shè)有多個(gè)噴水孔的噴嘴，噴嘴與通水圓環(huán)上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，噴嘴的外周是一層開 口的蒸汽出口層，蒸汽出口層與蒸汽圓環(huán)上對(duì)應(yīng)的一個(gè)通孔連通，該蒸汽出口層流出的蒸 汽使噴嘴噴出的水霧化； 灰斗，是個(gè)V形管，V形管的一端與所述下管道的底部連接，另一端是降溫?zé)煔獬隹?，?通過煙氣管道與靜電除塵器連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于： 所述雙聯(lián)噴嘴共有24個(gè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于： 所述噴嘴的蒸汽出口層與噴嘴之間還設(shè)置一層封閉的空氣隔絕層。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于： 所述灰斗下部配置輸灰的鏈條輸送裝置，底部設(shè)置事故緊急排灰口。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于： 所述入口管道內(nèi)及灰斗的降溫?zé)煔獬隹诙朔謩e安裝了入口熱電偶與出口熱電偶，所述 入口熱電偶與出口熱電偶分別連接所述控制器。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)爐除塵的煙氣冷卻裝置，其特征在于： 所述灰斗的降溫?zé)煔獬隹诙诉€安裝一個(gè)煙氣流量檢測器，所述煙氣流量檢測器連接所 述控制器。
【文檔編號(hào)】C21C5/40GK104060026SQ201310091115
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】沈國偉, 葉飛 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司