一種電爐煉鋅尾氣的回收系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋅電爐尾氣回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電爐煉鋅尾氣的回收系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]十一五”期間，我國(guó)有色金屬工業(yè)取得了舉世矚目的成就。2010年，全國(guó)十種常用有色金屬產(chǎn)量達(dá)到3135萬(wàn)噸，連續(xù)9年位居世界第一。
[0003]有色金屬工業(yè)是礦物加工工業(yè)，物流量大，工藝流程長(zhǎng)，是環(huán)境污染的主要行業(yè)之一。尤其因?yàn)槲覈?guó)金屬礦物品位低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、并常與有毒的金屬和非金屬元素共生，所以在采、選、冶、加工各流程均產(chǎn)生較大量的有害廢渣(石)、廢水和廢氣，造成嚴(yán)重環(huán)境污染。
[0004]有色金屬工業(yè)生產(chǎn)每年排放可能超過(guò)3億噸的溫室氣體(折合C02)，還排放大量的其它有害氣體，如S02等。同時(shí)大量的余熱不能得到有效利用，造成能源浪費(fèi)。嚴(yán)重影響著中國(guó)有色金屬工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0005]鋅是我國(guó)有色冶煉的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，廢氣冶理十分重要。但目前冶理重點(diǎn)放在對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重的廢氣中的粉塵回收，廢氣中做二氧化硫回收利用。對(duì)于大量的高熱值一氧化碳，甲烷，氫氣等仍采取煙囪排放方法。傳統(tǒng)電爐煉鋅，尾氣主要成份為一氧化碳?xì)怏w，還有氫氣，甲燒，二氧化碳等氣體，氣體中還含蘭碳粉塵。這些尾氣長(zhǎng)期得不到回收利用，主要原因:
一是這些氣體屬易燃易爆氣體，回收過(guò)程中易發(fā)生泄漏導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)操作人員煤氣中毒，如.混入潮濕空氣易發(fā)生爆炸，屬高危氣體回收利用，安全隱患大。
[0006]二是尾氣中含大量蘭碳粉塵，易堵塞管道，閥門(mén)，磨損設(shè)備；
三是電爐為間歇式操作，常檢查料層高度，檢查時(shí)必須停爐，這時(shí)爐子呈負(fù)壓狀，爐子開(kāi)停頻繁，常規(guī)方法回收不能解決安全生產(chǎn)問(wèn)題，濕空氣混入尾氣系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生爆炸事故。
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種與傳統(tǒng)尾氣完全不同的成套尾氣回收與利用工藝技術(shù)裝置系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)安全回收利用高危氣體的關(guān)鍵技術(shù)獲重要突破。可全部回收利用電爐尾氣將其轉(zhuǎn)化為清潔工業(yè)燃料氣，用于代替企業(yè)各用煤生產(chǎn)裝置，大幅度節(jié)能降耗，大幅度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種安全性高，能有效回收利用尾氣的電爐煉鋅尾氣的回收系統(tǒng)及其控制方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種電爐煉鋅尾氣的回收系統(tǒng)，其連接于電爐頂部的尾氣排出處，與電爐的放散管相鄰，所述放散管上設(shè)置有第一閥門(mén)；其包括設(shè)置于放散管上的安全隔斷裝置，通過(guò)管道依次順序連接的第一緩沖器、高效洗滌器、第二緩沖器、水環(huán)式壓縮機(jī)、分離器、第三緩沖器、阻火器以及烘干窯； 所述第一緩沖器的入口通過(guò)設(shè)置有第二閥門(mén)的管道與電爐頂部的尾氣排出處連通；
所述水環(huán)式壓縮機(jī)和分離器之間的管道上設(shè)置有第五閥門(mén)；
所述高效洗滌器的出口和第五閥門(mén)的入口之間通過(guò)設(shè)置有第四閥門(mén)的管道連通；
所述阻火器和烘干窯之間的管道上設(shè)置有第九閥門(mén)，所述阻火器和第九閥門(mén)之間的管道上連通有帶第八閥門(mén)的放散支管；
所述水環(huán)式壓縮機(jī)的入口和出口之間通過(guò)具有第六閥門(mén)的管道連通；
所述安全隔斷裝置包括兩端分別與放散管連通的U形管，連通于U形管底部且設(shè)置有第三閥門(mén)的排水管，連通于U形管上部的進(jìn)水管，以及連通于U形管上且連接處位置低于進(jìn)水管與U形連接處的溢流管；所述進(jìn)水管上設(shè)置有第一單向閥，所述溢流管上設(shè)置有第二單向閥。
[0010]優(yōu)選的是，所述高效洗滌器包括上端設(shè)置洗滌進(jìn)水管、下端設(shè)置出水管的罐體；所述罐體內(nèi)從上至下依次水平設(shè)置有分隔罐體空間的布水板、隔板及尾氣流通板，所述布水板上設(shè)置有若干出水孔，所述尾氣流通板上設(shè)置若干通氣孔；所述罐體上設(shè)置有尾氣進(jìn)氣管，且尾氣進(jìn)氣管伸入布水板與隔板之間的空間；所述罐體上豎直設(shè)置有若干氣液混合管，所述氣液混合管的兩端分別伸出隔板和尾氣流通板；所述罐體的外壁上設(shè)置有與集氣箱，所述集氣箱上設(shè)置有出氣管；所述集氣箱與罐體上位于隔板和尾氣流通板之間的空間相通；所述氣液混合管內(nèi)設(shè)置有螺旋板。
[0011]優(yōu)選的是，所述阻火器包括密閉的箱體，所述箱體的下部設(shè)置排污管，上端設(shè)置排氣管及安全放空管，所述箱體的側(cè)壁上設(shè)置水位溢流管，所述箱體上還設(shè)置有伸入箱體的供水管以及進(jìn)氣管；所述安全放空管由防爆膜封閉；所述進(jìn)水管及進(jìn)氣管伸入箱體的一端接近箱體的底部且低于水位溢流管出水端的高度；所述水位溢流管呈倒L形，其進(jìn)水端伸入箱體且接近箱體的底部。
[0012]優(yōu)選的是，所述第三緩沖器的出口通過(guò)管道連接有精餾凈化裝置；所述精餾凈化裝置包括通過(guò)管道依次連接的第一凈化塔和第二凈化塔。
[0013]優(yōu)選的是，所述水環(huán)式壓縮機(jī)為兩臺(tái)且并聯(lián)連接。
[0014]一種如上所述電爐煉鋅尾氣的回收系統(tǒng)的控制方法，其通過(guò)PLC或DCS系統(tǒng)控制，控制過(guò)程如下:
(I)當(dāng)爐子氣量波動(dòng)時(shí)，壓力連鎖控制第二閥門(mén)及第四閥門(mén)的開(kāi)度大??；
⑵當(dāng)爐子需要停爐檢查料層高度時(shí)，程序根據(jù)負(fù)壓壓力指令，遠(yuǎn)程控制第一閥門(mén)、第二閥門(mén)、第三閥門(mén)、第四閥門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)，即，第二閥門(mén)關(guān)，第三閥門(mén)、第四閥門(mén)開(kāi)，第一閥門(mén)的開(kāi)度大小與壓力連鎖；當(dāng)爐子處理開(kāi)爐時(shí)，遠(yuǎn)程控制第三閥門(mén)關(guān)，第一閥門(mén)關(guān)、第二閥門(mén)開(kāi)，壓力連鎖第四閥門(mén)的開(kāi)度大??；在調(diào)整期間，通過(guò)開(kāi)啟第五閥門(mén)限制系統(tǒng)氣體不倒流至水環(huán)式壓縮機(jī)。
[0015]⑶第六閥門(mén)作為倒機(jī)，開(kāi)停機(jī)，系統(tǒng)大減量時(shí)與壓力連鎖；
(5)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況，連鎖遠(yuǎn)程控制第八閥門(mén)、第九閥門(mén)，第八閥門(mén)開(kāi)、第九閥門(mén)關(guān)；第三閥門(mén)開(kāi)、第一閥門(mén)開(kāi)、第二閥門(mén)關(guān)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明是一種科學(xué)的先進(jìn)節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)。我國(guó)目前煉對(duì)鋅電爐廢氣的冶理，重點(diǎn)放在大量粉塵的冶理，硫化物的冶理，采用本發(fā)明的回收系統(tǒng)，在傳統(tǒng)粉塵、硫化物冶理基礎(chǔ)上，可對(duì)還排放的尾氣全部回收利用，達(dá)到有色治爍根治污染的最終目的，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，這套系統(tǒng)投入不大，但卻產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以年產(chǎn)6萬(wàn)噸鋅的火法煉鋅企業(yè)為例:將回收的尾氣轉(zhuǎn)化為工業(yè)燃料氣代替煤氣站用煤，年節(jié)約無(wú)煙煤63050.4噸，價(jià)值5674.4萬(wàn)元；煤工業(yè)鍋爐用煤，代替烘干窯熱風(fēng)爐用煤，年節(jié)約煙煤4500噸，價(jià)值180.0萬(wàn)元；代替工業(yè)鍋爐用煤，年節(jié)約煙煤72144噸，價(jià)值2885.6萬(wàn)元。三項(xiàng)合計(jì)，年節(jié)煤139694.4噸，價(jià)值8744.7萬(wàn)元。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0019]圖2為高效洗滌器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為圖2中A部分的放大圖。
[0021]圖4為圖2中B部分的放大圖。
[0022]圖5為安全隔斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為圖5中C部分的放大圖。
[0024]圖7為阻火器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]圖1-7所述電爐煉鋅尾氣的回收系統(tǒng)，其連接于電爐30頂部的尾氣排出處，與電爐30的放散管20相鄰，所述放散管20上設(shè)置有第一閥門(mén)40 ;其包括設(shè)置于放散管20上的安全隔斷裝置39，通過(guò)管道依次順序連接的第一緩沖器28、高效洗滌器29、第二緩沖器31、水環(huán)式壓縮機(jī)32、分離器33、第三緩沖器34、阻火器35以及烘干窯36 ;
所述第一緩沖器28的入口通過(guò)設(shè)置有第二閥門(mén)42的管道與電爐30頂部的尾氣排出處連通；
所述水環(huán)式壓縮機(jī)32和分離器33之間的管道上設(shè)置有第五閥門(mén)45 ;
所述高效洗滌器29的出口和第五閥門(mén)45的入口之間通過(guò)設(shè)置有第四閥門(mén)43的管道連通；
所述阻火器35和烘干窯36之間的管道上設(shè)置有第九閥門(mén)47，所述阻火器35和第九閥門(mén)47之間的管道上連通有帶第八閥門(mén)46的放散支管48 ;
所述水環(huán)式壓縮機(jī)32的入口和出口之間通過(guò)具有第六閥門(mén)44的管道連通；
所述安全隔斷裝置39包括兩端分別與放散管20連通的U形管21，連通于U形管21底部且設(shè)置有第三閥門(mén)25的排水管24，連通于U形管21上