專利名稱：一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水泥生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及水泥生產(chǎn)的余熱利用技術(shù)，更具體地 說，本實(shí)用新型涉及一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器。
背景技術(shù)：
長期以來，水泥行業(yè)燒成窯頭廢氣用于余熱利用的粉塵磨損問題比較難以處理。 如何有效地解決余熱利用的窯頭廢氣高溫粉塵磨損、又不過多增加原有生產(chǎn)線的系統(tǒng)阻 力，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員面臨的一個(gè)的重要課題。在水泥工廠純低溫余熱利用窯頭余熱利用鍋爐處理粉塵經(jīng)歷了以下兩個(gè)階段1、對粉塵不處理早期的窯頭余熱利用鍋爐在系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)上不對廢氣中的粉塵進(jìn)行預(yù)除塵，采取 窯頭廢氣直接進(jìn)入余熱利用鍋爐，出鍋爐廢氣經(jīng)過生產(chǎn)線窯頭收塵器處理。此種方式導(dǎo)致 鍋爐運(yùn)行效率低下，鍋爐受熱面經(jīng)常磨損，導(dǎo)致爆管事故時(shí)常發(fā)生，目前的余熱利用系統(tǒng)已 不再采用這種技術(shù)方案。2、旋風(fēng)筒除塵有些水泥企業(yè)在設(shè)計(jì)窯頭余熱利用鍋爐系統(tǒng)時(shí)，采用旋風(fēng)筒除塵技術(shù)，但暴露出 來最大的問題是額外增加原有生產(chǎn)線系統(tǒng)阻力500Pa IOOOPa左右，電耗增加較多；特別 是在涉及水泥窯老線余熱利用系統(tǒng)改造時(shí)，在窯頭原有排風(fēng)機(jī)富余能力不是很大情況下， 導(dǎo)致窯頭風(fēng)機(jī)抽風(fēng)能力不足而需要改造，增加技改投資。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)問題是提供一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，達(dá)到減 少窯頭廢氣中粉塵對鍋爐磨損的目的，同時(shí)不額外增加系統(tǒng)的阻力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型所提供的這種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，設(shè)在水泥窯頭的輸送廢氣至 AQC鍋爐的通路上，所述的分離器包括分離器進(jìn)氣口和分離器出氣口，所述的分離器為空腔 結(jié)構(gòu)，所述的分離器進(jìn)氣口和分離器出氣口均設(shè)在分離器的頂端殼體上，所述的分離器的 內(nèi)部設(shè)分隔板，所述的分隔板設(shè)在分離器進(jìn)氣口和分離器出氣口之間，并向下延伸，將分離 器的內(nèi)腔分隔成入口重力沉降室和出口重力沉降室；所述的分隔板下部與所述的分離器殼 體之間為通腔，形成折流重力沉降室。所述的分隔板在向下延伸的過程中，有一個(gè)偏向分離器進(jìn)氣口方向的偏轉(zhuǎn)。所述的分離器進(jìn)氣口和分離器出氣口均為圓形孔，所述的分離器的空腔結(jié)構(gòu)的水 平橫截面為矩形，所述的圓形孔面積小于所述的分離器的空腔結(jié)構(gòu)的水平橫截面面積。所述的折流重力沉降室與所述的出口重力沉降室之間，設(shè)有導(dǎo)流板，所述的導(dǎo)流 板為多個(gè)，且均為豎直方向設(shè)置。所述的多個(gè)導(dǎo)流板分布在折流重力沉降室與出口重力沉降室交界處，從分離器進(jìn)氣口至分離器出氣口的方向逐漸向下分布。所述的分離器的下部的殼體為向下縮小的錐形，所述的折流重力沉降室設(shè)在錐形 內(nèi)。所述的錐形的最低處設(shè)有回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥，所述的回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥與生產(chǎn)線出灰裝置連接。本實(shí)用新型要解決的第二個(gè)問題是提供以上所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器采 用的廢氣粉塵分離方法，其發(fā)明目的與上述技術(shù)方案是相同的。該方法中的廢氣粉塵分離 過程是控制從水泥窯輸送來的含塵高溫氣體通過風(fēng)管，從分離器進(jìn)氣口以14 16m/s的 風(fēng)速，首先進(jìn)入分離器中的入口重力沉降室，分離器的截面積擴(kuò)大，高溫氣體流速突然降低 為6 9m/s，低于大于500 μ m粒徑的大顆粒粉塵的沉降速度，粉塵中的大于500 μ m粒徑的 顆粒首先從氣流中沉降分離出來，沿分離器殼體下移；然后，仍然攜帶著大部分粉塵的含塵高溫氣體進(jìn)入折流重力沉降室，氣流方向發(fā) 生180°轉(zhuǎn)向，經(jīng)過導(dǎo)流板的多級折流，粒徑在IOOym 500μπι的粉塵顆粒大部分被從氣 流中分離出來，落入分離器下部的錐形殼體；含塵高溫氣體折向后，經(jīng)過出口重力沉降室，該區(qū)域空腔面積繼續(xù)擴(kuò)大，氣體流速 下降至1. 6 2. 6m/s，粉塵顆粒進(jìn)一步分離，防止了氣體將100 μ m以上的粉塵再次攜帶出 去；在以上所述的過程同時(shí)，設(shè)在分離器下部的錐形最底處的回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥旋轉(zhuǎn)，將積 存在錐形殼體內(nèi)的灰塵排入生產(chǎn)線出灰裝置。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，主要針對水泥窯燒成窯頭大于100 μ m以上的對 鍋爐產(chǎn)生破壞性磨蝕的粉塵顆粒進(jìn)行分離，運(yùn)用高效低阻折流式分離器，利用“重力+折 流”粉塵分離原理，比傳統(tǒng)的沉降室分離效率提高30%左右，達(dá)到70%，分離效率高；由于 針對性強(qiáng)，有效減輕了篦冷機(jī)粉塵對余熱利用鍋爐的磨損，同時(shí)系統(tǒng)增加阻力很小，不需要 改造原有生產(chǎn)線窯頭排風(fēng)機(jī)；將本實(shí)用新型用于水泥余熱利用項(xiàng)目的效果是應(yīng)用現(xiàn)有技 術(shù)，余熱利用鍋爐換熱面壽命只有3 6個(gè)月，而使用本實(shí)用新型后，余熱利用鍋爐換熱面 壽命達(dá)2年，取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效果。

下面對本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為分離器的正立面示意圖；圖3為圖2所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖4為圖2所示結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖；圖5為導(dǎo)流板的分布示意圖；圖6為本實(shí)用新型應(yīng)用于水泥余熱系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)記為 1、分離器，2、入口重力沉降室，3、折流重力沉降室，4、出口重力沉降室，5、導(dǎo)流板， 6、回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥，7、生產(chǎn)線出灰裝置，8、分離器進(jìn)氣口，9、分離器出氣口，10、分隔板，11、AQC
4鍋爐。
具體實(shí)施方式
下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如所涉及的 各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造 工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的 發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1至圖6所表達(dá)的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型為一種水泥窯頭廢氣粉塵 分離器，設(shè)在水泥窯頭的輸送廢氣至AQC鍋爐11的通路上，所述的分離器1包括分離器進(jìn) 氣口 8和分離器出氣口 9。在進(jìn)入分離器進(jìn)氣口 8的廢氣中，其含塵濃度為30 50g/Nm3 ；經(jīng)過粉塵分離后， 從分離器出氣口 9排出的高溫廢氣的含塵濃度為9 15g/Nm3。為了實(shí)現(xiàn)充分降低廢氣中的含塵濃度的目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的這種水泥窯頭廢氣粉塵分離器1為空腔結(jié)構(gòu)，所 述的分離器進(jìn)氣口 8和分離器出氣口 9均設(shè)在分離器1的頂端殼體上，所述的分離器1的 內(nèi)部設(shè)分隔板10，所述的分隔板10設(shè)在分離器進(jìn)氣口 8和分離器出氣口 9之間，并向下延 伸，將分離器1的內(nèi)腔分隔成入口重力沉降室2和出口重力沉降室4 ；所述的分隔板10下 部與所述的分離器1殼體之間為通腔，形成折流重力沉降室3。本實(shí)用新型采取上進(jìn)風(fēng)，上出風(fēng)結(jié)構(gòu)，氣體流向在分離器的底部發(fā)生180°轉(zhuǎn)向。 粉塵分離后沿殼體內(nèi)壁下移至鎖風(fēng)回轉(zhuǎn)閥，送至下游輸灰裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)是采用高效低阻折流式分離器對窯頭廢氣進(jìn)行除塵。充分 利用氣流的減速、灰塵的自身重力和氣流的轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)較大顆粒的灰塵從氣流中較為完全 的分離，效率很高。水泥窯余熱利用系統(tǒng)，對進(jìn)入窯頭余熱鍋爐的廢氣采用高效低阻折流式 分離器進(jìn)行預(yù)除塵，這種方式除塵效率高，很好地解決了窯頭廢氣中粉塵對余熱鍋爐的磨 損問題；同時(shí)阻力較低，僅200Pa左右，一般情況下，不需要對老線窯頭排風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，具 有在余熱利用項(xiàng)目上推廣的價(jià)值。下面是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
一、本實(shí)用新型所述的分隔板10在向下延伸的過程中，有一個(gè)偏向分離器進(jìn)氣口 8方向的偏轉(zhuǎn)。如圖1所示，該結(jié)構(gòu)使得出口重力沉降室4容積大大增加，進(jìn)一步降低氣體流速， 使粉塵進(jìn)一步分離。圖1中的空心箭頭為氣流的流動方向，細(xì)箭頭為分離后的粉塵流動方向。二、如圖2所示本實(shí)用新型所述的分離器進(jìn)氣口 8和分離器出氣口 9均為圓形 孔，所述的分離器1的空腔結(jié)構(gòu)的水平橫截面為矩形，所述的圓形孔面積小于所述的分離 器1的空腔結(jié)構(gòu)的水平橫截面面積。該結(jié)構(gòu)的目的也是使得入口重力沉降室2和出口重力沉降室4容積大大增加，降 低氣體流速，使粉塵充分分離。分離器進(jìn)氣口 8和分離器出氣口 9的直徑均為Φ3. 7m。三、本實(shí)用新型所述的折流重力沉降室3與所述的出口重力沉降室4之間，設(shè)有導(dǎo)流板5，所述的導(dǎo)流板5為多個(gè)，且均為豎直方向設(shè)置。如圖1所示，導(dǎo)流板5的設(shè)置實(shí)現(xiàn)氣流的多級折流，粒徑在100 μ m 500 μ m的粉 塵顆粒大部分被從氣流中分離出來，落入分離器1下部的錐形殼體。四、本實(shí)用新型所述的多個(gè)導(dǎo)流板5分布在折流重力沉降室3與出口重力沉降室 4交界處，從分離器進(jìn)氣口 8至分離器出氣口 9的方向逐漸向下分布。在氣流沿錐形向下的過程中，在導(dǎo)流板5的作用下，不斷折向向上，通入到出口重 力沉降室4。五、本實(shí)用新型所述的分離器1的下部的殼體為向下縮小的錐形，所述的折流重 力沉降室3設(shè)在錐形內(nèi)。錐形的設(shè)置，其最主要的作用是實(shí)現(xiàn)氣流的轉(zhuǎn)折，粉塵由于慣性的作用集聚到錐 面上，然后下滑；還一個(gè)作用是錐形容易使分離后的粉塵集中至較小的范圍，有助于回收 裝置回收。六、本實(shí)用新型所述的錐形的最低處設(shè)有回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥6，所述的回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥6與生 產(chǎn)線出灰裝置7連接。該回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥6的作用是，其在旋轉(zhuǎn)過程中，不會產(chǎn)生泄漏，而又能不斷地使分離 后的粉塵排出。本實(shí)用新型還提供以上所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器采用的廢氣粉塵分離方 法。該方法中的廢氣粉塵分離過程是控制從水泥窯輸送來的含塵高溫氣體通過風(fēng)管，從分離器進(jìn)氣口 8以14 16m/s 的風(fēng)速，首先進(jìn)入分離器1中的入口重力沉降室2，分離器1的截面積擴(kuò)大，高溫氣體流速突 然降低為6 9m/s，低于大于500 μ m粒徑的大顆粒粉塵的沉降速度，粉塵中的大于500 μ m 粒徑的顆粒首先從氣流中沉降分離出來，沿分離器殼體下移；然后，仍然攜帶著大部分粉塵的含塵高溫氣體進(jìn)入折流重力沉降室3，氣流方向發(fā) 生180°轉(zhuǎn)向，經(jīng)過導(dǎo)流板5的多級折流，粒徑在IOOym 500μπι的粉塵顆粒大部分被從 氣流中分離出來，落入分離器1下部的錐形殼體；含塵高溫氣體折向后，經(jīng)過出口重力沉降室4，該區(qū)域空腔面積繼續(xù)擴(kuò)大，氣體流 速下降至1. 6 2. 6m/s，粉塵顆粒進(jìn)一步分離，防止了氣體將100 μ m以上的粉塵再次攜帶 出去；在以上所述的過程同時(shí)，設(shè)在分離器1下部的錐形最底處的回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥6旋轉(zhuǎn)，不 斷將積存在錐形殼體內(nèi)的灰塵排入生產(chǎn)線出灰裝置7。采用上述技術(shù)方案，主要針對水泥窯燒成窯頭大于100 μ m以上的對鍋爐產(chǎn)生破 壞性磨蝕的粉塵顆粒進(jìn)行分離，運(yùn)用高效低阻折流式分離器，利用“重力+折流”粉塵分離 原理，比傳統(tǒng)的沉降室分離效率提高30%左右，達(dá)到70%，分離效率高；由于針對性強(qiáng)，有 效減輕了篦冷機(jī)粉塵對余熱利用鍋爐的磨損，同時(shí)系統(tǒng)增加阻力很小，不需要改造原有生 產(chǎn)線窯頭排風(fēng)機(jī)；將本實(shí)用新型用于水泥余熱利用項(xiàng)目的效果是應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)，余熱利 用鍋爐換熱面壽命只有3 6個(gè)月，而使用本實(shí)用新型后，余熱利用鍋爐換熱面壽命達(dá)2 年，取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效果。上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，設(shè)在水泥窯頭的輸送廢氣至AQC鍋爐(11)的通路上，所述的分離器(1)包括分離器進(jìn)氣口(8)和分離器出氣口(9)，其特征在于所述的分離器(1)為空腔結(jié)構(gòu)，所述的分離器進(jìn)氣口(8)和分離器出氣口(9)均設(shè)在分離器(1)的頂端殼體上，所述的分離器(1)的內(nèi)部設(shè)分隔板(10)，所述的分隔板(10)設(shè)在分離器進(jìn)氣口(8)和分離器出氣口(9)之間，并向下延伸，將分離器(1)的內(nèi)腔分隔成入口重力沉降室(2)和出口重力沉降室(4)；所述的分隔板(10)下部與所述的分離器(1)殼體之間為通腔，形成折流重力沉降室(3)。
2.按照權(quán)利要求1所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的分隔板(10) 在向下延伸的過程中，有一個(gè)偏向分離器進(jìn)氣口(8)方向的偏轉(zhuǎn)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的分離器 進(jìn)氣口(8)和分離器出氣口(9)均為圓形孔，所述的分離器(1)的空腔結(jié)構(gòu)的水平橫截面 為矩形，所述的圓形孔面積小于所述的分離器(1)的空腔結(jié)構(gòu)的水平橫截面面積。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的折流重 力沉降室(3)與所述的出口重力沉降室(4)之間，設(shè)有導(dǎo)流板(5)，所述的導(dǎo)流板(5)為多 個(gè)，且均為豎直方向設(shè)置。
5.按照權(quán)利要求4所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的多個(gè)導(dǎo)流板 (5)分布在折流重力沉降室(3)與出口重力沉降室(4)交界處，從分離器進(jìn)氣口(8)至分離 器出氣口(9)的方向逐漸向下分布。
6.按照權(quán)利要求1或2或5所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的分 離器(1)的下部的殼體為向下縮小的錐形，所述的折流重力沉降室(3)設(shè)在錐形內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求1或2或5所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的錐 形的最低處設(shè)有回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥(6)，所述的回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥(6)與生產(chǎn)線出灰裝置(7)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，所述的分離器為空腔結(jié)構(gòu)，分離器進(jìn)氣口和分離器出氣口均設(shè)在分離器的頂端殼體上，分離器的內(nèi)部設(shè)分隔板，分隔板設(shè)在分離器進(jìn)氣口和分離器出氣口之間，并向下延伸，將分離器的內(nèi)腔分隔成入口重力沉降室和出口重力沉降室；分隔板下部與分離器殼體之間為通腔，形成折流重力沉降室。采用上述技術(shù)方案，比傳統(tǒng)的沉降室分離效率提高30％左右，達(dá)到70％，分離效率高；系統(tǒng)增加阻力很小，不需要改造原有生產(chǎn)線窯頭排風(fēng)機(jī)，余熱利用鍋爐換熱面壽命達(dá)2年，取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效果。
文檔編號B01D45/06GK201658894SQ20092021541
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者余彪, 余生, 夏賢清, 張長樂, 郭文叁 申請人:安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院