本發(fā)明涉及冶煉行業(yè)能量回收及凈化除塵領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
冶煉行業(yè)中，冶煉過程中會產(chǎn)生大量煙氣。這些煙氣的溫度高達(dá)1450-1600℃，含有大量的顯熱，煙氣的含塵量可高達(dá)150g/m3，煙氣中往往含有用但對人體有害的成分，例如CO，SO2等等。如果任其放散，不僅會對工廠周圍數(shù)百平方千米的環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且，煙氣中大量的顯熱、有用煙氣成分、有用粉塵成分具有巨大的回收利用價(jià)值，直接放散，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。
目前國內(nèi)外使用的高溫?zé)煔獬龎m系統(tǒng)有濕法、干法兩種。濕法除塵相對安全、一次性投資小，但是除塵效果不理想、能耗高。干法除塵有布袋除塵器和電除塵器兩種。布袋除塵器一般耐溫低，即使高溫布袋一般也就在300℃左右，并且易損壞、占地面積大；電除塵器受粉塵比電阻、煙氣溫度影響比較大，一般凈化效果不是很好。耐溫也就在350℃。上述兩種除塵系統(tǒng)的共同缺點(diǎn)是用汽化冷卻煙道將高溫?zé)煔饫鋮s到800-850℃后，噴水冷卻，也就是說800-850的含塵煙氣直接用水冷卻，余熱沒有回收，造成了能量的浪費(fèi)。噴入除塵水，造成了水資源的浪費(fèi)。另外，水蒸氣進(jìn)入煙氣回收系統(tǒng)，會影響煙氣的深度利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,解決現(xiàn)有技術(shù)中靜電除塵易爆、設(shè)備復(fù)雜、故障率高、凈化效率受粉塵比電阻影響大，余熱回收利用率低且嚴(yán)重浪費(fèi)水資源的問題。
本實(shí)用新型提供的一種高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)，包括：汽化冷卻煙道2、氣包3、管網(wǎng)12、高溫過濾器4、余熱鍋爐5、風(fēng)機(jī)7、切換裝置8、放散煙囪9、回收系統(tǒng)11；順次密封連接汽化冷卻煙道2、高溫過濾器4、余熱鍋爐5、風(fēng)機(jī)7、切換裝置8、回收系統(tǒng)11；放散煙囪9與切換裝置8密封連接,氣包3分別與汽化冷卻煙道2、余熱鍋爐5密封連接，管 網(wǎng)12與氣包3密封連接，其特征在于所述高溫過濾器4包括進(jìn)氣管、外殼、進(jìn)氣室、凈氣室、集灰裝置、分布器、出口管道；所述進(jìn)氣管一端連接汽化冷卻煙道2，另一端連接在外殼上，進(jìn)氣室、凈氣室、集灰裝置、分布器順次連接排布在外殼內(nèi)，出口管道連接在外殼的另一端；所述高溫過濾器4采用鐵-鋁金屬間化合物多孔過濾膜過濾，核心元件為多孔膜材料濾芯。
較佳地，所述系統(tǒng)還包括蒸發(fā)冷卻器10，密封連接在切換裝置8和回收系統(tǒng)11之間。
較佳地，所述高溫過濾器4帶有氮?dú)饷}沖清灰裝置6，所述氮?dú)饷}沖清灰裝置6包括集灰裝置，卸灰閥，氣力輸送系統(tǒng)，所述集灰裝置連接凈氣室，集灰裝置上設(shè)置有卸灰閥，氣力輸送系統(tǒng)連接集灰裝置，高溫過濾器中收集的粉塵首先進(jìn)入集灰裝置，通過打開卸灰閥進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)外送入出口管道。
較佳地，所述汽化冷卻煙道2前端為圍擋式結(jié)構(gòu)，由水冷壁圍擋成圓形煙道，后端為劍鞘式、立式對流管束結(jié)構(gòu)。前端采用自然循環(huán)、輻射換熱，后端采用強(qiáng)制循環(huán)、對流換熱。
較佳地，所述余熱鍋爐5為熱管式余熱鍋爐。
較佳地，所述余熱鍋爐5上設(shè)有安全泄爆裝置，所述安全泄爆裝置上設(shè)置泄爆閥。
所述的高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥盏墓に嚥襟E如下：
(1)冶煉工業(yè)中產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，進(jìn)入汽化冷卻煙道2，先經(jīng)過圍擋式結(jié)構(gòu)，自然循環(huán)、輻射換熱，然后進(jìn)入劍鞘式、立式對流管束結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制循環(huán)、對流換熱，使高溫?zé)煔鉁囟冉抵?00-700℃；
(2)步驟(1)產(chǎn)生的汽水混合物進(jìn)入汽包3，汽包中的水通過下降管及水聯(lián)箱進(jìn)入水冷壁，水冷壁中的水吸收煙氣中的熱量變成汽水混合物通過集氣箱進(jìn)入上升管，然后進(jìn)入汽包汽水分離，水循環(huán)使用，蒸汽外輸并入管網(wǎng)12；
(3)步驟(1)的煙氣進(jìn)入高溫過濾器4(膜式除塵器)，用氮?dú)庠诰€反吹，粉塵通過下部的集灰裝置及卸灰閥進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)，經(jīng)過濾將煙氣中的粉塵含量降到15mg/m3以下；
(4)經(jīng)步驟(3)凈化后的的中溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐5,所述余熱鍋爐5采用熱管鍋爐，將中溫?zé)煔饨禍刂?00℃以下，進(jìn)一步回收煙氣中的熱量；
(5)步驟(4)產(chǎn)生的汽水混合物進(jìn)入汽包3，在汽包內(nèi)經(jīng)汽水分離后,蒸汽 并入管網(wǎng)12，水循環(huán)使用；煙氣在風(fēng)機(jī)7的驅(qū)動下，進(jìn)入切換裝置8，經(jīng)檢測,若具備回收條件,進(jìn)入回收系統(tǒng)11回收利用，否則通過放散煙囪9放散。
較佳地，步驟(5)中煙氣在風(fēng)機(jī)7的驅(qū)動下，進(jìn)入切換裝置8，經(jīng)檢測,若具備回收條件,煙氣經(jīng)蒸發(fā)冷卻器10冷卻后進(jìn)入回收系統(tǒng)11回收利用，否則通過放散煙囪9放散。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
1、本實(shí)用新型可以回收900℃左右至150℃左右的煙氣的顯熱，與現(xiàn)有其他設(shè)備相比，蒸汽回收量至少可以增加30％；
2、本實(shí)用新型的高溫過濾器(膜式除塵器)起到除塵作用，解決了靜電除塵易爆、設(shè)備故障率高、凈化效率受粉塵比電阻影響的問題，也解決了現(xiàn)有文氏管濕法除塵阻力大，能耗高的問題，同時(shí)也解決了布袋除塵器耐溫低，運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大的問題，并提高了煙氣凈化效率，使排放濃度可低于10mg/m3。
3、本實(shí)用新型汽化冷卻煙道前端由水冷壁圍擋成圓形煙道，煙氣從煙道中通過，汽包中的水通過下降管及水聯(lián)箱進(jìn)入水冷壁、水冷壁中的水吸收煙氣中的熱量變成汽水混合物通過集氣箱進(jìn)入上升管，然后進(jìn)入汽包，汽水分離，使得水循環(huán)使用，蒸汽外輸，合理利用了煙氣中的顯熱。
汽化冷卻煙道后端采用劍鞘式(也稱：套管式結(jié)構(gòu))、立式對流管束結(jié)構(gòu)，除可以輻射換熱之外，還可以對流換熱，換熱效率更高，且由于是立式管束，煙氣縱向沖刷，具有積灰自清效果。
上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例,并配合附圖,詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1為高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一：
參閱圖1，本實(shí)用新型提供了一種高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)，包括：汽化冷卻煙道2、氣包3、管網(wǎng)12、高溫過濾器4、余熱鍋爐5、風(fēng)機(jī)7、切換裝置8、放散煙囪9、回收系統(tǒng)11。
汽化冷卻煙道2用于收集、冷卻高溫?zé)煔?，并回收煙氣中的熱量。汽化冷卻煙道2前端為圍擋式結(jié)構(gòu)，由水冷壁圍擋成圓形煙道，煙氣從煙道中通過，汽包3中的水通過下降管及水聯(lián)箱進(jìn)入水冷壁、水冷壁中的水吸收煙氣中的熱量變成汽水混合物通過集氣箱進(jìn)入上升管，然后進(jìn)入汽包3，汽水分離，使得水循環(huán)使用，蒸汽外輸并入管網(wǎng)12，合理利用了煙氣中的顯熱。汽化冷卻煙道后端采用劍鞘式(也稱：劍鞘式、立式對流管束結(jié)構(gòu))、立式對流管束結(jié)構(gòu)，除可以輻射換熱之外，還可以對流換熱，換熱效率更高，且由于是立式管束，煙氣縱向沖刷，具有積灰自清效果。
高溫過濾器4(也稱：膜式除塵器)密封連接汽化冷卻煙道2，高溫?zé)煔饨?jīng)汽化冷卻煙道2進(jìn)入高溫過濾器4(膜式除塵器)。高溫過濾器4(膜式除塵器)包括進(jìn)氣管、外殼、進(jìn)氣室、凈氣室、集灰裝置、分布器、出口管道；進(jìn)氣管一端連接汽化冷卻煙道2，另一端連接在外殼上，進(jìn)氣室、凈氣室、集灰裝置、分布器順次連接排布在外殼內(nèi)，出口管道連接在外殼的另一端；高溫過濾器4采用鐵-鋁金屬間化合物多孔過濾膜過濾，核心元件為多孔膜材料濾芯。進(jìn)氣室(過濾室)中裝有鐵-鋁金屬間多孔材料制作的濾芯。鐵-鋁具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能，其抗氧化極限可達(dá)1 200℃。在900℃以上，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗硫化性能。此外，鐵-鋁金屬間化合物還具有較好的可加工性能。因此，鐵-鋁金屬間多孔材料可以解決目前高溫含硫氣氛的凈化、分離的難題。
高溫過濾器4(膜式除塵器)用來進(jìn)行煙氣除塵，同時(shí)進(jìn)一步降低煙氣溫度。高溫過濾器4(膜式除塵器)以大通量、高精度、耐高溫、耐腐蝕性氣體的鐵-鋁過濾多孔膜材料濾芯為核心元件，帶有氮?dú)饷}沖清灰裝置6，通過氮?dú)饷}沖清灰，可得到含塵量10mg/Nm3的以下的凈煙氣；
高溫過濾器4帶有氮?dú)饷}沖清灰裝置6，包括集灰裝置，卸灰閥，氣力輸送系統(tǒng)。集灰裝置連接凈氣室，集灰裝置上設(shè)置有卸灰閥，氣力輸送系統(tǒng)連接集灰裝置，高溫過濾器中收集的粉塵首先進(jìn)入集灰裝置，通過打開卸灰閥進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)外送入出口管道。
余熱鍋爐5設(shè)于高溫過濾器4(膜式除塵器)的出口，采用熱管式余熱鍋爐，用來進(jìn)一步降低煙氣溫度，同時(shí)回收利用煙氣中的熱量；余熱鍋爐5上設(shè)有安全泄爆裝置，安全泄爆裝置上設(shè)置泄爆閥。當(dāng)煙氣壓力過大時(shí)，泄壓閥自動打開泄壓，防止系統(tǒng)由于內(nèi)壓過大而爆炸，用于保障高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)的安全性。
風(fēng)機(jī)7設(shè)于余熱鍋爐5的出口，用于為系統(tǒng)煙氣流動提供動力；
切換裝置8設(shè)于風(fēng)機(jī)7的出口，連接放散煙囪9和回收系統(tǒng)11，通過 切換裝置將監(jiān)測符合回收條件的煙氣切換進(jìn)入回收系統(tǒng)11，將不符合回收條件的煙氣切換到放散煙囪9予以放散。
冶煉爐窯產(chǎn)生的1600℃的高溫?zé)煔饨?jīng)過煙罩進(jìn)入汽化冷卻煙道2，先經(jīng)過圍擋式結(jié)構(gòu)，自然循環(huán)、輻射換熱，然后進(jìn)入劍鞘式、立式對流管束結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制循環(huán)、對流換熱，高溫?zé)煔鉁囟冉抵?00℃。
在煙氣降溫過程中回收水蒸氣，水蒸氣進(jìn)入汽包3，在汽包內(nèi)經(jīng)汽水分離后,蒸汽并入管網(wǎng)12，水循環(huán)使用；
該700℃煙氣經(jīng)過高溫過濾器4(膜式除塵器)，通過氮?dú)饷}沖清灰裝置6，氮?dú)饷}沖清灰除塵、進(jìn)一步降溫，得到溫度為600℃、含塵量9.8mg/Nm3的凈煙氣；
該500℃、含塵量9.8mg/Nm3的煙氣進(jìn)入熱管式余熱鍋爐5冷卻，水蒸氣進(jìn)入氣包3進(jìn)一步回收蒸汽，煙氣溫度降至150℃；
上述凈煙氣依次經(jīng)風(fēng)機(jī)7送至切換裝置8，經(jīng)監(jiān)測，符合回收標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入回收系統(tǒng)進(jìn)一步回收利用。
實(shí)施例二
參閱圖1，本實(shí)用新型提供了一種高溫?zé)煔鈨艋坝酂峄厥障到y(tǒng)，其組成與實(shí)施例一基本相同,不同之處在于本實(shí)施例還包括蒸發(fā)冷卻器10。切換裝置8、蒸發(fā)冷卻器10、回收系統(tǒng)11順次鏈接。
符合回收標(biāo)準(zhǔn)的煙氣切換到蒸發(fā)冷卻器10進(jìn)一步冷卻回收利用，并進(jìn)入回收系統(tǒng)11，不符合回收條件的煙氣切換到放散煙囪9予以放散。
冶煉爐窯產(chǎn)生的1450℃的高溫?zé)煔饨?jīng)過煙罩進(jìn)入汽化冷卻煙道2，先經(jīng)過圍擋式結(jié)構(gòu)，自然循環(huán)、輻射換熱，然后進(jìn)入劍鞘式、立式對流管束結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制循環(huán)、對流換熱，高溫?zé)煔鉁囟冉抵?08℃。
在煙氣降溫過程中回收水蒸氣，水蒸氣進(jìn)入汽包3，在汽包內(nèi)經(jīng)汽水分離后,蒸汽并入管網(wǎng)12，水循環(huán)使用；
該508℃煙氣經(jīng)過高溫過濾器(膜式除塵器)，通過氮?dú)饷}沖清灰裝置6，氮?dú)饷}沖清灰除塵、進(jìn)一步降溫，得到溫度為423℃、含塵量6.9mg/Nm3的凈煙氣；
該煙氣進(jìn)入熱管式余熱鍋爐5冷卻，水蒸氣進(jìn)入氣包3進(jìn)一步回收蒸汽，煙氣溫度降至130℃；
上述凈煙氣依次經(jīng)風(fēng)機(jī)7送至切換裝置8，經(jīng)監(jiān)測，符合回收標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)過蒸發(fā)冷卻器，將溫度降到65℃，進(jìn)入回收系統(tǒng)進(jìn)一步回收利用。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。