本發(fā)明涉及氣體混合、凈化治理行業(yè)的一種氣體降塵、混配一體化均配裝置系統(tǒng)及降塵、均勻混配的方法，尤其適用于氧化法煙氣脫硫脫硝的煙氣與氧化劑氣體混配工藝。
背景技術(shù)：
不同介質(zhì)的氣體混配工藝廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍工、科研等各領(lǐng)域。氣體混配的均勻性及精準(zhǔn)的濃度含量等指標(biāo)直接影響著某些特定的生產(chǎn)、制氣工藝或氣體凈化治理的效果。
目前，各行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域中，廣泛存在著因兩種或多種氣體混合不完全、不均勻、不可控而嚴(yán)重影響制氣、氣體凈化治理工藝或混合氣體產(chǎn)品性能的現(xiàn)象；而某些引進(jìn)的技術(shù)與裝備又特別昂貴，影響著國內(nèi)相關(guān)行業(yè)、企業(yè)的氣體混合、制氣、氣體凈化治理工藝技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。因此，開發(fā)一種節(jié)能、環(huán)保，實(shí)用、性價(jià)比經(jīng)濟(jì)的氣體混合均配裝置系統(tǒng)及降塵、均勻混配的方法很有必要。該裝置系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)工藝氣體混配要求的同時(shí)，具備氣體降塵、均配混合、凈化治理一體化的功能，工藝簡(jiǎn)單，控制精準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供滿足氣體混配均勻的一種降塵、混配一體化均配裝置系統(tǒng)和降塵、氣幕均配的工藝方法，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、低成本，且節(jié)能、環(huán)保、無公害的新型裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
氣體降塵、混配一體化均配器裝置，包括一個(gè)帶有氣體進(jìn)口與氣體出口的密閉容器，該容器內(nèi)設(shè)有塵降室、充氣室、均配室，主氣源進(jìn)氣管與塵降室連接，出氣管與均配室連接，充氣管與充氣室連接，充氣室設(shè)置在均配室上方，塵降室和均配室之間由充氣室向下的氣體噴射通道隔開，氣體噴射通道下端出口設(shè)有垂直向下噴射的氣幕分配器二；塵降室通向均配室的出氣口設(shè)有水平向均配室噴射的氣幕分配器一，充氣室的側(cè)面設(shè)有斜向均配室噴射的氣幕分配器三，充氣管左右兩側(cè)的充氣室內(nèi)由調(diào)節(jié)氣體流量或改變氣體流向與噴出方向的分腔插板閥間隔成若干隔離室，均配室內(nèi)設(shè)有扼流板，扼流板與充氣室底部之間的氣體通道上設(shè)有氣體成分分析儀監(jiān)測(cè)點(diǎn)，出氣管內(nèi)設(shè)有出口混合氣體成分分析儀監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
所述的塵降室內(nèi)設(shè)有節(jié)流隔板。
所述的塵降室下方設(shè)有一次降塵斗，均配室下方設(shè)有二次降塵斗，一次降塵斗和二次降塵斗的上部均設(shè)有插板閥，下部均設(shè)有卸灰閥。
所述的氣幕分配器一、氣幕分配器二、氣幕分配器三上均設(shè)有用于氣體通過的孔隙。
所述的密閉容器由金屬材料焊接而成。
一種氣體降塵、混配一體化的均配方法，主氣源由進(jìn)氣管進(jìn)入降塵室，氣體擴(kuò)容，流速減慢并撞擊降塵室內(nèi)的節(jié)流隔板，氣體被重力降塵即一次降塵，排出的粉塵進(jìn)入一次降塵斗內(nèi)，經(jīng)一次降塵后的氣體通過折返壓下，經(jīng)氣幕分配器一水平噴射進(jìn)入均配室；被混合氣體由充氣管進(jìn)入充氣室，通過調(diào)節(jié)充氣室內(nèi)分腔插板閥，控制均配室內(nèi)主氣源氣體和被混合氣體的混配形式，進(jìn)入均配室的氣體經(jīng)過扼流板二次降塵，排出的粉塵進(jìn)入二次降塵斗內(nèi)，氣體混配的效果與混配參數(shù)控制由相應(yīng)配置的氣體成分分析儀來監(jiān)測(cè)，降塵室和均配室需要排灰時(shí)，將一次降塵斗和二次降塵斗上方的插板閥關(guān)閉，將降塵斗下方的卸灰閥打開，保證裝置的氣密性；均配室內(nèi)氣體的混配包括以下形式：
1)關(guān)閉所有分腔插板閥，不予混配氣體；
2)只開啟充氣管左側(cè)的分腔插板閥，被混配氣體由充氣室的氣體噴射通道向下經(jīng)氣幕分配器二垂直與經(jīng)氣幕分配器一噴射的主氣源氣體氣流等速交叉混合，進(jìn)行混配；
3)只開啟充氣管右側(cè)的分腔插板閥，被混配氣體則由充氣室的側(cè)面出氣口經(jīng)氣幕分配器三斜向噴射與主氣源氣體交叉混配；
4)通過不同程度開啟充氣管左、右兩側(cè)的分腔插板閥，被混配氣體可以由充氣室出氣通道向下與主氣源氣體進(jìn)行一次混配，同時(shí)被混配氣體可以由充氣室的側(cè)面出氣口噴射與一次混配氣體進(jìn)行二次交叉混配。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1.降塵室采用突擴(kuò)重力沉降結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降塵室內(nèi)有節(jié)流隔板，一是在降塵室內(nèi)放緩氣體流速，產(chǎn)生重力沉降；同時(shí)通過節(jié)流隔板扼流氣體，粉塵、大顆粒再沉降，以便于均配室不同氣體間實(shí)現(xiàn)等速均勻混合，除塵后有益于進(jìn)一步混配均勻。對(duì)于含塵量小的氣源介質(zhì)，可以直接降塵達(dá)標(biāo)排放；即使降塵不達(dá)標(biāo)，在此也緩解了后續(xù)除塵器的壓力，可實(shí)現(xiàn)減少投資和節(jié)能降耗。
2.被混配的氣體介質(zhì)通過壓下結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)氣幕分配器進(jìn)行氣流等速交叉混配，達(dá)到混合均勻的效果。
3.通過氣體成分分析儀在線監(jiān)測(cè)，靈活調(diào)整不同介質(zhì)氣體的流速與流量；通過混合氣體出氣口的氣體成分分析儀，控制調(diào)整全過程，達(dá)到混配均勻之功效。
4.均配室通過扼流結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)粉塵、顆粒的二次沉降，灰塵由二次沉降室的積灰斗排出。
5.根據(jù)混配氣體的不同種類與數(shù)量，可由若干級(jí)混配與塵降單元組合來實(shí)現(xiàn)混配均勻與除塵的目標(biāo)。
6.全過程自動(dòng)化，靈活適應(yīng)工藝要求。生產(chǎn)過程中，可以隨時(shí)停止混配，也可以多級(jí)連續(xù)混配，按工藝需求完全實(shí)現(xiàn)間歇和連續(xù)混配自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制。
7.尤其適用于氧化法脫硫脫硝的煙氣與氧化劑氣體混配工藝。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：容器1、降塵室2、插板閥一3、一次降塵斗4、卸灰閥5、節(jié)流隔板6、氣幕分配器一7、充氣室8、左分腔插板閥9、充氣管10、右分腔插板閥11、氣幕分配器二12、二次降塵斗13、插板閥二14、均配室15、扼流板16、氣體成分分析儀探針一17、氣幕分配器三18、主氣源進(jìn)氣管19、出氣管20、氣體成分分析儀探針二21。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：
如圖1，氣體降塵、混配一體化均配器裝置，包括由金屬材料焊接而成的密閉容器1，密閉容器1內(nèi)設(shè)有降塵室2、充氣室8、均配室15，主氣源進(jìn)氣管19與降塵室2連接，出氣管20與均配室15連接，充氣管10與充氣室8連接，充氣室8設(shè)置在均配室15上方，塵降室2和均配室15之間由充氣室向下的氣體噴射通道隔開，氣體噴射通道下端出口設(shè)有垂直向下噴射的氣幕分配器二12，氣幕分配器二12上設(shè)有被混配氣體通過的孔隙；
降塵室2內(nèi)設(shè)有節(jié)流隔板6，塵降室2通向均配室15的出氣口設(shè)有水平向均配室噴射的氣幕分配器一7，氣幕分配器一7上設(shè)有主氣源氣體通過的孔隙。
充氣室8上方設(shè)有充氣管10，充氣室8內(nèi)的充氣管10兩側(cè)設(shè)有左分腔插板閥9和右分腔插板閥11，用于調(diào)節(jié)充氣的氣體輸出流量或改變氣體流向與噴出方向。左分腔插板閥9和右分腔插板閥11將充氣室8分成三個(gè)隔離室，充氣室8的側(cè)面設(shè)有斜向均配室噴射的氣幕分配器三18，氣幕分配器三18上設(shè)有用于被混合氣體通過的孔隙。
均配室15內(nèi)設(shè)有扼流板16，扼流板16與充氣室8底部之間的通道有氣體成分分析儀探針一17伸入；出氣管20內(nèi)有氣體成分分析儀探針二21伸入。
降塵室2下方設(shè)有一次降塵斗4，均配室15下方設(shè)有二次降塵斗13，一次降塵斗4的上部設(shè)有插板閥一3，二次降塵斗13的上部設(shè)有插板閥二14，下部均設(shè)有卸灰閥5。
一種氣體降塵、混配一體化的均配方法，主氣源由進(jìn)氣管進(jìn)入降塵室，氣體擴(kuò)容，流速減慢并撞擊降塵室內(nèi)的節(jié)流隔板，氣體被重力降塵即一次降塵，排出的粉塵進(jìn)入一次降塵斗內(nèi)，經(jīng)一次降塵后的氣體通過折返壓下，經(jīng)氣幕分配器一水平噴射進(jìn)入均配室；被混合氣體由充氣管進(jìn)入充氣室，通過調(diào)節(jié)充氣室內(nèi)分腔插板閥，控制均配室內(nèi)主氣源氣體和被混合氣體的混配形式，均配室內(nèi)氣體的混配包括以下形式：
1)在無需混配氣體時(shí)，關(guān)閉所有分腔插板閥，不予混配氣體；
2)只開啟充氣管左側(cè)的分腔插板閥，被混配氣體由充氣室的氣體噴射通道向下經(jīng)氣幕分配器二垂直與經(jīng)氣幕分配器一噴射的主氣源氣體氣流等速交叉混合，進(jìn)行混配；氣體成分由均配室內(nèi)的氣體成分分析儀監(jiān)測(cè)。
3)只開啟充氣管右側(cè)的分腔插板閥，被混配氣體則由充氣室的側(cè)面出氣口經(jīng)氣幕分配器三斜向噴射與主氣源氣體交叉混配；氣體成分由出氣管內(nèi)的氣體成分分析儀監(jiān)測(cè)。
4)通過不同程度開啟充氣管左、右兩側(cè)的分腔插板閥，被混配氣體可以由充氣室出氣通道向下與主氣源氣體進(jìn)行一次混配，同時(shí)被混配氣體可以由充氣室的側(cè)面出氣口噴射與一次混配氣體進(jìn)行二次交叉混配。氣體成分由均配室內(nèi)和出氣管內(nèi)的氣體成分分析儀同時(shí)監(jiān)測(cè)。
進(jìn)入均配室的氣體經(jīng)過扼流板二次降塵，排出的粉塵進(jìn)入二次降塵斗內(nèi)；降塵室和均配室需要排灰時(shí)，將一次降塵斗和二次降塵斗上方的插板閥關(guān)閉，將降塵斗下方的卸灰閥打開，保證裝置的氣密性。
實(shí)施例1：
氧化法脫硝的煙氣與氧化劑的氣體混配(目的是將煙氣中的NO氧化為NO2，通過反應(yīng)去掉NO2)；
在首鋼京唐西山焦化有限公司進(jìn)行氧化法脫硝的工業(yè)中試試驗(yàn)中，采取了本氣體降塵、混配一體化均配器裝置及降塵、混配方法，效果顯著。
工業(yè)中試的裝置和工藝方法就是在管道上安裝了氣體降塵、混配一體化均配器，氣體降塵、氧化方法如下：
煙氣由進(jìn)氣管進(jìn)入降塵室，氣體擴(kuò)容，流速減慢并撞擊降塵室內(nèi)的節(jié)流隔板，氣體被重力降塵即一次降塵，排出的粉塵進(jìn)入一次降塵斗內(nèi)，經(jīng)一次降塵后的氣體通過折返壓下，經(jīng)氣幕分配器一水平噴射進(jìn)入均配室；氧化劑氣體(臭氧混合氣)由充氣管進(jìn)入充氣室，通過調(diào)節(jié)充氣管左、右兩側(cè)的分腔插板閥，經(jīng)過一次、二次混配、氧化，將煙氣中的NO氧化為NO2。
使NO2與Ca(OH)2漿液發(fā)生反應(yīng)，去除煙氣中的NOx，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。工業(yè)中試已完全達(dá)到工藝設(shè)計(jì)的脫硝效果，脫硝率96-98％。
實(shí)施例2：
鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，燃燒和加熱往往需要不同熱值的煤氣，比如有高爐、焦?fàn)t兩種煤氣混配的高焦混合煤氣，有高爐、焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐三種煤氣混配的高焦轉(zhuǎn)混合煤氣，還有天然氣與焦?fàn)t煤氣混配的情況，等等。
在煤氣加壓、混合站安裝氣體降塵、混配一體化均配器，不同熱值高爐、焦?fàn)t兩種煤氣混配方法如下：
熱值為750×4.18KJ的高爐煤氣由進(jìn)氣管進(jìn)入降塵室，氣體擴(kuò)容，流速減慢并撞擊降塵室內(nèi)的節(jié)流隔板，氣體被重力降塵即一次降塵，排出的粉塵進(jìn)入一次降塵斗內(nèi)，經(jīng)一次降塵后的氣體通過折返壓下，經(jīng)氣幕分配器一水平噴射進(jìn)入均配室；熱值為4130×4.18KJ的焦?fàn)t煤氣由充氣管進(jìn)入充氣室，通過調(diào)節(jié)充氣管左、右兩側(cè)的分腔插板閥，經(jīng)過一次、二次混配，將高爐、焦?fàn)t兩種煤氣混配成2600×4.18KJ的高焦混合煤氣用于熱軋硅鋼加熱爐的燃?xì)馊剂现小?/p>
上面所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。