專利名稱：一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種爐氣凈化裝置，具體是一種密閉電石爐的干法除塵系統。
背景技術：
我國電石行業約有450家企業，有600多臺電石爐，年產量居世界首位，國內電石行業在規模、爐型、布局、節能、環保上存在先天不足，原料質量差、管理水平比較低，同時能耗高、污染重，在電石生產技術方面突出的就是一方面煙氣回收利用效率不佳，另一方面電石爐煙氣的凈化技術非常落后。國內電石行業約80-90%的是為內燃式電爐，資源浪費較大，隨著科學技術的進步和國家對能源的重視，內燃式爐改為全密閉電石爐勢在必行，“十一五”期間，我國電石行業將加大環境保護技術的研發，加大綜合能源的控制，加大能源利用技術的研發、減少對環境污染的程度，已積極采用全密閉電石爐，所以大量采用內燃式電石爐改造為全密閉電石爐的技術國內已比較成熟。全密閉電石爐的主要技術和裝備是從國外引進的，一般規模較大，生產效率較高，但其煙氣凈化及熱能利用至今尚未取得成熟而統一的技術。經調查全密閉爐的煙氣干法凈化技術即使在發達國家也是一個難題。其難度在于其煙氣高溫、粉塵細粘輕、一氧化碳含量高、焦油含量高且容易析出、煙溫變化大等因素，并存在一定的危險性。如圖I所示，是我公司目前使用的一種密閉電爐干法除塵裝置，該密閉電爐干法除塵裝置包括旋風沉降室I’、一級冷卻器2’、二級冷卻器3’、粗氣風機4’、復數臺布袋除塵器5’、靜氣風機6’、密閉輸送刮板機7’，以及儲灰倉8’。所述旋風沉降室I’、一級冷卻器2’、二級冷卻器3’以及復數臺布袋除塵器5’依次連通。所述一級冷卻器2’、二級冷卻器3’上分別設有一級冷卻風機22’及二級冷卻風機32’。粗氣風機4’設置在二級冷卻器3’和復數臺布袋除塵器5’之間，復數臺布袋除塵器5’并聯。凈氣風機6’設置在復數臺布袋除塵器5’的出口煙道上。密閉輸送刮板機7’設置在旋風沉降室11’、一級冷卻器2’、二級冷卻器3’以及復數臺布袋除塵器5’的下端并與旋風沉降室I’、一級冷卻器2’、二級冷卻器3’以及復數臺布袋除塵器5’的下端連通。該密閉電爐干法除塵裝置的工作過程分析如下密閉電爐爐氣正常狀況溫度為400 700°C，非正常爐況時其瞬間溫度可達1000°C。由于爐氣溫度太高，在將該爐氣輸送冷卻系統之前有幾十米(約40米)的距離，必須采用水冷套管(圖未示)進行氣體傳送同時達到一定量的冷卻目的，在正常工作情況下，此時的爐氣溫度可降至300 500°C，然后氣體進入除塵系統的旋風沉降室1’，由于密閉電爐爐氣中含有焦油，當低溫物體或氣體溫度過低時高溫氣體中的焦油會析出，吸附在管壁和布袋除塵器5’的布袋上，失去冷卻的效果，從而使布袋由于溫度升高而燒毀布袋，同時由于焦油析出吸附在布袋除塵器5’的濾袋表面，使其失去過濾功能。因此除塵系統中的冷卻器也不能過度冷卻，造成其溫度過低。故采用可控制冷卻溫度技術的冷卻器，以保證爐氣溫度控制在安全范圍內(220 260°C )，實現既不會因爐氣溫度低有焦油析出，也不會因爐氣溫度高而燒毀布袋的目的。另外為了保護布袋除塵器5’的除塵效果，使用了兩級冷卻、器一級冷卻器2’、二級冷卻器3’，其主要作用一、減小瞬間不正常高低溫爐氣溫差，給冷卻風機加減速提供充足反應的時間；二、增加冷卻面積。當氣體在進入布袋除塵器5’時，為了保證布袋除塵器5’內的溫度高于露點溫度，將對布袋除塵器5’整體進行保溫，保證布袋除塵器5’正常運行。最后氣體由凈氣風機6’抽出送往石灰窯或其他用處。旋風沉降室I’、一級冷卻器2’、二級冷卻器3’以及復數臺布袋除塵器5’收集下來的粉塵經過密閉輸送刮板機7’送至儲灰倉8’，最后通過汽車密閉外運。非正常情況下，當發生電爐塌料等特殊情況，產生的瞬間煙氣，由于瞬間時間太短，兩臺冷卻器還來不及對煙氣進行冷卻，因此進布袋除塵器5’的溫度很高，一般在400-500度左右，而布袋所承受的最高溫度在280度以下，在這種情況下就會將布袋除塵器5’里面的布袋全部燒毀，導致除塵裝置無法使用，必須停機檢修更換布袋。這個問題目前行 業內還沒有很好的解決方法。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統，解決電爐瞬間塌料，在極短時間產生大量的高溫氣體導致除塵裝置無法使用的問題。本發明采用以下技術方案解決上述技術問題的一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統，包括現有除塵裝置(I)，現有除塵裝置(I)包括第一旋風沉降室(11)、第一一級冷卻器(12)、第一二級冷卻器(13)、第一粗氣風機(14)、復數臺第一布袋除塵器(15)、第一凈氣風機(16)、第一密閉輸送刮板機(17)、第一儲灰倉(18)，所述第一旋風沉降室(11)的入口端接爐氣輸送煙道100，所述第一旋風沉降室(11)、第一一級冷卻器(12)、第一二級冷卻器(13)以及復數臺第一布袋除塵器(15)依次連通，第一粗氣風機(14)設置在第一二級冷卻器(13)和復數臺第一布袋除塵器(15)之間，復數臺第一布袋除塵器(15)并聯，第一凈氣風機(16)設置在復數臺第一布袋除塵器(15)的出口煙道上，第一旋風沉降室(11)、第一一級冷卻器(12)、第一二級冷卻器(13)以及復數臺第一布袋除塵器(15)的下端通過第一密閉輸送刮板機(17)連通第一儲灰倉(18),在所述第一旋風沉降室(11)的入口端和爐氣輸送煙道(100)之間設置有一第一切換閥(101)，所述一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統還包括至少一組高溫旁路裝置、至少一組旁路除塵裝置；所述每組高溫旁路裝置包括第二旋風沉降室(21)、第二一級冷卻器(22)、第二二級冷卻器(23)、第二粗氣風機(24)、復數臺第二布袋除塵器(25)、第二凈氣風機(26)、第二密閉輸送刮板機(27)、第二儲灰倉(28)，所述第二旋風沉降室(21)的入口端接爐氣輸送煙道(100)，在所述第二旋風沉降室(21)的入口端和爐氣輸送煙道(100)之間還設置有一第二切換閥102，所述第二旋風沉降室(21)、第二一級冷卻器(22)、第二二級冷卻器(23)以及復數臺第二布袋除塵器(25)依次連通，第二粗氣風機(24)設置在第二二級冷卻器(23)和復數臺第二布袋除塵器(25)之間，復數臺第二布袋除塵器(25)并聯，第二凈氣風機(26)設置在復數臺第二布袋除塵器(25)的出口煙道上，第二旋風沉降室(21)、第二一級冷卻器
(22)、第二二級冷卻器(23)以及復數臺第二布袋除塵器(25)的下端通過第二密閉輸送刮板機(27)連通第二儲灰倉(28)；所述每組旁路除塵裝置包括依次連通設置的第三冷卻器(32)、旋風除塵器單體(34)，第三冷卻器(32)的入口端接爐氣輸送煙道(100)，在所述第三冷卻器(32)的入口端和爐氣輸送煙道(100)之間設置有一第三切換閥(103)，旋風除塵器單體(34)的出口端接所述現有除塵裝置的第一凈氣風機(16)的入口端，第三冷卻器(32)以及旋風除塵器單體
(24)的下端均與現有除塵裝置的第一密閉輸送刮板機(17)連通。本發明進一步改進為，所述第一一級冷卻器(12)、第一二級冷卻器(13)上分別設有第一一級冷卻風機(122)及第一二級冷卻風機(132)。本發明進一步改進為，所述第二一級冷卻器(22)、第二二級冷卻器(23)上分別設有第二一級冷卻風機(222)及第二二級冷卻風機(232)。本發明進一步改進為，所述第三冷卻器(32)上設有第三冷卻風機(322)。本發明進一步改進為，所述第一一級冷卻器(12)、第一二級冷卻器(13)、第二一 級冷卻器(22)、第二二級冷卻器(23)以及第三冷卻器(32)選用的均是熱管空冷器。本發明進一步改進為，所述第一切換閥(101)、第二切換閥102以及第三切換閥(103)均連接到一 PLC控制系統本發明一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統的優點在于非正常情況下，當發生電爐塌料等特殊情況，當爐子塌料產生瞬間煙氣時，在電氣自動控制的聯動作用下，通過PLC控制系統切換，使現有除塵裝置停止工作，旁路除塵裝置啟動工作，煙氣通過旁路除塵裝置除塵，從而保護了布袋除塵器中的布袋不被燒毀，同時也起到了除塵的作用。且除塵裝置設計為一用一備，當除塵系統需要檢修的時候，就可以通過切換閥切換到高溫旁路進行使用，這樣就不需要停爐，更換布袋除塵器中的布袋同樣如此。即除塵裝置在檢修和更換布袋時均不需要停爐操作，從而提高了產能，避免造成經濟利益的損失。


圖I是現有一種密閉電爐干法除塵裝置的結構示意圖。圖2是本發明一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統的結構示意圖。
具體實施例方式請參閱圖2，本發明一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統包括現有除塵裝置、至少一組高溫旁路裝置、至少一組旁路除塵裝置以及PLC控制系統(圖未示)。圖2中僅示出了一組高溫旁路裝置以及一組旁路除塵裝置，但是本領域一般技術人員應該知悉，設置兩組或者兩組以上高溫旁路裝置及旁路除塵裝置均可以達到本發明的效果。現有除塵裝置包括旋風沉降室11、一級冷卻器12、二級冷卻器13、粗氣風機14、復數臺布袋除塵器15、凈氣風機16、密閉輸送刮板機17、儲灰倉18。所述旋風沉降室11的入口端接爐氣輸送煙道100，在所述旋風沉降室11的入口端和爐氣輸送煙道100之間設置有一第一切換閥101，所述旋風沉降室11、一級冷卻器12、二級冷卻器13以及復數臺布袋除塵器15依次連通。所述一級冷卻器12、二級冷卻器13上分別設有一級冷卻風機122及二級冷卻風機132。粗氣風機14設置在二級冷卻器13和復數臺布袋除塵器15之間，復數臺布袋除塵器15并聯。凈氣風機16設置在復數臺布袋除塵器15的出口煙道上。密閉輸送刮板機17設置在旋風沉降室11、一級冷卻器12、二級冷卻器13以及復數臺布袋除塵器15的下端并與旋風沉降室11、一級冷卻器12、二級冷卻器13以及復數臺布袋除塵器15的下端連通。儲灰倉18設置在密閉輸送刮板機17出口端。高溫含塵密閉電爐爐氣經過水冷套管(圖未示)預冷卻后，爐氣溫度降至300 500°C，然后氣體通過爐氣輸送煙道進入旋風沉降室11，進而進入一級冷卻器12、二級冷卻器13，稍大的粉塵經過密閉輸送刮板機17輸送至儲灰倉18，稍小的粉塵隨爐氣降溫，經粗氣風機14送至復數臺并聯的布袋除塵器15中，經過布袋除塵器15的爐氣再經凈氣風機16抽出送往石灰窯或其他用處。旋風沉降室11、一級冷卻器12、二級冷卻器13以及復數臺布袋除塵器15收集下來的粉塵經過密閉輸送刮板機17送至儲灰倉18，最后通過汽車密閉外運。所述每組高溫旁路裝置包括旋風沉降室21、一級冷卻器22、二級冷卻器23、粗氣風機24、復數臺布袋除塵器25、凈氣風機26、密閉輸送刮板機27、儲灰倉28。所述旋風沉降室21的入口端接爐氣輸送煙道100，在所述旋風沉降室21的入口端和爐氣輸送煙道100之間還設置有一第二切換閥102，所述旋風沉降室21、一級冷卻器22、二級冷卻器23以及復數臺布袋除塵器25依次連通。所述一級冷卻器22、二級冷卻器23上 分別設有一級冷卻風機222及二級冷卻風機232。粗氣風機24設置在二級冷卻器23和復數臺布袋除塵器25之間，復數臺布袋除塵器25并聯。凈氣風機26設置在復數臺布袋除塵器25的出口煙道上。密閉輸送刮板機27設置在旋風沉降室21、一級冷卻器22、二級冷卻器23以及復數臺布袋除塵器25的下端并與旋風沉降室21、一級冷卻器22、二級冷卻器23以及復數臺布袋除塵器25的下端連通。儲灰倉288設置在密閉輸送刮板機27出口端。所述每組高溫旁路裝置10中的各設備的工作過程與現有除塵裝置完全相同。所述每組旁路除塵裝置包括依次連通設置的冷卻器32、旋風除塵器單體34。冷卻器32的入口端接爐氣輸送煙道100，在所述冷卻器32的入口端和爐氣輸送煙道100之間設置有一第三切換閥103。冷卻器32上設有第三冷卻風機322，旋風除塵器單體34的出口端接所述現有除塵裝置的凈氣風機16的入口端。冷卻器32以及旋風除塵器單體24的下端均與現有除塵裝置的密閉輸送刮板機17連通。所述第一切換閥101、第二切換閥102，以及第三切換閥103均連接到PLC控制系統，由PLC控制系統控制切換。所述PLC控制系統可以是CPU或者控制電路。正常情況下，使用現有除塵裝置進行除塵，非正常情況下，當發生電爐塌料等特殊情況，當爐子塌料產生瞬間煙氣時，就在電氣自動控制的聯動作用下，通過PLC控制系統關閉現有除塵裝置入口端的第一切換閥101，打開旁路除塵裝置入口端的第三切換閥103，使現有除塵裝置停止工作，旁路除塵裝置啟動工作，煙氣通過冷卻器32進入旋風除塵器單體34除塵后經凈氣風機16抽出送往石灰窯或其他用處，從而保護了布袋除塵器15中的布袋不被燒毀，同時也起到了除塵的作用。該旁路除塵裝置的除塵效率能達到93%，其含塵濃度可以達到小于100mg/Nm3，在短時間內該氣體送至煤氣柜或石灰窯，不會影響其正常工作，另外在設計完善的情況下一般都設計有脫硫裝置，那么則在噴霧脫硫的過程中也將氣體中的灰塵洗滌干凈，工作溫度能達到600度以下，完全適應瞬間塌料時所產生的高溫煙氣。旋風除塵器單體34的工作原理就是含塵氣體通過入口進入旋風管，成旋轉氣流，產生離心力，將粉塵顆粒與氣體分離，粉塵被拋向筒壁，并隨氣流向下運動，直至卸入密閉的灰斗中，凈化后氣體從旋風管中心底部順出氣管向上回升，升至出氣口并排出，本發明使用的是多進口旋風除塵器單體34，是由若干臺這樣的旋風管組成。但是，旁路除塵裝置使用時間不能過長，一般不能超過一天的時間，其主要目的是在比較特殊的情況下作為短暫的急救措施。作為長遠之計，爐氣除塵系統最好要設計為一用一備，即含有至少一套高溫旁路裝置，當現有除塵裝置需要檢修的時候，就可以通過PLC控制系統控制關閉第一切換閥101、第二切換閥102，打開第三切換閥103切換到高溫旁路裝置進行使用，這樣就不需要停爐，更換布袋同樣如此。該一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統的主要設備說明。I、旋風沉降器 根據密閉電爐在生產過程中爐氣會帶出焦炭或蘭碳等高溫碳顆粒并且粉塵濃度較高的特點，為了避免由于氣體溫度過低將爐氣中的焦油析和由于氣體溫度過高燒毀除塵器布袋的后果，選用了旋風沉降器11、21，所述旋風沉降器11、21可以采用現有市售的旋風沉降器，也可以選用本申請人專利號201010108784. I的旋風管式組合冷卻器。旋風沉降器11、21的選用能有效的避免由于密閉電爐爐氣溫度瞬間變化大而造成的損失，保證爐氣的穩定性，另一方面給冷卻風機充足的反應時間。冷卻風機采用變頻調速風機，并與出口爐氣溫度連鎖。當爐氣參數發生變化時，自動調節冷風流量，控制爐氣出口溫度在220°C左右。2、現有除塵裝置和高溫旁路裝置中的一級冷卻器、二級冷卻器現有除塵裝置中的一級冷卻器12、二級冷卻器13和高溫旁路裝置中的一級冷卻器22、二級冷卻器23和旁路除塵裝置的冷卻器32選用的均是熱管空冷器。熱管空冷器能夠高效率的進行降溫，防止從電爐出來的氣體含有火星顆粒進入布袋除塵器，導致布袋燒毀。延長布袋除塵器中布袋的使用壽命，保證除塵效率，并且熱管空冷器在工況波動的情況下能夠進行有效的溫控。在多熱管空冷器的冷卻風機的控制上，配備了變頻控制，目的是為了進一步進行溫控，即現有除塵裝置中的一級冷卻風機122、二級冷卻風機132和高溫旁路裝置中的一級冷卻風機222、二級冷卻風機232和旁路除塵裝置的冷卻風機322為變頻調速風機。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種ー用ー備含有新型旁路裝置的除塵系統，包括現有除塵裝置(I)，現有除塵裝置(I)包括第一旋風沉降室(11)、第一一級冷卻器(12)、第一ニ級冷卻器(13)、第一粗氣風機(14)、復數臺第一布袋除塵器(15)、第一凈氣風機(16)、第一密閉輸送刮板機(17)、第一儲灰倉(18)，所述第一旋風沉降室(11)的入口端接爐氣輸送煙道100，所述第一旋風沉降室(11)、第一一級冷卻器(12)、第一ニ級冷卻器(13)以及復數臺第一布袋除塵器(15)依次連通，第一粗氣風機(14)設置在第一ニ級冷卻器(13)和復數臺第一布袋除塵器(15)之間，復數臺第一布袋除塵器(15)并聯，第一凈氣風機(16)設置在復數臺第一布袋除塵器(15)的出口煙道上,第一旋風沉降室(11)、第級冷卻器(12)、第一ニ級冷卻器(13)以及復數臺第一布袋除塵器(15)的下端通過第一密閉輸送刮板機(17)連通第一儲灰倉(18)，其特征在于 在所述第一旋風沉降室(11)的入口端和爐氣輸送煙道(100)之間設置有一第一切換閥(101)，所述ー種一用ー備含有新型旁路裝置的除塵系統還包括至少ー組高溫旁路裝置、至少ー組旁路除塵裝置； 所述每組高溫旁路裝置包括第二旋風沉降室(21)、第二ー級冷卻器(22)、第二ニ級冷卻器(23)、第二粗氣風機(24)、復數臺第二布袋除塵器(25)、第二凈氣風機(26)、第二密閉輸送刮板機(27)、第二儲灰倉(28)，所述第二旋風沉降室(21)的入口端接爐氣輸送煙道(100)，在所述第二旋風沉降室(21)的入口端和爐氣輸送煙道(100)之間還設置有一第二切換閥(102)，所述第二旋風沉降室(21)、第二ー級冷卻器(22)、第二ニ級冷卻器(23)以及復數臺第二布袋除塵器(25)依次連通，第二粗氣風機(24)設置在第二ニ級冷卻器(23)和復數臺第二布袋除塵器(25)之間，復數臺第二布袋除塵器(25)并聯，第二凈氣風機(26)設置在復數臺第二布袋除塵器(25)的出口煙道上，第二旋風沉降室(21)、第二ー級冷卻器(22)、第二ニ級冷卻器(23)以及復數臺第二布袋除塵器(25)的下端通過第二密閉輸送刮板機(27)連通第二儲灰倉(28)； 所述每組旁路除塵裝置包括依次連通設置的第三冷卻器(32)、旋風除塵器單體(34)，第三冷卻器(32)的入口端接爐氣輸送煙道(100)，在所述第三冷卻器(32)的入口端和爐氣輸送煙道(100)之間設置有一第三切換閥(103)，旋風除塵器單體(34)的出口端接所述現有除塵裝置的第一凈氣風機(16)的入口端，第三冷卻器(32)以及旋風除塵器単體(24)的下端均與現有除塵裝置的第一密閉輸送刮板機(17)連通。
2.根據權利要求I所述的ー種ー用ー備含有新型旁路裝置的除塵系統，其特征在于所述第一一級冷卻器(12)、第一ニ級冷卻器(13)上分別設有第一一級冷卻風機(122)及第一二級冷卻風機(132)。
3.根據權利要求2所述的ー種ー用ー備含有新型旁路裝置的除塵系統，其特征在于所述第二ー級冷卻器(22)、第二ニ級冷卻器(23)上分別設有第二ー級冷卻風機(222)及第ニニ級冷卻風機(232)。
4.根據權利要求3所述的ー種ー用ー備含有新型旁路裝置的除塵系統，其特征在于所述第三冷卻器(32)上設有第三冷卻風機(322)。
5.根據權利要求I所述的ー種ー用ー備含有新型旁路裝置的除塵系統，其特征在于所述第一一級冷卻器(12)、第一ニ級冷卻器(13)、第二ー級冷卻器(22)、第二ニ級冷卻器(23)以及第三冷卻器(32)選用的均是熱管空冷器。
6.根據權利要求I所述的一種一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統，其特征在于所述第一切換閥(101)、第二切換閥102以及第三切換閥(103)均連接到一 PLC控制系統。
全文摘要
一用一備含有新型旁路裝置的除塵系統，其現有除塵裝置中的旋風沉降室、兩級冷卻器及布袋除塵器依次連通，粗氣風機設在冷卻器和布袋除塵器之間，凈氣風機設在布袋除塵器的出口煙道上，旋風沉降室、兩級冷卻器及布袋除塵器的下端通過密閉輸送刮板機連通儲灰倉，本發明還包括結構與現有除塵裝置相同的高溫旁路裝置，現有除塵裝置上還并聯一旁路除塵裝置，現有除塵裝置、旁路除塵裝置、高溫旁路裝置的入口和爐氣輸送煙道之間均設一切換閥，這些切換閥由PLC控制系統控制。本發明的優點在于當爐子塌料產生瞬間煙氣時，通過控制系統切換，煙氣通過旁路除塵裝置除塵，從而保護布袋。當除塵系統需檢修時，通過切換閥切換到高溫旁路使用，這樣不需要停爐。
文檔編號B01D50/00GK102641637SQ20121010225
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者丁佳, 劉珊珊, 徐輝, 童翠香 申請人:安徽省元琛環保科技有限公司