專利名稱：節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物料輸送設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別適合應(yīng)用于大氣環(huán)境污染治理中鍋爐煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，是一種節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外固體粉料短距離的輸送方式有三種機(jī)械輸送(采用斗提機(jī)、埋刮板機(jī)、螺旋給料機(jī)、皮帶機(jī)等)；水利輸送；氣力輸送。機(jī)械輸送屬最經(jīng)典的粉料輸送方式，由于其能耗低(一般是氣力輸送的50％)而被許多部門所采用，但由于其泄漏、磨損、噪聲、維修量大的缺點(diǎn)，目前在許多行業(yè)正逐步被被氣力輸送技術(shù)和設(shè)備所代替；水利輸送由于其輸送介質(zhì)的原因受到極大限制，同時由于水資源緊缺的原因，只在一定的范圍內(nèi)應(yīng)用。氣力輸送一般采用羅茨風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的中高壓氣體作為氣源，電耗較高，但這種輸送方式維修量小、安靜、衛(wèi)生、易自控，而被越來越多的企業(yè)所采用，但由于其能耗較高，使一些企業(yè)仍采用機(jī)械輸送。
噴射器是利用高能流體介質(zhì)對低能流體進(jìn)行引射增壓或加速的裝置。具有提高流體壓力而不直接消耗機(jī)械能的特點(diǎn)。在噴射器中，不同的兩股氣體相互混合，并發(fā)生能量交換，以形成一股居中壓力的混合氣體。所以采用它比采用機(jī)械的增壓設(shè)備(壓縮機(jī)、泵、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī))簡單而可靠；此外，噴射器可與各種設(shè)備相聯(lián)接，系統(tǒng)簡單；制造也不復(fù)雜，鑒于此，目前國內(nèi)外在動力、冶金、石油化工、建筑、制冷、電站及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，噴射器獲得愈來愈廣泛應(yīng)用。
引射器是噴射器的一種，其利用一種氣體引射另一種氣體，實(shí)現(xiàn)兩種氣體的混合并達(dá)到一定的氣體混合狀態(tài)。它可用于氣體的引射、制冷、抽真空等眾多用途，應(yīng)用于電力、冶金、食品等許多工業(yè)領(lǐng)域，例如，電廠中汽輪機(jī)中把空氣從冷凝器中抽走、氣體噴燃器；噴氣式飛機(jī)隱射增壓器，對飛機(jī)發(fā)動機(jī)增壓、增推、降溫、提高紅外隱身性能發(fā)揮關(guān)鍵作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備加工費(fèi)用較低、運(yùn)行費(fèi)用較低、維修維護(hù)工作量極少、消化氧化輸送效果較好；它可用于電廠、水泥廠、煤廠、化工廠、冶金廠等部門的脫硫灰、粉煤灰、石灰粉、石灰石粉、煤粉、水泥生料等粒徑在10mm以下的粉料輸送，特別適合應(yīng)用于大氣環(huán)境污染治理中鍋爐煙氣脫硫及各種工業(yè)和電站鍋爐的煙氣脫硫方面脫硫劑和脫硫灰的輸送，同時達(dá)到脫硫灰(劑)消化氧化的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案一種節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，其特征在于它包括一個輸送器和一個引射器；所述的輸送器包括一個水平輸入管和一個與該水平輸入管相通的水平輸出管，在水平輸入管和水平輸出管之間的上部連通一個物料吸入管；所述的引射器包括有混合氣管、錐形管、固定管、噴嘴、蒸汽輸入管；所述的混合氣管插入輸送器的水平輸入管內(nèi)，該混合氣管的前端設(shè)置在物料吸入管內(nèi)的下部，該混合氣管的后端伸出水平輸入管的后部，并與錐形管的前端連接，該錐形管的后端與固定管的前端連接，該固定管的后端內(nèi)設(shè)有固定支架，在該固定支架的中部穿入連接有一根蒸汽輸入管，在該蒸汽輸入管的前端連接有噴嘴。
所述的固定支架包括有一個帶有內(nèi)螺紋的中心環(huán)套，在中心環(huán)套的四周連接有支桿，所述的蒸汽輸入管與固定支架的中心環(huán)套是螺紋連接；所述的蒸汽輸入管的前端與噴嘴是螺紋連接。
在水平輸入管內(nèi)的混合氣管上設(shè)置有前支撐盤和后支撐盤，在水平輸入管的端口處設(shè)置有端蓋，所述的混合氣管由端蓋中部插入輸送器內(nèi)。
本節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，采用噴氣式航空器引射原理，利用蒸汽具有壓力溫度濕度的特點(diǎn)將其作為第一氣體動力源，在本引射器中，采用引射原理將空氣(或煙氣)吸進(jìn)引射器的錐形管和混合氣管內(nèi)；利用蒸汽具有較高溫度的特點(diǎn)，將蒸汽溫度傳給空氣(或煙氣)并使其膨脹，膨脹后的空氣(或煙氣)產(chǎn)生新的推動力，作為第二氣體動力源從混合氣管的前端噴出，在輸送器中產(chǎn)生負(fù)壓，利用產(chǎn)生的負(fù)壓將物料吸入，利用混合氣體的高速，達(dá)到輸送粉料原料的目的；利用蒸汽與CaO的快速反應(yīng)達(dá)到CaO消化為Ca(OH)2的目的，利用混合氣體中的高溫空氣蒸汽混合氣與CaSO3反應(yīng)達(dá)到氧化的目的。
在干法、半干法脫除二氧化硫工藝系統(tǒng)中，設(shè)置有脫硫劑(CaO)消化器，通過噴水將CaO變成Ca(OH)2，以提高脫硫效率。采用本節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置輸送脫硫劑(CaO)時，由于蒸汽中含有水，可以在輸送過程當(dāng)中將CaO變成Ca(OH)2，將傳統(tǒng)的消化、氧化、輸送三個工藝環(huán)節(jié)合并為一個環(huán)節(jié)，降低了工程投資。由于混合氣中含有O2，在輸送過程中使CaSO3氧化為CaSO4。
在干法、半干法脫硫工藝的氣固反應(yīng)過程中，脫硫劑(CaO)利用率比較低，因此需要大量的脫硫灰輸送至脫硫塔內(nèi)，以提高脫硫劑(CaO)利用率。在脫硫灰中除未被利用的CaO外，主要成分是粉煤灰，粉煤灰中成分雖然變化較大，但總體上鈣、鎂、鉀、鈉等堿性氯化物平均含量在10％以上。粉煤灰中堿性物質(zhì)是在鍋爐爐膛的高溫下燒成的，屬于過燒堿性物質(zhì)，如CaO，未過燒的CaO在水中很快生成Ca(OH)2，而過燒CaO在水中需要30～50分鐘才能生成Ca(OH)2，必須要快速激活粉煤灰中過燒堿性物質(zhì)和脫硫劑中過燒CaO的活性，才能有效地降低脫硫劑的用量。而脫硫灰中的堿性氧化物要在高溫下(100℃以上)才能被活化，形成堿性氫氧化物，使得脫硫灰中的堿性物質(zhì)得到充分利用；利用CaSO3在有氧條件下，可氧化為CaSO4(石膏)的原理，在采用本發(fā)明裝置進(jìn)行脫硫灰的輸送時，可達(dá)到此目的，解決目前的脫硫灰氧化的難題。
在輸送脫硫劑或者脫硫灰的過程中，CaO生成Ca(OH)2為發(fā)生放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量被混合氣體吸收，氣體又獲得能量，進(jìn)一步膨脹，增強(qiáng)了混合氣體的輸送能力。
用蒸汽與空氣的混合氣輸送脫硫劑、脫硫灰(粉煤灰)的同時發(fā)生如下反應(yīng)
從上述反應(yīng)可知，在蒸汽混合氣條件下，粉煤灰中釋放出以鈣為主的許多堿性物質(zhì)，這些堿性物質(zhì)與煙氣中SO2迅速發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鹽，因此在脫硫過程中具有實(shí)際意義，可提高脫硫效果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)、經(jīng)濟(jì)合算現(xiàn)有氣力輸送的氣源多為高壓風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮氣體，設(shè)備投資比較高，由于現(xiàn)場的工作環(huán)境比較惡劣，高壓風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)和檢修成為了一項(xiàng)比較重要的工作，電力消耗也是輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)行成本；而節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置使用的是二次能源——蒸汽，引射的介質(zhì)是沒有成本的空氣(或煙氣)，混合后作為氣力輸送的氣源，不僅降低了設(shè)備投資，還減少了電力消耗和設(shè)備維護(hù)維修工作。
(2)、提高了鈣的利用率在混合氣作用下，通過使CaO特別是過燒CaO變成Ca(OH)2，激活了脫硫灰中的堿性物質(zhì)，脫硫劑及脫硫灰中過燒堿性金屬氧化物(鈣、鎂、鐵、鈉、鉀、鈦)都轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的氫氧化物，提高了Ca的利用率，降低了鈣硫比。
(3)、由于粉煤灰是燃煤鍋爐的廢棄物，因此將其用于煙氣脫硫?qū)⒃诮?jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益上都具有吸引力。
(4)、由于干法、半干法脫硫灰中含有大量的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的CaSO3，使其應(yīng)用受到限制，采用本發(fā)明的輸送設(shè)備時，使CaSO3在輸送過程中得到氧化，生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的CaSO4，使得干法、半干法脫硫灰可以直接用于建材、水泥行業(yè)。
(5)、節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置的輸送氣源是蒸汽與空氣的混合氣體，含有一定量的水，在物料的輸送過程中增加了煙氣的濕度，提高了粉塵導(dǎo)電性能、降低了煙溫，對改善煙塵的比電阻，提高除塵器除塵效率有明顯作用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的輸送器結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明的端蓋結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明的混合氣管、錐形管、固定管連接結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明的混合氣管結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明的錐形管結(jié)構(gòu)示意7是本發(fā)明的固定管和固定支架結(jié)構(gòu)示意8是圖7左視示意9是本連接管示意10是本發(fā)明的噴嘴結(jié)構(gòu)示意11是圖10左視示意12是本發(fā)明的蒸汽輸入管結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
參見圖1～圖12所示一種節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，它包括有一個輸送器2和一個引射器5；所述的輸送器2包括有一個水平輸入管4和一個與該水平輸入管相通的水平輸出管1，在水平輸入管和水平輸出管之間的上部連通有一個物料吸入管3；所述的引射器5包括有混合氣管14、錐形管10、固定管9、噴嘴6、蒸汽輸入管8；所述的混合氣管14插入輸送器的水平輸入管4內(nèi)，該混合氣管14的前端設(shè)置在物料吸入管3內(nèi)的下部，該混合氣管14的后端伸出水平輸入管4的后部，并與錐形管10的前端連接，該錐形管10的后端與固定管9的前端連接，該固定管9的后端內(nèi)設(shè)有固定支架7，在該固定支架7的中部穿入連接有一根蒸汽輸入管8，在該蒸汽輸入管8的前端連接有噴嘴6。在固定管9的后端焊接有連接管，用于吸入空氣(或煙氣)。
所述的固定支架7包括有一個帶有內(nèi)螺紋的中心環(huán)套15，在中心環(huán)套的四周連接有支桿16，所述的蒸汽輸入管8與固定支架的中心環(huán)套是螺紋連接；所述的蒸汽輸入管8的前端與噴嘴6是螺紋連接。
在水平輸入管內(nèi)的混合氣管上設(shè)置有前支撐盤13和后支撐盤12，在水平輸入管4的端口處設(shè)置有端蓋11，所述的混合氣管14由端蓋中部插入輸送器2內(nèi)。
蒸汽經(jīng)過噴嘴壓縮時，增大流速、增大壓力；通過噴嘴后形成負(fù)壓，將周圍的空氣(或煙氣)吸入，形成混合氣體；蒸汽將熱量傳遞給空氣(或煙氣)，使其加熱膨脹，形成輸送的氣力源，從混合氣管輸出，形成負(fù)壓，將輸送器上部下來的物料從輸出管輸出，輸送至指定的地點(diǎn)。
蒸汽溫度為100℃～3000℃，蒸汽壓力4-35kg/cm2。輸送距離在0～500m，輸送高度在0～50m。
輸送物料為粒徑小于10mm的固體粉料。
本節(jié)能型蒸汽引射空氣輸送裝置替代羅茨風(fēng)機(jī)和直接用蒸汽輸送經(jīng)濟(jì)分析以輸送450t/h的脫硫劑灰為例，采用節(jié)能型蒸汽引射空氣輸送裝置替代羅茨風(fēng)機(jī)作為動力源，需耗蒸汽約2.7t/h(按輸送30t/h用蒸汽0.18t/h)，折合148.5元；若采用羅茨風(fēng)機(jī)輸送，需4臺75KW的電機(jī)總電功率為300KW；同時為了保證脫硫效率，需添加生石灰消化系統(tǒng)(包括石灰消化器，水泵、循環(huán)水泵、輸送風(fēng)機(jī)、給料機(jī)、熟石灰儲罐、布袋除塵器等)，電力消耗約122.5KW，總電力消耗約422.5KW，折合169元；需耗水0.3t/h，折合0.3元，共計169.3元；若采用蒸汽輸送，蒸汽消耗約12t/h，每噸蒸汽按55元計算，折合660元，同時節(jié)約設(shè)備投資約170萬元，每年節(jié)省設(shè)備維修費(fèi)約2.625萬元。經(jīng)濟(jì)和節(jié)能效果顯。詳細(xì)經(jīng)濟(jì)情況見表2。
表1不同輸送方式經(jīng)濟(jì)性比較 縱上所述，當(dāng)本發(fā)明用蒸汽混合煙氣脫硫，并輸送脫硫灰時，能達(dá)到脫硫灰消化氧化的目的；當(dāng)用壓縮空氣代替蒸汽時，可以直接輸送粉煤灰、石灰粉、石灰石粉、煤粉等粒徑在10mm以下的粉料，使設(shè)備加工費(fèi)用降低、運(yùn)行費(fèi)用降低、維修維護(hù)工作量減少。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，其特征在于它包括有一個輸送器(2)和一個引射器(5)；所述的輸送器(2)包括有一個水平輸入管(4)和一個與該水平輸入管相通的水平輸出管(1)，在水平輸入管和水平輸出管之間的上部連通有一個物料吸入管(3)；所述的引射器(5)包括有混合氣管(14)、錐形管(10)、固定管(9)、噴嘴(6)、蒸汽輸入管(8)；所述的混合氣管(14)插入輸送器的水平輸入管(4)內(nèi)，該混合氣管(14)的前端設(shè)置在物料吸入管(3)內(nèi)的下部，該混合氣管(14)的后端伸出水平輸入管(4)的后部，并與錐形管(10)的前端連接，該錐形管(10)的后端與固定管(9)的前端連接，該固定管(9)的后端內(nèi)設(shè)有固定支架(7)，在該固定支架(7)的中部穿入連接有一根蒸汽輸入管(8)，在該蒸汽輸入管(8)的前端連接有噴嘴(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，其特征在于所述的固定支架(7)包括有一個帶有內(nèi)螺紋的中心環(huán)套(15)，在中心環(huán)套的四周連接有支桿(16)，所述的蒸汽輸入管(8)與固定支架的中心環(huán)套是螺紋連接；所述的蒸汽輸入管(8)的前端與噴嘴(6)是螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，其特征在于在水平輸入管內(nèi)的混合氣管上設(shè)置有前支撐盤(13)和后支撐盤(12)，在水平輸入管(4)的端口處設(shè)置有端蓋(11)，所述的混合氣管(14)由端蓋中部插入輸送器(2)內(nèi)。
全文摘要
一種節(jié)能型蒸汽引射消化氧化輸送一體化裝置，它包括有一個輸送器和一個引射器；所述的輸送器包括有一個水平輸入管和一個與該水平輸入管相通的水平輸出管，在水平輸入管和水平輸出管之間的上部連通有一個物料吸入器；所述的引射器包括有混合氣管、錐形管、固定管、噴嘴、蒸汽輸入管；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備加工費(fèi)用較低、運(yùn)行費(fèi)用較低、維修維護(hù)工作量極少、消化氧化輸送效果較好；它用于電廠、水泥廠、煤廠、化工廠、冶金廠等部門的脫硫灰、粉煤灰、石灰粉、石灰石粉、煤粉等粒徑在10mm以下的粉料輸送，特別適合應(yīng)用于大氣環(huán)境污染治理中鍋爐煙氣脫硫，適用于各種工業(yè)和電站鍋爐的煙氣脫硫方面脫硫劑和脫硫灰的輸送，并能達(dá)到脫硫灰消化氧化的目的。
文檔編號B65G53/04GK1919424SQ200610112458
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者張凡, 田剛 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院