一種石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，包括鍋爐、除塵器、脫硫塔和處理池，鍋爐通過集氣管與聚氣管相連，鍋爐上連接有進(jìn)水管、蒸汽管和排氣管，蒸汽管端部設(shè)有汽輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組，排氣管與除塵器相連；除塵器通過輸氣管與脫硫塔相連；脫硫塔底部設(shè)有排液口，排液口與集液渠相連；處理池包括依次設(shè)置的中和池、曝氣池、再生池和還原池，集液渠與中和池相連通。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，對于石墨化窯爐所產(chǎn)生的SO2脫硫效果較為明顯，經(jīng)處理排放的尾氣中SO2含量≤238mg/m3，遠(yuǎn)低于國家環(huán)保排放指標(biāo)；通過鍋爐對高溫氣體的熱能進(jìn)行發(fā)電再利用，減少熱能損失和能源浪費(fèi)，可大大提高能源利用率。
【專利說明】—種石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于石墨化窯爐尾氣處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)生產(chǎn)石墨電極是在石墨化窯爐內(nèi)依靠大電流對碳棒進(jìn)行高溫石墨化，石墨化過程耗能非常巨大，在石墨化過程中石墨化窯爐內(nèi)部溫度高達(dá)2600°C以上。在石墨化過程中，石墨化窯爐爐頂會產(chǎn)生1100°C左右的高溫尾氣，這些高溫尾氣通常由煙囪直接排出，直接排出帶走大量熱能，這部分熱能損失占到石墨化過程中總熱量的30% -45%左右，熱能損失嚴(yán)重，造成極大的能源浪費(fèi)，能源利用率低；同時，高溫尾氣包括粉塵、二氧化硫和浙青煙，會對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，使環(huán)境、氣候嚴(yán)重惡化。
[0003]我國是一個能源消費(fèi)大國，同時也是世界上污染最嚴(yán)重的國家之一，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境是立國之本！隨著國家對環(huán)境治理力度逐步加深，在國民經(jīng)濟(jì)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的同時，各級環(huán)保部門加強(qiáng)了對新建、改造和擴(kuò)建企業(yè)的環(huán)?？刂屏Χ龋蟾餍袠I(yè)各種類型的鍋爐、工業(yè)窯爐排煙含塵量必須達(dá)標(biāo)排放，省市級城市周邊排放指標(biāo)為國家I類區(qū)II時段標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)為排煙黑度為林格曼一級、含SO2 < 400 mg/m3。因此，廢氣達(dá)標(biāo)排放已成為當(dāng)前企業(yè)的立足之本，當(dāng)務(wù)之急。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可有效凈化尾氣和提高能源利用率的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，包括鍋爐、除塵器、脫硫塔和處理池，所述鍋爐通過集氣管與收集石墨化窯爐尾氣的聚氣管相連，鍋爐上還連接有進(jìn)水管、蒸汽管和排氣管，蒸汽管端部設(shè)有汽輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組，排氣管與除塵器相連；所述除塵器通過輸氣管與脫硫塔底部的進(jìn)氣口相連；所述脫硫塔底部設(shè)有排液口，排液口與通向處理池的集液渠相連；所述處理池包括依次設(shè)置的中和池、曝氣池、再生池和還原池，集液渠與中和池相連通。
[0006]所述脫硫塔包括塔體、塔體外壁的供水管和塔體內(nèi)部五層間隔設(shè)置的噴淋層，噴淋層包括環(huán)管和環(huán)管內(nèi)圈上的噴頭，環(huán)管與供水管相連通。
[0007]所述脫硫塔的塔體內(nèi)部設(shè)有三層間隔設(shè)置的浮球?qū)樱龑痈∏驅(qū)臃謩e位于上四層噴淋層之間，浮球?qū)影ㄖ尉W(wǎng)和支撐網(wǎng)上堆積的浮球。
[0008]所述輸氣管上設(shè)有風(fēng)機(jī)，輸氣管端部與脫硫塔的進(jìn)氣口之間設(shè)有文丘里氣室，文丘里氣室內(nèi)腔截面大于進(jìn)氣口 ；文丘里氣室上部設(shè)有與內(nèi)部相通的噴液管、下部設(shè)有溢流口，溢流口與集液渠相連通。
[0009]所述集液渠一側(cè)設(shè)有輸灰機(jī)構(gòu)，輸灰機(jī)構(gòu)包括儲料罐和漿料罐，儲料罐底部設(shè)有閥門和輸料絞龍，輸料絞龍出口位于漿料罐口部正上方；漿料罐中部設(shè)有攪拌軸，攪拌軸底部設(shè)有攪拌槳、上部設(shè)有消結(jié)桿，消結(jié)桿與上方的輸料絞龍出口相對應(yīng)，漿料罐外壁上部設(shè)有加水管和排漿管，漿料罐外壁底部設(shè)有排渣管和豎直向上設(shè)置的連通管，連通管與漿料罐等高，連通管上設(shè)有刻度線。
[0010]所述漿料罐口部設(shè)有防塵罩，輸料絞龍穿過防塵罩伸向漿料罐口部上方。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]1、本實用新型包括鍋爐、除塵器、脫硫塔和處理池，所述鍋爐通過集氣管與收集石墨化窯爐尾氣的聚氣管相連，鍋爐上還連接有進(jìn)水管、蒸汽管和排氣管，蒸汽管端部設(shè)有汽輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組，排氣管與除塵器相連；所述除塵器通過輸氣管與脫硫塔底部的進(jìn)氣口相連；所述脫硫塔底部設(shè)有排液口，排液口與通向處理池的集液渠相連；所述處理池包括依次設(shè)置的中和池、曝氣池、再生池和還原池，集液渠與中和池相連通，其結(jié)構(gòu)簡單，可有效脫除尾氣中的粉塵和二氧化硫及浙青煙，對于石墨化窯爐所產(chǎn)生的SO2脫硫效果較為明顯，經(jīng)處理排放的尾氣中SO2含量≤238mg/m3，遠(yuǎn)低于國家環(huán)保排放指標(biāo)，有利于環(huán)境保護(hù)；通過鍋爐對高溫氣體的熱能進(jìn)行發(fā)電再利用，減少熱能損失和能源浪費(fèi)，可大大提高能源利用率；同時，降低所排放尾氣的溫度，可減少環(huán)境污染，實現(xiàn)節(jié)能減排，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。[0013]2、脫硫塔包括塔體、塔體外壁的供水管和塔體內(nèi)部五層間隔設(shè)置的噴淋層，噴淋層包括環(huán)管和環(huán)管內(nèi)圈上的噴頭，環(huán)管與供水管相連通；脫硫塔的塔體內(nèi)部設(shè)有三層間隔設(shè)置的浮球?qū)?，三層浮球?qū)臃謩e位于上四層噴淋層之間，浮球?qū)影ㄖ尉W(wǎng)和支撐網(wǎng)上堆積的浮球，浮球可最大限度的與尾氣接觸，以降低尾氣升騰速度、吸附尾氣中的粉塵和二氧化硫等物質(zhì)，提高凈化尾氣和脫硫效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2所示的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其包括鍋爐3、除塵器9、脫硫塔15、輸灰機(jī)構(gòu)和處理池，處理池包括依次設(shè)置的中和池18、曝氣池19、再生池20和還原池21，中和池18通過集液渠17與脫硫塔15相連。
[0017]鍋爐3通過集氣管2與收集石墨化窯爐尾氣的聚氣管I相連，在鍋爐3上還連接有進(jìn)水管4、蒸汽管5和排氣管8，蒸汽管5端部設(shè)有汽輪機(jī)組6和發(fā)電機(jī)組8，可依靠鍋爐3輸出的高溫高壓蒸汽發(fā)電。排氣管8與除塵器9相連，使鍋爐3排出的低溫尾氣進(jìn)入除塵器9除塵，初步除塵后向后輸送。
[0018]除塵器9通過輸氣管11與脫硫塔15底部的進(jìn)氣口 22相連，輸氣管11上設(shè)有風(fēng)機(jī)10。
[0019]脫硫塔15包括塔體30、塔體30外壁的供水管23和塔體30內(nèi)部五層間隔設(shè)置的噴淋層24，噴淋層24包括環(huán)管25和環(huán)管25內(nèi)圈上的噴頭26，環(huán)管25與供水管23相連通，噴頭26噴出的水霧與尾氣中的粉塵和二氧化硫等物質(zhì)相結(jié)合，結(jié)合后向下落入塔體30底部。脫硫塔15底部設(shè)有排液口 16，排液口 16與通向處理池的集液渠17相連。同時，在脫硫塔15的塔體30內(nèi)部設(shè)有三層間隔設(shè)置的浮球?qū)?7，三層浮球?qū)?7分別位于上四層噴淋層24之間，浮球?qū)?7包括支撐網(wǎng)28和支撐網(wǎng)28上堆積的浮球29，浮球29可最大限度的與尾氣接觸，以吸附尾氣中的粉塵和二氧化硫等物質(zhì)，提高凈化尾氣和脫硫效果。
[0020]在輸氣管11端部與脫硫塔15的進(jìn)氣口 22之間設(shè)有文丘里氣室12，文丘里氣室12的內(nèi)腔截面大于進(jìn)氣口 22 ;在文丘里氣室12上部設(shè)有與內(nèi)部相通的噴液管13、下部設(shè)有溢流口 14，溢流口 14與集液渠17相連通。
[0021]在集液渠17 —側(cè)設(shè)有輸灰機(jī)構(gòu)，輸灰機(jī)構(gòu)包括儲料罐31和漿料罐34，儲料罐31底部設(shè)有閥門32和輸料絞龍33，輸料絞龍33的出口位于漿料罐34 口部的正上方。在漿料罐34中部設(shè)有攪拌軸36，攪拌軸36底部設(shè)有攪拌槳37、上部設(shè)有消結(jié)桿38，消結(jié)桿38與上方的輸料絞龍33的出口相對應(yīng)，消結(jié)桿38可將從輸料絞龍33排出的結(jié)塊物料充分打散，便于攪拌成漿。在漿料罐34外壁上部設(shè)有加水管35和排漿管39，漿料罐34外壁底部設(shè)有排渣管43和豎直向上設(shè)置的連通管41，連通管41與漿料罐34等高，連通管41上設(shè)有刻度線42，便于通過連通管41獲知漿料罐34內(nèi)部的漿料高度。
[0022]為了防止物料落入漿料罐34時出現(xiàn)的粉塵擴(kuò)散，在漿料罐34 口部設(shè)有防塵罩40，輸料絞龍33穿過防塵罩40伸向漿料罐34 口部上方。
[0023]本實用新型使用過程為:a、尾氣經(jīng)過集氣管2進(jìn)入鍋爐3，鍋爐3利用尾氣蘊(yùn)含的熱量生成高溫高壓蒸汽，高溫高壓蒸汽通過蒸汽管5進(jìn)入汽輪機(jī)組6與發(fā)電機(jī)組7進(jìn)行發(fā)電；b、鍋爐3排出的尾氣繼續(xù)經(jīng)排氣管8進(jìn)入除塵器9初步除塵；c、經(jīng)初步除塵的尾氣在風(fēng)機(jī)10作用下，快速進(jìn)入輸氣管11，并最終進(jìn)入文丘里氣室12內(nèi)，使尾氣突然加速至35m /s，被噴液管13噴射霧化增濕，使煙氣中極細(xì)小的塵粒(Φ 1-1.5um左右)被極細(xì)極多的霧化水滴包圍，使其塵粒重度增加，經(jīng)過變速擾動，體積經(jīng)高速碰撞后增大，此時煙氣流速已迅速降至8-10m / s，更進(jìn)一步加快塵粒抗重度的增加和體積的增大，同時以較快的流速沿切線方向旋轉(zhuǎn)進(jìn)入脫硫塔15內(nèi)部；d、部分殘塵尾氣在塔體30作用下旋轉(zhuǎn)上升進(jìn)入噴淋層24和浮球?qū)?7，形成流化態(tài)，氣液兩相劇烈攪拌混合，增加了氣液的傳質(zhì)過程，使尾氣中的殘塵及二氧化硫更進(jìn)一步得到脫除，實測脫硫效率最高可達(dá)90%以上，同時，吸收液順流而下將尾氣旋轉(zhuǎn)上升時所夾帶的甩在塔體30內(nèi)壁上的殘塵源源不斷的沖出、移走，更進(jìn)一步提高了脫硫效果，基本杜絕了進(jìn)入上部的尾氣中含有殘塵，經(jīng)脫硫后的凈化煙氣繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上升由塔體30上端口部排放進(jìn)入大氣；e、吸收液與文丘里氣室12的溢流口 14排出的溢流液共同進(jìn)入集液渠17，通過輸灰機(jī)構(gòu)向集液渠17內(nèi)加入石灰膏或者堿液，使吸收液、溢流液在集液渠17內(nèi)完成酸減中和后進(jìn)入中和池18，最終經(jīng)曝氣池19、再生池20和還原池21的處理完成整個脫硫過程。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:包括鍋爐、除塵器、脫硫塔和處理池，所述鍋爐通過集氣管與收集石墨化窯爐尾氣的聚氣管相連，鍋爐上還連接有進(jìn)水管、蒸汽管和排氣管，蒸汽管端部設(shè)有汽輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組，排氣管與除塵器相連；所述除塵器通過輸氣管與脫硫塔底部的進(jìn)氣口相連；所述脫硫塔底部設(shè)有排液口，排液口與通向處理池的集液渠相連；所述處理池包括依次設(shè)置的中和池、曝氣池、再生池和還原池，集液渠與中和池相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫塔包括塔體、塔體外壁的供水管和塔體內(nèi)部五層間隔設(shè)置的噴淋層，噴淋層包括環(huán)管和環(huán)管內(nèi)圈上的噴頭，環(huán)管與供水管相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫塔的塔體內(nèi)部設(shè)有三層間隔設(shè)置的浮球?qū)?，三層浮球?qū)臃謩e位于上四層噴淋層之間，浮球?qū)影ㄖ尉W(wǎng)和支撐網(wǎng)上堆積的浮球。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述輸氣管上設(shè)有風(fēng)機(jī)，輸氣管端部與脫硫塔的進(jìn)氣口之間設(shè)有文丘里氣室，文丘里氣室內(nèi)腔截面大于進(jìn)氣口 ；文丘里氣室上部設(shè)有與內(nèi)部相通的噴液管、下部設(shè)有溢流口，溢流口與集液渠相連通。
5.如權(quán)利要求4所述的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述集液渠一側(cè)設(shè)有輸灰機(jī)構(gòu)，輸灰機(jī)構(gòu)包括儲料罐和漿料罐，儲料罐底部設(shè)有閥門和輸料絞龍，輸料絞龍出口位于漿料罐口部正上方；漿料罐中部設(shè)有攪拌軸，攪拌軸底部設(shè)有攪拌槳、上部設(shè)有消結(jié)桿，消結(jié)桿與上方的輸料絞龍出口相對應(yīng)，漿料罐外壁上部設(shè)有加水管和排漿管，漿料罐外壁底部設(shè)有排渣管和豎直向上設(shè)置的連通管，連通管與漿料罐等高，連通管上設(shè)有刻度線。
6.如權(quán)利要求5所述的石墨化窯爐尾氣余熱利用與除塵脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述漿料罐口部設(shè)有防塵罩，輸料絞龍穿過防塵罩伸向漿料罐口部上方。
【文檔編號】B01D50/00GK203719435SQ201420022101
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】趙聚法, 楊蕾, 趙永欽, 宋惠民, 張曉 , 陳忠臣, 王金升 申請人:新鄭市東升炭素有限公司