高炉冲渣烟气消白一体化装置的制作方法

本发明涉及一种高炉冲渣烟气消白一体化装置。

背景技术：

近年中国冶金发展迅速，生铁产量占世界总产量的50％以上；同时中国冶金行业能耗率很高，有着巨大的节能空间和市场潜力。随着钢铁企业节能降耗、资源综合利用水平不断提高，能源产业结构发生改变，加强能源优化利用、发展循环经济、余热余能利用已成为钢铁企业发展的趋势。在良好的大环境影响下，开发利用余热、余能已蔚然成风，特别是以往难于利用的高炉冲渣水的低温余热资源，目前已得以开发利用，并涌现出较多的成功案例。

但是，高炉冲渣水在回收余热的同时，炼铁高炉冲渣水排烟产生严重白羽现象。高炉沖渣水排烟温度高、含湿量大、气体中还有腐蚀性物质，对环境影响较严重，是导致雾霾的原因之一。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有存在的上述不足，本发明提供一种高炉冲渣烟气消白一体化装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高炉冲渣烟气消白一体化装置，其包括壳体和热风管道，所述壳体内包括有混合区，所述壳体设有烟气进口、烟气出口和热风进口，所述烟气出口位于所述混合区的上方，所述烟气进口和所述热风进口均位于所述混合区的底部，所述热风管道连接于所述热风进口并与所述混合区相连通。

进一步地，所述壳体内还包括有扩散区，所述扩散区位于所述混合区的上方，且所述扩散区的小端口与所述混合区相连通，所述烟气出口位于所述扩散区的大端口。

进一步地，所述高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有除尘器，所述除尘器设置于所述扩散区内并位于所述混合区与所述烟气出口之间。

进一步地，所述高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有风机，所述风机连接于所述热风管道。

进一步地，所述高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有控制器和检测组件，所述检测组件设置于所述烟气进口并用于检测通过所述烟气进口的烟气，所述控制器的输入端电连接于所述检测组件，所述控制器的输出端电连接于所述风机并用于控制所述风机的开断与功率。

进一步地，所述检测组件包括有温度传感器、压力传感器和流量传感器，所述温度传感器、所述压力传感器和所述流量传感器均连接于所述烟气进口，且所述温度传感器、所述压力传感器和所述流量传感器均电连接于所述控制器。

进一步地，所述高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有搅拌器，所述搅拌器设置于所述混合区内。

进一步地，所述高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有升气帽，所述升气帽位于所述混合区内，且所述升气帽位于所述热风进口的正上方。

进一步地，所述高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有喷嘴，所述喷嘴位于所述混合区，且所述喷嘴连接于所述热风进口并与所述热风管道相连通。

本发明的有益效果在于：高炉冲渣烟气通过烟气进口进入至混合区内，热风通过热风管道进入至混合区内，高炉冲渣烟气与热风在混合区内混合，使得混合烟气露点降低、干球温度升高，实现混合烟气被排放时无白色烟羽，达到消除白雾的效果。同时，结构简单，占地灵活，实施难度小，投资少，运行费用低，具有重要的运用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1的高炉冲渣烟气消白一体化装置的结构示意图。

图2为本发明实施例2的高炉冲渣烟气消白一体化装置的结构示意图。

附图标记说明：

壳体1

烟气进口11

烟气出口12

热风进口13

混合区14

扩散区15

热风管道2

除尘器3

风机4

控制器5

检测组件6

喷嘴7

搅拌器8

升气帽9

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种高炉冲渣烟气消白一体化装置，该高炉冲渣烟气消白一体化装置包括壳体1和热风管道2，壳体1内包括有混合区14，壳体1设有烟气进口11、烟气出口12和热风进口13，烟气出口12位于混合区14的上方，烟气进口11和热风进口13均位于混合区14的底部，热风管道2连接于热风进口13并与混合区14相连通。高炉冲渣烟气通过烟气进口11进入至壳体1的混合区14内，外部的热风将通过热风管道2输送至热风进口13，通过热风进口13进入至壳体1的混合区14内，高炉冲渣烟气将会与外部的热风在混合区14内进行混合，使得混合后形成的混合烟气露点降低、干球温度升高，实现混合烟气被排放时无白色烟羽，达到消除白雾的效果。同时，高炉冲渣烟气消白一体化装置整体结构简单，占地灵活，实施难度小，投资少，运行费用低，具有重要的运用价值。

壳体1内还包括有扩散区15，扩散区15位于混合区14的上方，且扩散区15的小端口与混合区14相连通，烟气出口12位于扩散区15的大端口。高炉冲渣烟气与外部的热风在混合区14内进行混合之后将会向上移动，混合烟气将会进入至扩散区15内，在扩散区15内混合烟气将会速度降低，压力增加，最后通过烟气出口12被排出至壳体1外。

高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有除尘器3，除尘器3设置于扩散区15内并位于混合区14与烟气出口12之间。扩散区15内的混合烟气将会通过除尘器3，通过除尘器3对混合烟气进行除尘净化，混合烟气中的粉尘被除尘装置捕捉收集并过滤净化，最后混合烟气从烟气出口12被排出，使得混合烟气达到环保标准，具有重要的环保效益和经济效益。

高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有风机4，风机4连接于热风管道2。热风将通过热风管道2输送至壳体1内，通过风机4能够对热风管道2内的热风增压和加速，经过风机4的热风通过热风进口13进入至壳体1内，而高炉冲渣烟气通过烟气进口11进入至壳体1内，热风高速通过热风进口13使得热风进口13周围产生负压，从而把余压较小的高炉冲渣烟气吸入，利用引射作用，灵活应用于高炉冲渣烟气在无余压或余压不足的工况，保证了高炉冲渣烟气被引射至混合区14内与热风进行混合，提高了高炉冲渣烟气消白一体化装置的稳定性。其中，风机4可以为变频风机。

高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有喷嘴7，喷嘴7位于混合区14，且喷嘴7连接于热风进口13并与热风管道2相连通。热风管道2内的热风通过热风进口13之后进入至壳体1内，之后通过喷嘴7进入至混合区14内，通过喷嘴7使得热风高速进入至混合区14。其中，热风管道2内的热风可以为高炉热风炉产生的废气，利用高炉热风炉的高温洁净废气，减少运行费用，节能且环保。

高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有控制器5和检测组件6，检测组件6设置于烟气进口11并用于检测通过烟气进口11的烟气，控制器5的输入端电连接于检测组件6，控制器5的输出端电连接于风机4并用于控制风机4的开断与功率。检测组件6能够对烟气进口11处的高炉冲渣烟气检测并传输信号，将实时监控入口参数的信号输送至控制器5，控制器5用于接收检测组件6发出的实时监控入口参数信号来控制风机4的开断和功率，从而通过控制器5控制风机4调节热风管道2内热风的流量，以适应壳体1内相应消白需求，对处理高炉冲渣烟气脱白除尘具有重要应用价值。

其中，检测组件6包括有温度传感器、压力传感器和流量传感器，温度传感器、压力传感器和流量传感器均连接于烟气进口11，且温度传感器、压力传感器和流量传感器均电连接于控制器5。温度传感器、压力传感器和流量传感器分别用于检测烟气进口11处高炉冲渣烟气的温度、压力及流量值，采集高炉冲渣烟气的参数，并将实时监控入口参数传输至控制器5。结构简单，使用方便，便于布置。

高炉冲渣烟气消白一体化装置还包括有搅拌器8，搅拌器8设置于混合区14内。搅拌器8能够增强混合区14内气体的扰动，从而强化了高炉冲渣烟气与热风在混合区14内的混合过程，快速实现高炉冲渣烟气露点温度下降，干球温度上升，提高了高炉冲渣烟气消白一体化装置的工作效率。同时，缩短壳体1内混合区14的长度，使得高炉冲渣烟气消白一体化装置整体结构紧凑，占用空间小。其中，搅拌器8包括有叶轮，通过叶轮旋转来增强气体的扰动，叶轮位于喷嘴7出口处的正上方，叶轮采用耐磨的陶瓷材质。

在本实施例1的高炉冲渣烟气消白一体化装置中，利用该高炉冲渣烟气消白一体化装置在使用的过程中包括如下步骤：

(1)热风管道2内的热风先后经过风机4和喷嘴7进行增压和加速，在喷嘴7出口周围形成负压，高炉冲渣烟气经过烟气进口11被引射至混合区14与热风混合；

(2)热风和高炉冲渣烟气在混合区14中通过搅拌器8，加强了流体的扰动，加快了混合速度，这一过程中混合烟气露点温度下降，干球温度上升；

(3)在扩散区15内设有除尘器3，混合烟气的粉尘被除尘器3捕捉收集；

(4)经过除尘器3的混合烟气通过烟气出口12排出；

(5)控制器5通过烟气进口11处收集到的高炉冲渣烟气的温度、压力和流量参数，控制风机4调节热风管道2内热风的流量，以适应不同的消白需求。

在步骤(1)中，烟气进口11送入的高炉冲渣烟气的干球温度为90℃，露点温度为66℃，流量为150000m³/h，粉尘含量为20mg/nm³，高炉冲渣烟气压力为200pa；热风管道2内热风的流量为208000m³/h，干球温度为200℃，露点温度为33℃，粉尘含量为10mg/nm³，风机4全压为3000pa。

在步骤(2)中，混合之后的混合烟气体积流量为360000m³/h，露点降低到54℃，干球温度为149℃。

在步骤(3)中，混合之后的混合烟气中的粉尘被除尘器3捕捉收集，烟气出口12的粉尘含量降至5mg/nm³以下。

效果数据：原干球温度90℃，露点温度66℃的高炉冲渣烟气，在经过高炉冲渣烟气消白一体化装置与热风管道2内的热风混合后排至大气，混合烟气干球温度达到149℃，露点降低到54℃以下；在周围环境0℃以上的气温条件下，可实现烟气出口12的混合烟气无视觉可见白烟，同时，烟气出口12的混合烟气粉尘含量降至5mg/nm³以下。由此可见，本实施例1的高炉冲渣烟气消白一体化装置能够达到脱白除尘的综合效果。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例的高炉冲渣烟气消白一体化装置不包括有除尘器3，本实施例的高炉冲渣烟气消白一体化装置包括有升气帽9，升气帽9位于混合区14内，且升气帽9位于热风进口13的正上方。热风通过热风进口13和喷嘴7进入至混合区14内，升气帽9的尖端朝下并位于喷嘴7的正上方，热风将会流向至升气帽9并会扩散开来，热风中夹带的水分将会阻止在升气帽9上，提高了高炉冲渣烟气消白一体化装置的脱白效果。同时，炉冲渣烟气和热风将会通过升气帽9扩散，实现炉冲渣烟气与热风混合更加快速且均匀，提高了高炉冲渣烟气消白一体化装置的工作效率。

在本实施例2的高炉冲渣烟气消白一体化装置中，利用该高炉冲渣烟气消白一体化装置在使用的过程中包括如下步骤：

(1)热风管道2内的热风先后经过风机4和喷嘴7进行增压和加速，在喷嘴7出口周围形成负压，高炉冲渣烟气经过烟气进口11被引射至混合区14与热风混合；

(2)热风和高炉冲渣烟气在混合区14中通过升气帽9，加强了流体的扰动，加快了混合速度，这一过程中混合烟气露点温度下降，干球温度上升；

(3)在扩散区15内设有除尘器3，混合烟气的粉尘被除尘器3捕捉收集；

(4)经过除尘器3的混合烟气通过烟气出口12排出；

(5)控制器5通过烟气进口11处收集到的高炉冲渣烟气的温度、压力和流量参数，控制风机4调节热风管道2内热风的流量，以适应不同的消白需求。

在步骤(1)中，烟气进口11送入的高炉冲渣烟气的干球温度为90℃，露点温度为66℃，流量为110000m³/h，粉尘含量为20mg/nm³，高炉冲渣烟气压力为100pa；热风管道2内热风的流量为150000m³/h，干球温度为190℃，露点温度为33℃，粉尘含量为10mg/nm³，风机4全压为3500pa。

在步骤(2)中，混合之后的混合烟气体积流量为255000m³/h，露点降低到54℃，干球温度为143℃。

在步骤(3)中，混合之后的混合烟气中的粉尘被除尘器3捕捉收集，烟气出口12的粉尘含量降至5mg/nm³以下。

效果数据：原干球温度90℃，露点温度66℃的高炉冲渣烟气，在经过高炉冲渣烟气消白一体化装置与热风管道2内的热风混合后排至大气，混合烟气干球温度达到143℃，露点降低到54℃以下；在周围环境0℃以上的气温条件下，可实现烟气出口12的混合烟气无视觉可见白烟；同时，烟气出口12的混合烟气粉尘含量降至5mg/nm³以下。由此可见，本实施例2的高炉冲渣烟气消白一体化装置能够达到脱白除尘的综合效果。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。