一种具有物料检测装置的活性炭吸附系统的制作方法

本实用新型属于烟气净化设备技术领域，具体涉及一种具有物料检测装置的活性炭吸附系统。

背景技术：

活性炭烟气净化技术可以脱硫、脱硝、脱二噁英，在各行业都有广泛应用。

烟气的主要污染物是so2、nox、粉尘等，活性炭烟气净化装置设置有吸附系统、解析系统、制酸系统等多个子系统，烟气经过活性炭吸附单元后净化，活性炭颗粒在吸附单元和解析单元之间循环流动，实现“吸附污染物->加温解析活化(使污染物逸出)->冷却->吸附污染物”的循环利用。

废气中的硫氧化物将以硫酸的形式被活性炭吸收掉，加入氨后则会转化为硫酸的铵盐，废气中的氮氧化物则会与添加至废气中的氨发生scr反应被分解掉。由于碳催化剂会在吸收硫酸及铵盐的过程中逐渐失活，因此有必要对其实施热再生处理。吸附饱和的活性炭送往解析塔进行加热再生，再生后的活性炭运往吸附塔，进行循环利用。

为更好的提高活性炭床层的脱除效率，有必要根据so2浓度、进出口颗粒物浓度等，把床层分成前、后两层或前、中、后三层，前层主要功能是so2吸附，粉尘的收集，宜快速移动确保料层中不会存在热的积聚；中层继续脱硫和脱除nox，可中速移动；后室继续深度脱除nox、so2、抑制粉尘产生，收集粉尘并确使活性炭层自身不产生粉尘，宜慢速移动。这样既消除了聚热升温，满足了so2、粉尘、nox的高效脱除，又减少了活性炭循环量。前、中、后层活性炭下料量由圆辊控制，经圆辊排除的活性炭到底部三角仓，再经星形旋转阀排入到输送系统。

在实际工程运行中，由于活性炭吸附了烟气中的粉尘和活性炭表面生产的硫酸铵等黏性物质，导致活性炭在旋转阀上部变径位置出现结块现象，大量活性炭将在底部三角仓堆积到圆辊位置，因此存在如下风险：1、堆积到圆辊位置的活性炭会与圆辊不停摩擦，产生热量；2、烧结烟气中的o2将会随着圆辊泄露，堆积位置的活性炭自身由于吸附的so2氧化生产硫酸，会产生热量；3、旋转阀位置将会泄露空气；4、活性炭自身产生很多活性炭粉末。综上几种因素，当出现堵料现象时，极有可能产生高温燃烧事故，严重影响系统安全。

本申请目的是开发一种检测装置，对旋转阀位置堵料与否进行检测，保证系统安全稳定运行。同时采取常规的料位计检测，电流检测两种方式，对物料是否堵料进行判别。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种具有物料检测装置的活性炭吸附系统，该系统通过同时采取的是料位计检测，电流检测两种方式，对物料是否堵料进行判别。同时进一步设置有安全气源和惰性粉尘罐；当发生堵料时，对系统充入氮气或惰性气体、惰性粉尘等隔绝空气以及降低物料温度，防止发生险情。本实用新型提供的系统安全性高，降温隔氧效果好，其结构简单，实用性强，能够实时准确的判断物料的排料状态，进而消除安全隐患，减少损失。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案具体如下：

一种具有物料检测装置的活性炭吸附系统，该系统包括活性炭吸附塔。根据烟气的走向，所述活性炭吸附塔的一侧设置有原烟气入口，其另一侧的设置有净烟气出口。在活性炭吸附塔的内部设置有多层并排式活性炭层，任意两个所述活性炭层相互之间设置有多孔板。所述活性炭层的底部均独立设置有圆辊下料结构。所述圆辊下料结构下方设置有缓冲仓，缓冲仓的底部设置有卸料阀。所述缓冲仓上还设置有物料检测装置。

作为优选，所述物料检测装置为设置在缓冲仓内部的料位计。所述料位计位于缓冲仓的内部上方且在水平位置上位于圆辊下料结构的下方。

作为优选，所述料位计外部还连接至料位信号器。料位信号器通过接收料位计反馈的电信号反映缓冲仓内的物料料位情况。

作为优选，所述物料检测装置为设置在卸料阀出口下方的触碰杆。所述触碰杆在受到下行物料冲击时会水平向下发生转动，而在没有物料冲击的情况下又能够复位回到水平方向的位置。

作为优选，所述触碰杆外部连接至触碰信号器。触碰信号器通过接收触碰杆处于不同位置时发出的电信号进而反映缓冲仓的物料下料情况。

作为优选，所述物料检测装置为与卸料阀相连接的卸料信号器。卸料信号器通过接收卸料阀反馈的电信号的不同反映卸料阀的卸料情况。

作为优选，该系统还包括安全气源。所述安全气源通过管道与缓冲仓相连通。

作为优选，所述安全气源为氮气、氦气、氩气、氙气中的一种或多种。

作为优选，该系统还包括惰性粉尘罐。所述惰性粉尘罐设置在安全气源外侧。

作为优选，所述惰性粉尘罐为碳酸钙超细惰性粉尘罐、硫酸钙超细惰性粉尘罐、碳酸镁超细惰性粉尘罐中的一种或多种。

作为优选，所述原烟气入口和活性炭吸附塔之间设置有入口板。

作为优选，所述净烟气出口和活性炭吸附塔之间设置有出口格栅板。

作为优选，所述入口格栅板、出口格栅板均为百叶窗结构。

作为优选，该系统还包括控制装置。所述控制装置分别通过线路与料位信号器、触碰信号器、卸料信号器、安全气源、惰性粉尘罐、入口格栅板、出口格栅板相连。

在现有技术中，所述活性炭吸附塔为错流分层吸附单元塔型，烟气流向与活性炭流向相对垂直，塔内分为三层，活性炭各层下料采用圆辊卸料形式，速度分别可控，在圆辊与吸附塔整体下料旋转阀之间存在一个三角缓冲仓，三角缓冲仓内部分别采用褶皱设置，用于存储吸附塔下料的活性炭和降低活性炭摩擦损耗。吸附塔整体迎风面最底部(下塔节最底部位置)与圆辊之间存在一定高度，用于烟气密封，防止烟气从圆辊处泄露。但在实际工程应用中，圆辊卸料后的活性炭会存在部分水分，原因如下：1、烧结烟气量大，水分含量高，会有微量烟气泄露；2、活性炭会吸附烟气中的水分，在塔内从120-160℃，降低到100℃以下后，会液化冷凝；3、烟气中含有so2及大量水分，烟气中so2会水蒸气会在活性炭表面生成硫酸，硫酸表面会吸附部分水分。如上所述，为解决脱硝率问题，也需要向塔内通入nh3，由于so2比no极性高，更易于nh3反应，会在活性炭表面或内部生产黏状的硫酸铵，同时活性炭在吸附-解吸循环过程中，由于机械磨损会产生大量的粉末，当水分、活性炭粉末、温差、黏状硫铵共同存在时，就会在吸附塔下料旋转阀位置产生结块现象，导致圆辊排放的活性炭堵塞在三角缓冲仓内，不能通过旋转阀排出，进而影响这个系统的安全稳定运行。在本实用新型中，通过在缓冲仓设置有物料检测装置，实时检测物料的排放状况，进而保证系统的安全运行，即当物料处于正常排料时，不需做任何处理；而当检测到出现堵料现象时，可采取如下措施：关闭该吸附系统的烟气进出口通道(例如关闭进入活性炭吸附塔的挡板门和活性炭吸附塔净烟气排放的挡板门)、关闭氨气，通入氮气或或惰性气体或惰性粉尘，并停止下料圆辊和卸料阀，待险情排除后再恢复正常运行。

在本实用新型中，当物料检测装置为料位计时：所述料位计位于缓冲仓的内部上方且在水平位置上位于圆辊下料结构的下方，料位计外部还连接至料位信号器。当活性炭吸附系统正常运行时，该料位计所在区域不积料，料位计反馈给料位计信号器的电信号读数则为零，当发生堵料时，料位计所在区域发生积料现象，则料位计反馈给料位计信号器的电信号读数则为一，那么须执行如下措施：关闭该吸附系统的烟气进出口通道(例如关闭进入活性炭吸附塔的挡板门和活性炭吸附塔净烟气排放的挡板门)、关闭氨气，通入氮气或惰性气体，并停止下料圆辊和卸料阀，待险情排除后再恢复正常运行。

在本实用新型中，当物料检测装置为触碰杆时：所述触碰杆设置在卸料阀出口下方，触碰杆外部连接至触碰信号器。所述触碰杆受力会摆动，原始姿势为水平a状态，当受到上方物料冲击力的外力作用时，会向下摆动到位置b处，触碰杆位置的变化会产生电信号的变化，被触碰杆信号器监测到，从而判断管道内触碰杆的状态。其在监测管道堵料工作如下：1、当上方物料流动正常时，卸料阀正常排料，大量物料从卸灰阀出口处卸出，物料受重力往下流动，并作用在触碰杆上，迫使触碰杆往下摆动，触碰杆信号器接收到显示为正常排料的信号，进而可判断出触碰杆位置变化，即可知管道内物料为正常流动；不做任何处理；2、当上方卸料阀出物料堵塞不流动时，卸料阀无物料排放，卸料阀出口处无物料卸出，触碰杆上无外力作用，触碰杆恢复初始状态，触碰杆信号器接收到异常排料的信号，进而可判断出触碰杆位置变化，即可知管道内物料堵塞没有流动：可作出如下措施：关闭该吸附系统的烟气进出口通道(例如关闭进入活性炭吸附塔的挡板门和活性炭吸附塔净烟气排放的挡板门)、关闭氨气，通入氮气或惰性气体，并停止下料圆辊和卸料阀，待险情排除后再恢复正常运行。

在本实用新型中，当物料检测装置为卸料信号器时：所述卸料信号器直接与卸料阀相连接。卸料信号器通过接收卸料阀反馈的电信号的不同反映物料卸料情况。设定当卸料阀旋转阀空转时卸料信号器显示电流为i0，则表示活性炭吸附系统为非正常运行(即发生堵料现象)；而当卸料阀旋转阀带料旋转时卸料信号器显示电流为i1，则表示活性炭吸附系统为正常运行；因此，若卸料信号器显示的电流突然间发生变化，可判断为输送机自身问题或发生活性炭堵死，产生空转，此时需要：关闭该吸附系统的烟气进出口通道(例如关闭进入活性炭吸附塔的挡板门和活性炭吸附塔净烟气排放的挡板门)、关闭氨气，通入氮气或惰性气体，并停止下料圆辊和卸料阀，待险情排除后再恢复正常运行。

进一步的，为提高降温隔氧效果，本实用新型也可采用碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等超细惰性粉尘，可在氮气流的带动下进入缓冲仓，隔绝烟气和空气，保证系统的安全稳定。这些惰性超细粉尘可以包裹活性炭，隔绝氧气。加入的超细粉尘经过输送系统进入解析系统，解析系统温度为430℃，不会分解硫酸盐，这些超细粉尘也可以经过解析之后的振动筛随碳粉筛分出去，也不会被带入到吸附系统造成影响。

在本实用新型中，通过增加控制装置，对物料检测装置(料位计及料位计信号器、触碰杆及触碰信号器、卸料信号器)反馈的信息进行识别和判断，如果系统运行正常，则维持现状继续运行；若系统运行不正常(主要为发生堵料现象)，则控制装置控制关闭该吸附系统的烟气进出口通道、关闭氨气，通入氮气或惰性气体，并停止下料圆辊和卸料阀，待险情排除后再恢复正常运行。极大的节省了人力物力，减少了劳动强度，同时也能够及时有效的在险情未发生前果断采取措施，减少损失。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为物料检测装置是料位计时的结构示意图；

图3为物料检测装置是触碰杆时的结构示意图；

图4为物料检测装置是卸料信号器时的结构示意图；

图5为本实用新型具有保护机制的结构示意图；

图6为本实用新型控制图。

附图标记：1：活性炭吸附塔；101：原烟气入口；102：净烟气出口；103：活性炭层；104：多孔板；105：圆辊下料结构；106：入口格栅板；107：出口格栅板；2：缓冲仓；201：卸料阀；3：物料检测装置；301：料位计；302：料位信号器；303：触碰杆；304：触碰信号器；305：卸料信号器；4：安全气源；5：惰性粉尘罐；6：控制装置。

具体实施方式

下面对本实用新型的技术方案进行举例说明，本实用新型请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

一种具有物料检测装置的活性炭吸附系统，该系统包括活性炭吸附塔1。根据烟气的走向，所述活性炭吸附塔1的一侧设置有原烟气入口101，其另一侧设置有净烟气出口102。在活性炭吸附塔1的内部设置有多层并排式活性炭层103，任意两个所述活性炭层103相互之间设置有多孔板104。所述活性炭层103的底部均独立设置有圆辊下料结构105。所述圆辊下料结构105下方设置有缓冲仓2，缓冲仓2的底部设置有卸料阀201。所述缓冲仓2上还设置有物料检测装置3。

作为优选，所述物料检测装置3为设置在缓冲仓2内部的料位计301。所述料位计301位于缓冲仓2的内部上方且在水平位置上位于圆辊下料结构105的下方。

作为优选，所述料位计301外部还连接至料位信号器302。料位信号器302通过接收料位计301反馈的电信号反映缓冲仓2内的物料料位情况。

作为优选，所述物料检测装置3为设置在卸料阀201出口下方的触碰杆303。所述触碰杆303在受到下行物料冲击时会水平向下发生转动，而在没有物料冲击的情况下又能够复位回到水平方向的位置。

作为优选，所述触碰杆303外部连接至触碰信号器304。触碰信号器304通过接收触碰杆303处于不同位置时发出的电信号进而反映缓冲仓2的物料下料情况。

作为优选，所述物料检测装置3为与卸料阀201相连接的卸料信号器305。卸料信号器305通过接收卸料阀201反馈的电信号的不同反映卸料阀201的卸料情况。

作为优选，该系统还包括安全气源4。所述安全气源4通过管道与缓冲仓2相连通。

作为优选，所述安全气源4为氮气、氦气、氩气、氙气中的一种或多种。

作为优选，该系统还包括惰性粉尘罐5。所述惰性粉尘罐5设置在安全气源4外侧。

作为优选，所述惰性粉尘罐5为碳酸钙超细惰性粉尘罐、硫酸钙超细惰性粉尘罐、碳酸镁超细惰性粉尘罐中的一种或多种。

作为优选，所述原烟气入口101和活性炭吸附塔1之间设置有入口格栅板106。

作为优选，所述净烟气出口102和活性炭吸附塔1之间设置有出口格栅板107。

作为优选，所述入口格栅板106、出口格栅板107均为百叶窗结构。

作为优选，该系统还包括控制装置6。所述控制装置6分别通过线路与料位信号器302、触碰信号器304、卸料信号器305、安全气源4、惰性粉尘罐5、入口格栅板106、出口格栅板107相连。

实施例1

如图1所示，一种具有物料检测装置的活性炭吸附系统，该系统包括活性炭吸附塔1。根据烟气的走向，所述活性炭吸附塔1的一侧设置有原烟气入口101，其另一侧设置有净烟气出口102。在活性炭吸附塔1的内部设置有多层并排式活性炭层103，任意两个所述活性炭层103相互之间设置有多孔板104。所述活性炭层103的底部均独立设置有圆辊下料结构105。所述圆辊下料结构105下方设置有缓冲仓2，缓冲仓2的底部设置有卸料阀201。所述缓冲仓2上还设置有物料检测装置3。

实施例2

重复实施例1，如图2所示。只是所述物料检测装置3为设置在缓冲仓2内部的料位计301。所述料位计301位于缓冲仓2的内部上方且在水平位置上位于圆辊下料结构105的下方。

实施例3

重复实施例2，如图2所示，只是所述料位计301外部还连接至料位信号器302。料位信号器302通过接收料位计301反馈的电信号反映缓冲仓2内的物料料位情况。

实施例4

重复实施例1，如图3所示，只是所述物料检测装置3为设置在卸料阀201出口下方的触碰杆303。所述触碰杆303在受到下行物料冲击时会水平向下发生转动，而在没有物料冲击的情况下又能够复位回到水平方向的位置。

实施例5

重复实施例4，只是所述触碰杆303外部连接至触碰信号器304。触碰信号器304通过接收触碰杆303处于不同位置时发出的电信号进而反映缓冲仓2的物料下料情况。

实施例6

重复实施例1，如图4所示，只是所述物料检测装置3为与卸料阀201相连接的卸料信号器305。卸料信号器305通过接收卸料阀201反馈的电信号的不同反映卸料阀201的卸料情况。

实施例7

重复实施例1，如图5所示，只是该系统还包括安全气源4。所述安全气源4通过管道与缓冲仓2相连通。所述安全气源4为氮气。

实施例8

重复实施例7，如图5所示，只是该系统还包括惰性粉尘罐5。所述惰性粉尘罐5设置在安全气源4外侧。所述惰性粉尘罐5为碳酸钙超细惰性粉尘罐。

实施例9

重复实施例8，只是所述原烟气入口101和活性炭吸附塔1之间设置有入口格栅板106。所述入口格栅板106为百叶窗结构。

实施例10

重复实施例9，只是所述净烟气出口102和活性炭吸附塔1之间设置有出口格栅板107。所述出口格栅板107均为百叶窗结构。

实施例11

重复实施例10，如图6所示，只是该系统还包括控制装置6。所述控制装置6分别通过线路与料位信号器302、触碰信号器304、卸料信号器305、安全气源4、惰性粉尘罐5、入口格栅板106、出口格栅板107相连。