專利名稱：一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水泥生產的技術領域，涉及水泥生產的余熱利用技術，更具體地 說，本實用新型涉及一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器。
背景技術：
長期以來，水泥行業燒成窯頭廢氣用于余熱利用的粉塵磨損問題比較難以處理。 如何有效地解決余熱利用的窯頭廢氣高溫粉塵磨損、又不過多增加原有生產線的系統阻 力，是本領域的技術人員面臨的一個的重要課題。在水泥工廠純低溫余熱利用窯頭余熱利用鍋爐處理粉塵經歷了以下兩個階段1、對粉塵不處理早期的窯頭余熱利用鍋爐在系統工藝設計上不對廢氣中的粉塵進行預除塵，采取 窯頭廢氣直接進入余熱利用鍋爐，出鍋爐廢氣經過生產線窯頭收塵器處理。此種方式導致 鍋爐運行效率低下，鍋爐受熱面經常磨損，導致爆管事故時常發生，目前的余熱利用系統已 不再采用這種技術方案。2、旋風筒除塵有些水泥企業在設計窯頭余熱利用鍋爐系統時，采用旋風筒除塵技術，但暴露出 來最大的問題是額外增加原有生產線系統阻力500Pa IOOOPa左右，電耗增加較多；特別 是在涉及水泥窯老線余熱利用系統改造時，在窯頭原有排風機富余能力不是很大情況下， 導致窯頭風機抽風能力不足而需要改造，增加技改投資。
實用新型內容本實用新型所要解決的第一個問題是提供一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，達到減 少窯頭廢氣中粉塵對鍋爐磨損的目的，同時不額外增加系統的阻力。為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為本實用新型所提供的這種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，設在水泥窯頭的輸送廢氣至 AQC鍋爐的通路上，所述的分離器包括分離器進氣口和分離器出氣口，所述的分離器為空腔 結構，所述的分離器進氣口和分離器出氣口均設在分離器的頂端殼體上，所述的分離器的 內部設分隔板，所述的分隔板設在分離器進氣口和分離器出氣口之間，并向下延伸，將分離 器的內腔分隔成入口重力沉降室和出口重力沉降室；所述的分隔板下部與所述的分離器殼 體之間為通腔，形成折流重力沉降室。所述的分隔板在向下延伸的過程中，有一個偏向分離器進氣口方向的偏轉。所述的分離器進氣口和分離器出氣口均為圓形孔，所述的分離器的空腔結構的水 平橫截面為矩形，所述的圓形孔面積小于所述的分離器的空腔結構的水平橫截面面積。所述的折流重力沉降室與所述的出口重力沉降室之間，設有導流板，所述的導流 板為多個，且均為豎直方向設置。所述的多個導流板分布在折流重力沉降室與出口重力沉降室交界處，從分離器進氣口至分離器出氣口的方向逐漸向下分布。所述的分離器的下部的殼體為向下縮小的錐形，所述的折流重力沉降室設在錐形 內。所述的錐形的最低處設有回轉鎖風閥，所述的回轉鎖風閥與生產線出灰裝置連接。本實用新型要解決的第二個問題是提供以上所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器采 用的廢氣粉塵分離方法，其發明目的與上述技術方案是相同的。該方法中的廢氣粉塵分離 過程是控制從水泥窯輸送來的含塵高溫氣體通過風管，從分離器進氣口以14 16m/s的 風速，首先進入分離器中的入口重力沉降室，分離器的截面積擴大，高溫氣體流速突然降低 為6 9m/s，低于大于500 μ m粒徑的大顆粒粉塵的沉降速度，粉塵中的大于500 μ m粒徑的 顆粒首先從氣流中沉降分離出來，沿分離器殼體下移；然后，仍然攜帶著大部分粉塵的含塵高溫氣體進入折流重力沉降室，氣流方向發 生180°轉向，經過導流板的多級折流，粒徑在IOOym 500μπι的粉塵顆粒大部分被從氣 流中分離出來，落入分離器下部的錐形殼體；含塵高溫氣體折向后，經過出口重力沉降室，該區域空腔面積繼續擴大，氣體流速 下降至1. 6 2. 6m/s，粉塵顆粒進一步分離，防止了氣體將100 μ m以上的粉塵再次攜帶出 去；在以上所述的過程同時，設在分離器下部的錐形最底處的回轉鎖風閥旋轉，將積 存在錐形殼體內的灰塵排入生產線出灰裝置。本實用新型采用上述技術方案，主要針對水泥窯燒成窯頭大于100 μ m以上的對 鍋爐產生破壞性磨蝕的粉塵顆粒進行分離，運用高效低阻折流式分離器，利用“重力+折 流”粉塵分離原理，比傳統的沉降室分離效率提高30%左右，達到70%，分離效率高；由于 針對性強，有效減輕了篦冷機粉塵對余熱利用鍋爐的磨損，同時系統增加阻力很小，不需要 改造原有生產線窯頭排風機；將本實用新型用于水泥余熱利用項目的效果是應用現有技 術，余熱利用鍋爐換熱面壽命只有3 6個月，而使用本實用新型后，余熱利用鍋爐換熱面 壽命達2年，取得了良好的社會和經濟效果。
下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為分離器的正立面示意圖；圖3為圖2所示結構的俯視示意圖；圖4為圖2所示結構的側面示意圖；圖5為導流板的分布示意圖；圖6為本實用新型應用于水泥余熱系統示意圖。圖中標記為 1、分離器，2、入口重力沉降室，3、折流重力沉降室，4、出口重力沉降室，5、導流板， 6、回轉鎖風閥，7、生產線出灰裝置，8、分離器進氣口，9、分離器出氣口，10、分隔板，11、AQC
4鍋爐。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式
如所涉及的 各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造 工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本實用新型的 發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。如圖1至圖6所表達的本實用新型的結構，本實用新型為一種水泥窯頭廢氣粉塵 分離器，設在水泥窯頭的輸送廢氣至AQC鍋爐11的通路上，所述的分離器1包括分離器進 氣口 8和分離器出氣口 9。在進入分離器進氣口 8的廢氣中，其含塵濃度為30 50g/Nm3 ；經過粉塵分離后， 從分離器出氣口 9排出的高溫廢氣的含塵濃度為9 15g/Nm3。為了實現充分降低廢氣中的含塵濃度的目的，本實用新型采取的技術方案為如圖1所示，本實用新型所提供的這種水泥窯頭廢氣粉塵分離器1為空腔結構，所 述的分離器進氣口 8和分離器出氣口 9均設在分離器1的頂端殼體上，所述的分離器1的 內部設分隔板10，所述的分隔板10設在分離器進氣口 8和分離器出氣口 9之間，并向下延 伸，將分離器1的內腔分隔成入口重力沉降室2和出口重力沉降室4 ；所述的分隔板10下 部與所述的分離器1殼體之間為通腔，形成折流重力沉降室3。本實用新型采取上進風，上出風結構，氣體流向在分離器的底部發生180°轉向。 粉塵分離后沿殼體內壁下移至鎖風回轉閥，送至下游輸灰裝置。本實用新型的技術要點是采用高效低阻折流式分離器對窯頭廢氣進行除塵。充分 利用氣流的減速、灰塵的自身重力和氣流的轉向，實現較大顆粒的灰塵從氣流中較為完全 的分離，效率很高。水泥窯余熱利用系統，對進入窯頭余熱鍋爐的廢氣采用高效低阻折流式 分離器進行預除塵，這種方式除塵效率高，很好地解決了窯頭廢氣中粉塵對余熱鍋爐的磨 損問題；同時阻力較低，僅200Pa左右，一般情況下，不需要對老線窯頭排風機進行改造，具 有在余熱利用項目上推廣的價值。下面是本實用新型的具體實施方式
一、本實用新型所述的分隔板10在向下延伸的過程中，有一個偏向分離器進氣口 8方向的偏轉。如圖1所示，該結構使得出口重力沉降室4容積大大增加，進一步降低氣體流速， 使粉塵進一步分離。圖1中的空心箭頭為氣流的流動方向，細箭頭為分離后的粉塵流動方向。二、如圖2所示本實用新型所述的分離器進氣口 8和分離器出氣口 9均為圓形 孔，所述的分離器1的空腔結構的水平橫截面為矩形，所述的圓形孔面積小于所述的分離 器1的空腔結構的水平橫截面面積。該結構的目的也是使得入口重力沉降室2和出口重力沉降室4容積大大增加，降 低氣體流速，使粉塵充分分離。分離器進氣口 8和分離器出氣口 9的直徑均為Φ3. 7m。三、本實用新型所述的折流重力沉降室3與所述的出口重力沉降室4之間，設有導流板5，所述的導流板5為多個，且均為豎直方向設置。如圖1所示，導流板5的設置實現氣流的多級折流，粒徑在100 μ m 500 μ m的粉 塵顆粒大部分被從氣流中分離出來，落入分離器1下部的錐形殼體。四、本實用新型所述的多個導流板5分布在折流重力沉降室3與出口重力沉降室 4交界處，從分離器進氣口 8至分離器出氣口 9的方向逐漸向下分布。在氣流沿錐形向下的過程中，在導流板5的作用下，不斷折向向上，通入到出口重 力沉降室4。五、本實用新型所述的分離器1的下部的殼體為向下縮小的錐形，所述的折流重 力沉降室3設在錐形內。錐形的設置，其最主要的作用是實現氣流的轉折，粉塵由于慣性的作用集聚到錐 面上，然后下滑；還一個作用是錐形容易使分離后的粉塵集中至較小的范圍，有助于回收 裝置回收。六、本實用新型所述的錐形的最低處設有回轉鎖風閥6，所述的回轉鎖風閥6與生 產線出灰裝置7連接。該回轉鎖風閥6的作用是，其在旋轉過程中，不會產生泄漏，而又能不斷地使分離 后的粉塵排出。本實用新型還提供以上所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器采用的廢氣粉塵分離方 法。該方法中的廢氣粉塵分離過程是控制從水泥窯輸送來的含塵高溫氣體通過風管，從分離器進氣口 8以14 16m/s 的風速，首先進入分離器1中的入口重力沉降室2，分離器1的截面積擴大，高溫氣體流速突 然降低為6 9m/s，低于大于500 μ m粒徑的大顆粒粉塵的沉降速度，粉塵中的大于500 μ m 粒徑的顆粒首先從氣流中沉降分離出來，沿分離器殼體下移；然后，仍然攜帶著大部分粉塵的含塵高溫氣體進入折流重力沉降室3，氣流方向發 生180°轉向，經過導流板5的多級折流，粒徑在IOOym 500μπι的粉塵顆粒大部分被從 氣流中分離出來，落入分離器1下部的錐形殼體；含塵高溫氣體折向后，經過出口重力沉降室4，該區域空腔面積繼續擴大，氣體流 速下降至1. 6 2. 6m/s，粉塵顆粒進一步分離，防止了氣體將100 μ m以上的粉塵再次攜帶 出去；在以上所述的過程同時，設在分離器1下部的錐形最底處的回轉鎖風閥6旋轉，不 斷將積存在錐形殼體內的灰塵排入生產線出灰裝置7。采用上述技術方案，主要針對水泥窯燒成窯頭大于100 μ m以上的對鍋爐產生破 壞性磨蝕的粉塵顆粒進行分離，運用高效低阻折流式分離器，利用“重力+折流”粉塵分離 原理，比傳統的沉降室分離效率提高30%左右，達到70%，分離效率高；由于針對性強，有 效減輕了篦冷機粉塵對余熱利用鍋爐的磨損，同時系統增加阻力很小，不需要改造原有生 產線窯頭排風機；將本實用新型用于水泥余熱利用項目的效果是應用現有技術，余熱利 用鍋爐換熱面壽命只有3 6個月，而使用本實用新型后，余熱利用鍋爐換熱面壽命達2 年，取得了良好的社會和經濟效果。上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受 上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，設在水泥窯頭的輸送廢氣至AQC鍋爐(11)的通路上，所述的分離器(1)包括分離器進氣口(8)和分離器出氣口(9)，其特征在于所述的分離器(1)為空腔結構，所述的分離器進氣口(8)和分離器出氣口(9)均設在分離器(1)的頂端殼體上，所述的分離器(1)的內部設分隔板(10)，所述的分隔板(10)設在分離器進氣口(8)和分離器出氣口(9)之間，并向下延伸，將分離器(1)的內腔分隔成入口重力沉降室(2)和出口重力沉降室(4)；所述的分隔板(10)下部與所述的分離器(1)殼體之間為通腔，形成折流重力沉降室(3)。
2.按照權利要求1所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的分隔板(10) 在向下延伸的過程中，有一個偏向分離器進氣口(8)方向的偏轉。
3.按照權利要求1或2所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的分離器 進氣口(8)和分離器出氣口(9)均為圓形孔，所述的分離器(1)的空腔結構的水平橫截面 為矩形，所述的圓形孔面積小于所述的分離器(1)的空腔結構的水平橫截面面積。
4.按照權利要求1或2所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的折流重 力沉降室(3)與所述的出口重力沉降室(4)之間，設有導流板(5)，所述的導流板(5)為多 個，且均為豎直方向設置。
5.按照權利要求4所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的多個導流板 (5)分布在折流重力沉降室(3)與出口重力沉降室(4)交界處，從分離器進氣口(8)至分離 器出氣口(9)的方向逐漸向下分布。
6.按照權利要求1或2或5所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的分 離器(1)的下部的殼體為向下縮小的錐形，所述的折流重力沉降室(3)設在錐形內。
7.按照權利要求1或2或5所述的水泥窯頭廢氣粉塵分離器，其特征在于所述的錐 形的最低處設有回轉鎖風閥(6)，所述的回轉鎖風閥(6)與生產線出灰裝置(7)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種水泥窯頭廢氣粉塵分離器，所述的分離器為空腔結構，分離器進氣口和分離器出氣口均設在分離器的頂端殼體上，分離器的內部設分隔板，分隔板設在分離器進氣口和分離器出氣口之間，并向下延伸，將分離器的內腔分隔成入口重力沉降室和出口重力沉降室；分隔板下部與分離器殼體之間為通腔，形成折流重力沉降室。采用上述技術方案，比傳統的沉降室分離效率提高30％左右，達到70％，分離效率高；系統增加阻力很小，不需要改造原有生產線窯頭排風機，余熱利用鍋爐換熱面壽命達2年，取得了良好的社會和經濟效果。
文檔編號B01D45/06GK201658894SQ20092021541
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者余彪, 余生, 夏賢清, 張長樂, 郭文叁 申請人:安徽海螺建材設計研究院