全文摘要
本申请公开一种石灰窑除尘装置及方法，所述石灰窑除尘装置包括重力除尘装置、粉尘称重仓和氧化钙分离回收装置；所述重力除尘装置包括沉降室，所述沉降室上部两侧分别设有入口风管和出口风管，所述沉降室与所述释放管通过所述入口风管连通，所述沉降室设有第一振动电机；所述沉降室与所述粉尘称重仓之间设有上部卸灰阀，所述粉尘称重仓上设有料位计和第二振动电机，所述粉尘称重仓的底部设有出灰管，所述出灰管上设有下部卸灰阀，所述出灰管与所述氧化钙分离回收装置连通。本申请能对释放阀排放的废气中的粉尘进行沉降处理，降低废气中的粉尘含量，避免环境污染，还可将废气中的氧化钙粉尘收集后直接送入成品仓，实现了对粉尘的资源化利用。
主设计要求
1.一种石灰窑除尘装置，用于石灰窑系统，所述石灰窑系统中的释放阀分为助燃风释放阀和冷却风释放阀，所述释放阀包括三通阀壳、旋转阀塞和释放管，其特征在于，所述石灰窑除尘装置包括重力除尘装置、粉尘称重仓和氧化钙分离回收装置；所述重力除尘装置包括沉降室，所述沉降室上部两侧分别设有入口风管和出口风管，所述沉降室与所述释放管通过所述入口风管连通，所述沉降室设有第一振动电机；所述沉降室与所述粉尘称重仓之间设有上部卸灰阀，所述粉尘称重仓上设有料位计和第二振动电机，所述粉尘称重仓的底部设有出灰管，所述出灰管上设有下部卸灰阀，所述出灰管与所述氧化钙分离回收装置连通；所述沉降室内设有隔板，所述隔板位于入口风管和出口风管之间，所述隔板固定在沉降室的上部，所述隔板的高度小于所述沉降室的高度；所述沉降室的截面积大于所述入口风管的截面积；所述氧化钙分离回收装置包括过滤池，所述过滤池内设有过滤板；所述出灰管的末端位于所述过滤池内部，并且位于所述过滤板的上方；所述过滤池的顶部连接有消化水管，所述消化水管上设有第一水阀；所述过滤池的底部连接有排液管，所述排液管上设有第二水阀；当粉尘称重仓内的粉尘经出灰管排向过滤池内时，过滤池内初始水量M(H2O)2＝1000(H+0.1)A，H为出灰管的末端与过滤池底面的高度差，单位为m；A是过滤池的底面积，单位m2；如果溶解粉尘中氧化钙所需的理论总用水量M(H2O)l大于M(H2O)2，则计算二次注入量M(H2O)1，并打开第一水阀，向所述过滤池注入质量为M(H2O)1的清水。
设计方案
1.一种石灰窑除尘装置，用于石灰窑系统，所述石灰窑系统中的释放阀分为助燃风释 放阀和冷却风释放阀，所述释放阀包括三通阀壳、旋转阀塞和释放管，其特征在于，所述石 灰窑除尘装置包括重力除尘装置、粉尘称重仓和氧化钙分离回收装置；所述重力除尘装置 包括沉降室，所述沉降室上部两侧分别设有入口风管和出口风管，所述沉降室与所述释放 管通过所述入口风管连通，所述沉降室设有第一振动电机；所述沉降室与所述粉尘称重仓 之间设有上部卸灰阀，所述粉尘称重仓上设有料位计和第二振动电机，所述粉尘称重仓的 底部设有出灰管，所述出灰管上设有下部卸灰阀，所述出灰管与所述氧化钙分离回收装置 连通；所述沉降室内设有隔板，所述隔板位于入口风管和出口风管之间，所述隔板固定在沉 降室的上部，所述隔板的高度小于所述沉降室的高度；所述沉降室的截面积大于所述入口 风管的截面积；
所述氧化钙分离回收装置包括过滤池，所述过滤池内设有过滤板；所述出灰管的末端 位于所述过滤池内部，并且位于所述过滤板的上方；所述过滤池的顶部连接有消化水管，所 述消化水管上设有第一水阀；所述过滤池的底部连接有排液管，所述排液管上设有第二水 阀；当粉尘称重仓内的粉尘经出灰管排向过滤池内时，过滤池内初始水量M(H 2<\/sub>O)2<\/sub>＝1000(H+ 0.1)A，H为出灰管的末端与过滤池底面的高度差，单位为m；A是过滤池的底面积，单位m 2<\/sup>；如 果溶解粉尘中氧化钙所需的理论总用水量M(H 2<\/sub>O)l<\/sub>大于M(H2<\/sub>O)2<\/sub>，则计算二次注入量M(H2<\/sub>O)1<\/sub>， 并打开第一水阀，向所述过滤池注入质量为M(H 2<\/sub>O)1<\/sub>的清水。
2.根据权利要求1所述的石灰窑除尘装置，其特征在于，所述过滤池的一侧连接有冲洗 水管，所述冲洗水管设置在所述过滤板的上方，所述冲洗水管上设有第三水阀；所述过滤池 的另一侧设有污水管，所述污水管上设有第四水阀，所述污水管的下方设有污水处理池。
3.一种石灰窑除尘方法，用于如权利要求2所述的石灰窑除尘装置，其特征在于，所述 方法包括：
石灰窑换向开始时，释放阀转为泄压状态，使含粉尘的废气依次经释放管和入口风管 进入沉降室沉淀后排放；
石灰窑换向结束后，所述释放阀转为非泄压状态，开启上部卸灰阀和第一振动电机，使 沉降室收集的粉尘全部进入粉尘称重仓后，关闭上部卸灰阀和第一振动电机；
当所述粉尘称重仓内料位达到上限时，记录粉尘称重仓上限料重M1<\/sub>；
开启下部卸灰阀和第二振动电机，使所述粉尘称重仓内的粉尘经出灰管进入过滤池；
判断粉尘称重仓内料位是否达到下限；
如果粉尘称重仓内料位达到下限，则关闭下部卸灰阀和第二振动电机，并记录粉尘称 重仓下限料重M 2<\/sub>；
根据粉尘称重仓上限料重M1<\/sub>和粉尘称重仓下限料重M2<\/sub>，计算理论总用水量M(H2<\/sub>O)l<\/sub>；
判断M(H2<\/sub>O)l<\/sub>是否大于过滤池内初始水量M(H2<\/sub>O)2<\/sub>；M(H2<\/sub>O)2<\/sub>＝1000(H+0.1)A，H为出灰管 的末端与过滤池底面的高度差，单位为m；A是过滤池的底面积，单位m 2<\/sup>；
如果M(H2<\/sub>O)l<\/sub>大于M(H2<\/sub>O)2<\/sub>，则计算二次注入量M(H2<\/sub>O)1<\/sub>，并打开第一水阀，向所述过滤池 注入质量为M(H 2<\/sub>O)1<\/sub>的清水；
如果M(H2<\/sub>O)l<\/sub>小于M(H2<\/sub>O)2<\/sub>，则打开第二水阀，待所述过滤池中的氢氧化钙溶液全部从排 液管流出后，关闭所述第二水阀。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当关闭上部卸灰阀和第一振动电机之后， 所述方法还包括：如果粉尘称重仓内料位未达到上限，则一个除尘周期结束。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在关闭所述第二水阀之后，所述方法还包 括：
开启第三水阀和第四水阀，利用冲洗水管对过滤板冲洗给定时间t，同时冲洗后的污水 经污水管排入污水处理池中；
关闭所述第三水阀和所述第四水阀，打开所述第一水阀，向所述过滤池内注入质量为M (H 2<\/sub>O)2<\/sub>的清水，则一个除尘周期结束。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算M(H2<\/sub>O)l<\/sub>：
设计说明书
技术领域
本申请涉及石灰窑技术领域，尤其涉及一种石灰窑除尘装置及方法。
背景技术
如图1所示，现有石灰窑系统包括A膛1和B膛2，A膛1和B膛2上均设有供热装置3和 位于窑底的出料托板4，A膛1和B膛2通过环形通道5连通。A膛1和B膛2的两个出料托板4之间 设有冷却风管6和冷却风释放阀7，冷却风管6与冷却风机8连接。A膛1和B膛2的上部通过助 燃风管9连通，助燃风管9上设有助燃风释放阀10，助燃风管9与助燃风机11连接。生产过程 中，石灰原料在燃烧膛内高温煅烧生成高温烟气和成品生石灰，煅烧所需空气通过助燃风 机11，经助燃风管9送入燃烧膛。成品生石灰堆积在出料托板4上，经冷却风机8送入的冷却 风冷却至80℃后，由出料托板4排出窑膛，冷却形成的高温废气与煅烧生成的高温烟气通过 环形通道5进入预热膛，对预热膛中石灰原料进行预加热。A膛1和B膛2进行周期性的换向操 作，交替充当预热膛和燃烧膛，实现石灰的预热和煅烧工艺。
燃烧膛为正压操作，入窑压力大约为20kPa，而预热膛为微负压操作，因此换向过 程中需对燃烧膛进行泄压，故分别设置冷却风释放阀7和助燃风释放阀10，以分别释放燃烧 膛下部和上部的窑膛压力。参照图2，以冷却风释放阀7的结构为例，其包括主要三通阀壳 71、旋转阀塞72和释放管73，三通阀壳71的三个接口分别连接进风管61、出风管62和释放管 73。旋转阀塞72有两个工作位置，当释放阀处于非泄压状态时，旋转阀塞72堵住释放管73与 三通阀壳71的通路，冷却风机8通过三通阀壳71向窑膛送风；当释放阀处于泄压状态时，旋 转阀塞72堵住出风管62与三通阀壳71的通路，冷却风机8鼓入的风通过释放管排出，实现窑 膛压力的释放。
然而，由于成品石灰较软，在生产过程中极易形成粉末状生石灰，在燃烧膛内正压 环境下，窑膛内的石灰粉末会在风流的作用下，窜入冷却风管6和助燃风管9中，最后在冷却 风释放阀7和助燃风释放阀10内聚集、沉淀。当释放阀由非泄压状态转换为泄压状态时，聚 集在三通阀壳71中的粉尘会随风流从释放管73排放而出，使阀体周围空气中粉尘含量急剧 增加，会导致环境污染，并且粉尘中主要成分为氧化钙粉末，简单外排也会造成原料浪费。
发明内容
本申请提供一种石灰窑除尘装置及方法，以解决石灰窑生产过程中的粉尘污染问 题。
第一方面，本申请提供一种石灰窑除尘装置，用于石灰窑系统，所述石灰窑系统中 的释放阀分为助燃风释放阀和冷却风释放阀，所述释放阀包括三通阀壳、旋转阀塞和释放 管，所述石灰窑除尘装置包括重力除尘装置、粉尘称重仓和氧化钙分离回收装置；所述重力 除尘装置包括沉降室，所述沉降室上部两侧分别设有入口风管和出口风管，所述沉降室与 所述释放管通过所述入口风管连通，所述沉降室设有第一振动电机；所述沉降室与所述粉 尘称重仓之间设有上部卸灰阀，所述粉尘称重仓上设有料位计和第二振动电机，所述粉尘 称重仓的底部设有出灰管，所述出灰管上设有下部卸灰阀，所述出灰管与所述氧化钙分离 回收装置连通。
可选地，所述氧化钙分离回收装置包括过滤池，所述过滤池内设有过滤板；所述出 灰管的末端位于所述过滤池内部，并且位于所述过滤板的上方；所述过滤池的顶部连接有 消化水管，所述消化水管上设有第一水阀；所述过滤池的底部连接有排液管，所述排液管上 设有第二水阀。
可选地，所述过滤池的一侧连接有冲洗水管，所述冲洗水管设置在所述过滤板的 上方，所述冲洗水管上设有第三水阀；所述过滤池的另一侧设有污水管，所述污水管上设有 第四水阀，所述污水管的下方设有污水处理池。
可选地，所述沉降室内设有隔板，所述隔板位于入口风管和出口风管之间，所述隔 板固定在沉降室的上部，所述隔板的高度小于所述沉降室的高度；所述沉降室的截面积大 于所述入口风管的截面积。
第二方面，本申请提供一种石灰窑除尘方法，用于如第一方面所述的石灰窑除尘 装置，所述方法包括：
石灰窑换向开始时，释放阀转为泄压状态，使含粉尘的废气经入口风管进入沉降 室沉淀后排放；
石灰窑换向结束后，所述释放阀转为非泄压状态，开启上部卸灰阀和第一振动电 机，使沉降室收集的粉尘全部进入粉尘称重仓后，关闭上部卸灰阀和第一振动电机；
开启下部卸灰阀和第二振动电机，使所述粉尘称重仓内的粉尘经出灰管进入过滤 池。
进一步地，所述开启下部卸灰阀和第二振动电机之前，所述方法还包括：当所述粉 尘称重仓内料位达到上限时，记录粉尘称重仓上限料重M 1<\/sub>。
进一步地，当关闭上部卸灰阀和第一振动电机之后，所述方法还包括：如果粉尘称 重仓内料位未达到上限，则一个除尘周期结束。
进一步地，当开启下部卸灰阀和第二振动电机之后，所述方法还包括：
判断粉尘称重仓内料位是否达到下限；
如果粉尘称重仓内料位达到下限，则关闭下部卸灰阀和第二振动电机，并记录粉 尘称重仓下限料重M 2<\/sub>。
进一步地，当关闭下部卸灰阀和第二振动电机之后，所述方法还包括：
根据粉尘称重仓上限料重M1<\/sub>和粉尘称重仓下限料重M2<\/sub>，计算理论总用水量M (H 2<\/sub>O)l<\/i><\/sub>；
判断M(H2<\/sub>O)l<\/i><\/sub>是否大于过滤池内初始水量M(H2<\/sub>O)2<\/sub>；
如果M(H2<\/sub>O)l<\/i><\/sub>大于M(H2<\/sub>O)2<\/sub>，则计算二次注入量M(H2<\/sub>O)1<\/sub>，并打开第一水阀，向所述过 滤池注入质量为M(H 2<\/sub>O)1<\/sub>的清水；
如果M(H2<\/sub>O)l<\/i><\/sub>小于M(H2<\/sub>O)2<\/sub>，则打开第二水阀，待所述过滤池中的氢氧化钙溶液从排 液管全部流出后，关闭所述第二水阀。
进一步地，在关闭所述第二水阀之后，所述方法还包括：
开启第三水阀和第四水阀，利用冲洗水管对过滤板冲洗给定时间t，同时冲洗后的 污水经污水管排入污水处理池中；
关闭所述第三水阀和所述第四水阀，打开所述第一水阀，向所述过滤池内注入质 量为M(H 2<\/sub>O)2<\/sub>的清水，则一个除尘周期结束。
进一步地，按照以下公式计算M(H2<\/sub>O)l<\/i><\/sub>：
式中，x为氢氧化钙在清水中的溶解度。
进一步地，按照以下公式计算M(H2<\/sub>O)1<\/sub>：
式中，M(H2<\/sub>O)S<\/i><\/sub>为实际总水用量， 申请码:申请号:CN201910000387.3 申请日:2019-01-02 公开号:CN109316837A 公开日:2019-02-12 国家:CN 国家/省市:43(湖南) 授权编号:CN109316837B 授权时间:20190514 主分类号:B01D45/02 专利分类号:B01D45/02;B01D45/18;C04B2/10 范畴分类:23A; 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司 第一申请人:中冶长天国际工程有限责任公司 申请人地址:410006 湖南省长沙市岳麓区节庆路7号 发明人:刘前;周浩宇;王赛辉;万忠炎;潘绍兵;曾文波 第一发明人:刘前 当前权利人:中冶长天国际工程有限责任公司 代理人:逯长明;许伟群 代理机构:11363 代理机构编号:北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙) 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计设计图
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