CN102430309A

CN102430309A - 一种细颗粒煤料回收装置

Info

Publication number: CN102430309A
Application number: CN2011103241970A
Authority: CN
Inventors: 王充; 关凯原; 尹华; 白树楷; 霍延中
Original assignee: ANSHAN HONGQICHENG ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT Co Ltd; Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Current assignee: ANSHAN HONGQICHENG ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT Co Ltd; Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Priority date: 2011-10-23
Filing date: 2011-10-23
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明涉及一种细颗粒煤料回收装置，包括煤料预分离段和烟气净化排放段两个功能段，煤料预分离段内部设有进气静压箱，底部为煤料预分离仓，烟气净化排放段布置于煤料预分离段箱体的两侧且与煤料预分离段箱体相通，结构包括气流导流板、滤袋、净气静压箱、细颗粒回收仓。高浓度、大烟气量的含尘气体先经过煤料预分离仓预分离，90％以上的煤粉被收集，10％左右的含煤尘气体经过气流导流板导流、预分离大颗粒煤尘后，均匀分配至中部箱体的滤袋表面，避免高浓度的含尘气体直接冲刷滤袋，可提高细颗粒煤料回收装置回收效率，同时可以延长滤袋使用寿命。细颗粒煤料回收装置还设有一系列安全保护设施。

Description

一种细颗粒煤料回收装置

技术领域

本发明涉及一种细颗粒煤料回收装置，该装置与焦炉烟道废气为热源的煤调湿工艺配套，主要用于回收煤调湿机出口气流携带的细颗粒煤料，以便使其回到炼焦工艺中投入使用。

背景技术

第三代煤调湿技术以焦炉烟道废气为热源，利用流化床的工作原理，使大含湿量的原料煤与热烟气在煤调湿机内充分接触换热，去掉煤料中的水分。这一煤调湿工艺系统尾部烟气具有以下特点：

1.流出煤调湿机的尾部烟气中煤粉含量较大。经过备煤工艺粉碎机粉碎后的配合煤中，粒度等级小于0.5mm的煤料约占总煤料量的42％，而且这部分细颗粒煤料大部分属于高品相的煤料，属于炼焦用优质煤种。为实现高效、均匀调湿的目的，大部分原料煤在煤调湿机内都处于流化状态。原料煤在煤调湿机内经过干燥后，大部分的调湿煤会从煤调湿机底部的调湿煤出口流出，有一部分细颗粒煤料则随尾部烟气流出调湿机，这些煤料90％以上为粒度等级小于0.5mm的煤料。在原料煤来煤湿度较低的情况下，尾部烟气中含细煤粉量可高达200g/Nm³，约占需要调湿的原料煤总量的20％。这部分煤料回收效率的高低直接影响煤调湿系统运行效率，并影响炼焦工艺生产质量和成本；

2.流出煤调湿机的尾部烟气露点温度较高，一般在50～60℃左右，尾部烟气温度比烟气露点温度高出10℃左右；

3.细煤粉活性度比较高，极易发生氧化反应，且细煤粉的粘度较大；

4.尾部烟气中的煤粉含湿量最高可达4％，最低可达1％，细煤粉流动性极佳，但在这个湿度下，煤粉极易出现膨料现象，导致灰仓排料不畅，；

5.煤粉的爆炸下限浓度为33～45g/m³，而尾部烟气中含细煤粉量可高达200g/Nm³；为防止爆炸事故的发生，系统对氧含量有较严格的限制；

6.煤调湿系统处理煤料量比较大，最大可达到350t/h，尾部烟气量最大可达550000m³/h；

基于上述几个原因，细颗粒煤料回收是非常必要的，在煤调湿系统中运用时，不仅要高效回收细颗粒煤粉，提高煤粉回收率，同时要最大程度的避免安全事故的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种细颗粒煤料回收装置，该装置可高效回收煤调湿系统尾部烟气中所携带的细煤粉，同时保证煤调湿系统安全、稳定、高效运行。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种细颗粒煤料回收装置，包括煤料预分离段和烟气净化排放段两个功能段，煤料预分离段和烟气净化排放段均为底部设有灰仓的箱体结构，煤料预分离段内部设有进气静压箱，底部为煤料预分离仓，进气静压箱下部设有多个烟气通道，烟气通道上设有气动调节阀；烟气净化排放段布置于煤料预分离段箱体的两侧且与煤料预分离段箱体相通，结构包括气流导流板、滤袋、净气静压箱、细颗粒回收仓，气流导流板设置于临近煤料预分离段的一侧，滤袋设置于烟气净化排放段的箱体内，底部设有细颗粒回收仓，净气静压箱设置于滤袋顶部并与滤袋内部相通，净气静压箱净气出口处设有气动离线阀。

所述的每个灰仓均设有事故状态充氮保护装置及灰仓防膨料装置。

所述的烟气净化排放段箱体侧部设有泄爆阀。

细颗粒煤料回收装置设备整体设防止尾部烟气结露的保温结构层。

装置的工作过程是：

1)含尘气体通过烟气入口管进入进气静压箱，通过设置于进气静压箱下部的气动调节阀调节烟气进入预分离仓各仓室的风量后，含尘气体进入煤料预分离仓进行煤料预分离，在煤料预分离仓中，含尘气体中的大部分煤料在自重的作用下与气体分离，落入底部灰仓中；少数煤料随气流进入两侧的箱体中，在烟气净化排放段再进一步进行煤料与气体的分离；

2)进入烟气净化排放段的含少量煤料的气体首先与气流导流板接触，与气流导流板接触碰撞后，大颗粒煤粉在惯性作用下直接落到箱体底部的细颗粒回收仓，尾部气流经过气流导流板的导流，均匀分布在箱体内滤袋的外表面，含煤粉烟尘经过滤袋过滤，煤粉被捕集到滤袋的外表面，通过脉冲喷吹装置定期喷吹氮气，将滤袋外表面捕集到的细煤粉尘吹落至细颗粒回收仓；净化后的气体进入净气静压箱经净气出口、排烟风机排至大气；

3)煤料预分离仓及细颗粒回收仓收集的煤粉尘通过与之相连的密闭排灰及输送设备排送回备煤工艺流程中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.回收细颗粒煤料的效率高，经过该装置回收后尾气排放浓度可降低至15mg/Nm³；

2.设备内部设煤料预分离仓及迷宫式气流导流板，可处理高含尘浓度、大风量的含尘气体，可高效捕集夹杂在尾部烟气中的90％以上的煤粉，不仅提高设备捕集效率，同时降低滤袋过滤的含尘气体浓度，可延长滤袋使用寿命，同时消除安全隐患；

3.设备内部没有积尘死角，边角表面均采用弧形结构；灰仓锥度不低于70°；在每个灰仓均设防膨料装置，可迅速、有效的将收集的煤粉排出细颗粒煤料回收装置；

4.对细颗粒煤料回收装置采取保温措施，避免尾部烟气在细颗粒煤料回收装置内部结露，有效防止由于煤粉粘接灰仓侧壁、排灰不畅、出现氧化反应而引起的安全事故的发生；

5.细颗粒煤料回收装置每个灰仓均设料位计及温度检测装置，通过灰仓上限料位报警、检测灰仓煤粉温度等手段，检测除尘器灰仓内有无煤粉堆积，有没有出现氧化反应。一旦检测到灰仓内煤粉温度高于烟气温度，系统就会发出报警信号，同时启动事故状态充氮装置向灰仓内部充氮，防止事态进一步恶化，及时消除安全隐患。

6.滤袋材质采用防静电材质，有效防止静电引发火灾、爆炸等安全事故；

7.细颗粒煤料回收装置可进行在线检修、在线更换滤袋等操作，方便细颗粒煤料回收装置的运行操作及管理；

8.设备漏风量低，设备结构运行阻力小。

附图说明

图1为本发明的结构主视图。

图2为本发明的结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

见图1、图2，细颗粒煤料回收装置，包括煤料预分离段和烟气净化排放段两个功能段，煤料预分离段的分离效率很高，约含200g/Nm³煤粉的烟气经过煤料预分离段分离后，煤粉浓度可降至15～25g/Nm³。烟气净化排放段采用布袋作为过滤材料，用压缩氮气脉冲喷吹作为清灰手段。

煤料预分离段和烟气净化排放段均为底部设有灰仓的箱体结构，煤料预分离段内部设有进气静压箱21，底部为煤料预分离仓3，进气静压箱21下部设有多个烟气通道，烟气通道上设有气动调节阀5；烟气净化排放段布置于煤料预分离段箱体的两侧且与煤料预分离段箱体相通，结构包括气流导流板20、滤袋19、净气静压箱22、细颗粒回收仓2，气流导流板20设置于临近煤料预分离段的一侧，滤袋19设置于烟气净化排放段箱体1内，底部设有细颗粒回收仓2，净气静压箱22设置于滤袋19顶部与滤袋内部相通，滤袋19顶部设有脉冲喷吹装置6，净气静压箱净气出口处设有气动离线阀4。

气流导流板20为由角形钢板组成的迷宫型结构，气流导流板的设置可对尘气中所含粗颗粒煤粉进行粗分离，同时可对尘气进行导流，使烟气净化排放段滤袋表面的气流分布均匀，避免含尘气体直接冲刷滤袋表面，影响滤袋使用效率及使用寿命。

烟气净化排放段箱体1侧壁装有泄爆阀7，用于设备内部及时泄压。设备配套细粒回收装置支柱及框架8，检修平台及护栏9设置在设备需要检修之处。每个灰仓均设事故状态充氮保护装置17、灰仓防膨料装置10、灰仓测温电阻11、灰仓料位计。事故状态充氮保护装置由阀组及管道组成，阀组可与报警信号联锁启动，向灰仓内充氮。灰仓防膨料装置由阀组、流化喷吹管组成，当灰仓出现膨料情况时，灰仓防膨料装置阀组会通过流化喷吹管，向灰仓侧壁喷吹氮气，打破灰仓内的膨料情况；每个灰仓出口设有螺杆式插板阀13，烟气入口管15连接细颗粒煤料回收装置内部进气静压箱21，烟气出口管16连接细颗粒煤料回收装置内部净气静压箱22，细颗粒煤料回收装置外表面设保温结构层18，防止尾部烟气结露。

设备运行时，煤调湿系统尾部烟气通过烟气入口管15进入细颗粒煤料回收装置内部进气静压箱21，通过尘气入口气动调节阀5调节各仓室风量后，进入煤料预分离仓3进行煤料预分离。煤料预分离仓3内部设板式结构层，90％以上的煤料在煤料预分离仓3内从气流中分离出来，落入灰仓底部，只有10％左右的细煤粉随气流进入设在煤料预分离仓两侧的烟气净化排放段箱体1。烟气净化排放段箱体1临近煤料预分离仓一侧设有气流导流板20，含煤粉的尾部烟气与气流导流板20接触，相对大颗粒煤粉在惯性作用下直接落到细颗粒回收仓2底部，而尾部气流经过气流导流板20的导流，均匀分布在烟气净化排放段箱体1内滤袋19的外表面，含煤粉烟尘经过滤袋19外滤，煤粉被捕集到滤袋19外表面，通过采用脉冲喷吹装置6定期喷吹氮气，将滤袋19所捕集到的细煤粉尘吹落至细颗粒回收仓2底部。煤料预分离仓3及细颗粒回收仓2收集的煤粉尘通过与之相连的密闭排灰及输送设备排送回备煤工艺流程中，而经过滤袋净化后的净气则通过排烟风机排至大气。按时序关闭净气出口气动离线阀4，使相应的仓室离线清灰，提高清灰效率。

煤调湿系统尾部烟气露点温度较高，为防止尾部烟气在细颗粒煤料回收装置内部结露，对设备总体设保温结构层18。

为使灰仓排灰顺利进行，防止设备内部出现积尘死角，灰仓锥度不低于70°，且对设备内部各边角做弧形处理，同时在每个灰仓设防膨料装置10，定期用压缩氮气吹散、吹落膨在灰仓中部的细煤粉。

细颗粒煤料回收装置还设有一些保护措施：在每个灰仓设两个上限灰仓料位计12及两个灰仓测温电阻11，当上限灰仓料位计12发出报警信号时，说明灰仓下部排灰设备出现故障或灰仓出现膨料，应抢修排灰设备或启动灰仓防膨料装置10；当灰仓测温电阻11测得煤粉温度高于烟气温度时，说明灰仓内的煤粉已开始出现氧化反应，系统会自动启动事故状态充氮装置17向灰仓内充氮，同时气动排灰设备，将积存的煤粉迅速排出灰仓。中部箱体1侧壁设泄爆阀7，当出现爆炸事故时，可将系统内的压力迅速排泄到大气，防止出现更大的安全事故。

检修平台及护栏9设在需要检修设备之处，灰仓检查门14用于检查灰仓内部煤料堆积情况。通过关闭煤料出口螺杆式插板阀13，可检修与煤料出口相连接的密闭排灰设备。

Claims

1.一种细颗粒煤料回收装置，其特征在于，包括煤料预分离段和烟气净化排放段两个功能段，煤料预分离段和烟气净化排放段均为底部设有灰仓的箱体结构，煤料预分离段内部设有进气静压箱，底部为煤料预分离仓，进气静压箱下部设有多个烟气通道，烟气通道上设有气动调节阀；烟气净化排放段布置于煤料预分离段箱体的两侧且与煤料预分离段箱体相通，结构包括气流导流板、滤袋、净气静压箱、细颗粒回收仓，气流导流板设置于临近煤料预分离段的一侧，滤袋设置于烟气净化排放段的箱体内，底部设有细颗粒回收仓，净气静压箱设置于滤袋顶部与滤袋内部相通，净气静压箱净气出口处设有气动离线阀。

2.根据权利要求1所述的一种细颗粒煤料回收装置，其特征在于，所述的每个灰仓均设有事故状态充氮保护装置及灰仓防膨料装置。

3.根据权利要求1所述的一种细颗粒煤料回收装置，其特征在于，所述的烟气净化排放段箱体侧部设有泄爆阀。

4.根据权利要求1所述的一种细颗粒煤料回收装置，其特征在于，所述的细颗粒煤料回收装置设备整体设防止尾部烟气结露的保温结构层。

5.根据权利要求1所述的一种细颗粒煤料回收装置，其特征在于，所述的气流导流板为由角形钢板组成的迷宫型结构。