CN102746859A - 焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统及工艺，包括有焦炉（1）、推焦装置（2）、拦焦车（3），在焦炉通向化产回收净化系统（5）的炉顶集气管路（4）上连接有双U型水封式导烟车（6）和高压氨水系统（7），在焦炉的机侧炉头安装有烟尘收集罩（8），烟尘收集罩通过安装于双U型水封式导烟车上的无泄漏密封连接装置（9）与U形水封除尘干管（10）连接，在U形水封除尘干管后面顺序连接有自动点火焚烧装置（11）、文丘里除尘装置（12）、脱硫系统（13）、风机（14），风机出风管通向熄焦塔。本发明能耗低，投资小，除尘效果好，且对所有焦炉均适用。

Description

焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及炼焦行业焦炉装煤推焦的烟尘净化回收处理技术领域。

背景技术

焦炉在装煤过程中，因炉内热空气上升，煤料热解产生的荒煤气和水蒸气以及大量粉尘从装煤孔中冒出；同时焦炉在推焦过程中，随着焦饼的移动和塌落，在导焦栅内与导焦栅出口处，也会有大量焦尘逸散，造成周围环境和大气污染以及能源的浪费。目前常见的装煤推焦除尘方法主要有：（一）炉顶消烟除尘车及推焦地面除尘站方法，该方法炉顶消烟车不仅处理效果不佳，浪费大量的荒煤气，车辆运行不畅，维修费用极高、操作环境差等诸多不利因素，特别是无法对机侧炉头烟进行处理，无法满足环保达标排放要求。（二）装煤与推焦消烟除尘二合一的地面站除尘方法，这种方法是在焦炉炉顶设置抽烟干管，通过装煤车抽烟管和拦焦车集尘罩，在不同的操作时段将装煤烟尘与推焦烟尘抽吸到地面站集中处理。这种方法通常采用的是干式吸附过滤方式净化烟尘，对粉尘和焦油雾较为有效，但却存在不能清除气体的可燃成份和部分有毒气体，同时无法解决布袋使用寿命短的问题，同样无法满足环保达标排放。（三）利用高压氨水喷射除尘加焚烧洗涤的净化方法，如申请号为“200510010884.X”名称为“氨水喷射与装煤推焦焚烧洗涤净化方法”的专利申请，该净化方法装煤消烟除尘采用高压氨水与二合一焚烧洗涤净化系统，其工艺流程为：装煤烟尘同时通过高压氨水喷射抽和装煤车集成管两种方式进行消烟除尘；经高压氨水喷射抽吸的烟尘在负压吸引下进入焦炉集气槽处理，由装煤车集成管收集的烟尘经炉顶抽烟干管抽至焚烧炉焚烧，焚烧的废气经洗涤塔洗涤除去粉尘后经由引风机引至排气筒排空；推焦产生的烟尘由拦焦集成罩收集后经炉顶抽烟干管抽至焚烧炉焚烧，废气经洗涤塔洗涤除去粉尘后经由引风机引至排气筒排空。该方法除尘效果较好，但仍然存在如下一些缺陷：（1）这种方法用于顶装焦炉效果尚可，用于焦炉则缺陷明显。因为焦炉在装煤时是先把焦侧炉门关上，待煤饼从机侧送入炭化室后再将机侧炉门关上，由此造成焦炉在装煤时与外界接触面增大，要求装煤时消烟除尘系统抽吸烟尘的吸力大，用传统的顶装焦炉高压氨水喷射来增加吸力不易达到将机侧装煤时产生的烟尘全部抽吸掉；另外，高压氨水喷射有部分煤粉进入了集气槽，带入到焦油中导致回收产品焦油的灰分增加；（2）出焦时，抽烟干管需要进行临时对位，运行时间长后易变形，造成管内堵塞；（3）焚烧炉点火采用专用火嘴，由于荒煤气流速大，煤气不能完全燃烧，造成排气筒烟气中仍有部分煤气；（4）冷却燃烧后的废气用洗涤塔处理，洗涤塔体积大，造价高；（5）燃烧后的煤气通过洗涤塔后直接排入大气，没有进一步去除粉尘中的颗粒物，对环境仍有一定影响。（四）一种焦炉装煤推焦除尘净化方法，专利号为200910094002的中国专利所公开的这种方法为：装煤烟尘主要部分经消烟车集成管抽吸进入水封式导烟干管，小部分进入上升管经吸煤气弯管吸入消烟车集成管，再进入水封式导烟干管，通过剩余煤气管道直接引入焚烧炉焚烧；推焦烟尘经吸尘罩、炉顶抽烟干管进入剩余煤气管道引入焚烧炉焚烧；装煤、推焦烟尘经过焚烧炉燃烧后的烟气进入旋风除尘器，再通过连接管进入湿式水幕除尘器；除尘后的烟气经引风机排出后进入脱水烟囱，最后排出。该方法虽然除尘效果较好，投资较省，但缺点也较多，主要是：(1)宝贵的荒煤气没有被回收利用，（2）推焦除尘的焦粉不但未利用，而且浪费大量的煤气进行焚烧，（3）未彻底解决装煤烟气进入水封干管的密封问题，（4）未提出机侧炉头烟的解决方案。

发明内容

本发明的目的正是为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足,提供一种能耗低，投资小，除尘效果好，能最大限度回收各种能源以满足环保要求，且对所有焦炉均适用的焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统及工艺。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统，包括有焦炉、推焦装置、拦焦车，在焦炉通向化产回收净化系统的炉顶集气管路上连接有双U型水封式导烟车和高压氨水系统，在焦炉的机侧炉头安装有烟尘收集罩，烟尘收集罩通过安装于双U型水封式导烟车上的无泄漏密封连接装置与U形水封除尘干管连接，在U形水封除尘干管后面通过管路顺序连接有自动点火焚烧装置、文丘里除尘装置、脱硫系统、风机，风机的出风管通向熄焦塔；在拦焦车吸尘罩的下部固定连接有U型导烟管、U型导烟管通过水密封式除尘干管与地面除尘站连接，水密封式除尘干管安装于拦焦车运行轨道的支架上，沿焦炉的全长方向与拦焦车一起移动，地面除尘站的最后出风口通向烟囱。

本发明所述地面除尘站包括通过管路顺序连接的旋风除尘器、管式冷却器和布袋除尘器，旋风除尘器与水密封式除尘干管连接，布袋除尘器的出风口通向烟囱。

焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理工艺，工艺流程如下：将煤炭装入焦炉时，装煤烟尘经双U型水封式导烟车和高压氨水系统将大部分烟尘通过炉顶集气管路引入化产回收净化系统进行回收净化，余下的烟尘从焦炉的炉门处外逸，该部分外逸的烟尘在风机的吸力作用下，通过机侧炉头的烟尘收集罩、无泄漏密封连接装置、U型水封除尘干管，依次进入自动点火焚烧装置、文丘里除尘装置、脱硫系统进行净化处理，净化后的达标烟气经风机排出后进入熄焦塔；推焦装置推焦时产生的烟尘经拦焦车的吸尘罩顺序进入U型导烟管、水密封式除尘干管进行净化处理，然后再进入地面除尘站进一步净化，净化后的达标烟气进入烟囱。

本发明推焦装置推焦时产生的烟尘经拦焦车的吸尘罩顺序进入U型导烟管、水密封式除尘干管进行净化处理，然后再顺序进入旋风除尘器、管式冷却器和布袋除尘器进一步净化，净化后的达标烟气进入烟囱。

本发明至少具有以下有益效果：

①装煤烟尘经双U型水封式导烟车和高压氨水系统可将80%以上的烟尘（荒煤气）通过集气管路引入化产回收系统进行回收净化，解决了现有技术直接在消烟车上焚烧，浪费大量能源的不足。

②从炉门处外逸的烟尘（俗称炉头烟），通过机侧炉头烟尘收集罩、双U型水封式导烟车上无泄漏密封连接装置与炉顶U型水封除尘干管连接，实现了无泄漏密封、减少设备容量及负荷，对炉柱及炉体十分有利，也彻底解决了烟尘泄漏问题。

③所设置的自动点火焚烧装置可实现自动点火，安全可靠、节约能耗。

④采用文丘里除尘装置，脱硫系统进一步净化后的烟气通向熄焦塔，无需再单独增加脱水烟囱及循环洗涤沉淀系统，且净化设备技术成熟、操作简单、安全可靠。

⑤推焦烟尘经拦焦车吸尘罩、U型导烟管、水密封式除尘干管进行净化处理，各装置之间实现了无泄漏密封连接，可减少设备容量及负荷，且基本无维修，还能降低烟尘温度。所用的水密封装置还可实现零泄漏。

⑥经净化处理后的推焦烟尘再进入地面除尘站进一步净化，经过旋风除尘器、管式冷却器和布袋除尘器的进一步净化处理，可以除去大颗粒烟尘，进一步降低烟尘温度，减少后续净化负荷及对布袋材质的要求。

本发明可对装煤时产生的荒煤气完全回收利用，机侧炉头烟处理达标排放，全系统密封连接，完全摒弃了现有技术常用的伸缩套筒及皮带小车等工艺，杜绝了泄漏点，因此减小了设备容量和负荷，从而减少了投资和运行费用；装煤和推焦烟尘净化分开运行，利于自动化控制，操控简单，运行稳定，能耗降低，减少了系统负荷，有利于推焦系统的稳定运行、延长布袋的使用寿命。通过本发明工艺，以年产120万吨/年焦炉计算，原有工艺用电负荷在1300kw以上才能满足系统需要，而采用本发明工艺总用电负荷在800kw左右，不算煤气、焦粉回收单电费每年可节约100多万元，如果算上煤气回收及焦粉回收每年可为企业创利近300万元，同时，使用该工艺完全满足国家排放标准，环保效益、经济效益及社会效益均十分显著。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明系统沿焦炉断面的示意图；

图2是本发明工艺平面布局图；

图3是图2中的A部放大图；

图4是图2中的B部放大图；

图5是装煤除尘工艺流程图；

图6是推焦除尘工艺流程图。

图中，1-焦炉，2-推焦装置，3-拦焦车，4-集气管路，5-化产回收净化系统，6-双U型水封式导烟车，7-高压氨水系统，8-烟尘收集罩，9-无泄漏密封连接装置，10-U形水封除尘干管，11-自动点火焚烧装置，12-文丘里除尘装置，13-脱硫系统，14-风机，15-吸尘罩，16-U型导烟管，17-水密封式除尘干管17，18-地面除尘站。

具体实施方式

如图1所示，本发明的焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统包括有焦炉1、推焦装置2、拦焦车3，在焦炉1通向化产回收净化系统5的炉顶集气管路4上连接有双U型水封式导烟车6和高压氨水系统7，在焦炉1的机侧炉头安装有烟尘收集罩8，烟尘收集罩8通过安装于双U型水封式导烟车6上的无泄漏密封连接装置9与U形水封除尘干管10连接。如图2、图3、图4所示，在U形水封除尘干管10后面通过管路顺序连接有自动点火焚烧装置11、文丘里除尘装置12、脱硫系统13、风机14，风机的出风管通向熄焦塔；在拦焦车3吸尘罩15的下部固定连接有U型导烟管16、U型导烟管16通过水密封式除尘干管17与地面除尘站18连接，水密封式除尘干管17安装于拦焦车运行轨道的支架上，沿焦炉的全长方向与拦焦车一起移动，地面除尘站的最后出风口通向烟囱。地面除尘站18包括通过管路顺序连接的旋风除尘器、管式冷却器和布袋除尘器，旋风除尘器与水密封式除尘干管17连接，布袋除尘器的出风口通向烟囱。

采用本发明进行焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理的工艺如下：如图3所示，将煤炭装入焦炉1时，焦炉顶烟尘经双U型水封式导烟车6和高压氨水系统7将装煤产生的大部分（80%以上）的荒煤气（烟尘）导入炉顶集气管路4上的集气槽，引入化产回收净化系统5进行回收净化。但由于荒煤气氧含量的控制、集气管压力波动要求等原因，高压氨水的压力受到限制，所以炉头在装煤时仍有小部分荒煤气从焦炉的炉门处外逸，特别时发生煤饼擦炉墙、塌煤饼时，将会有大量烟尘外溢，必须进行处理。该部分外逸的烟尘在风机14的吸力作用下，通过机侧炉头的烟尘收集罩8、无泄漏密封连接装置9、U型水封除尘干管10，依次进入自动点火焚烧装置11、文丘里除尘装置12、脱硫系统13进行焚烧、洗涤净化处理，净化后的达标烟气经风机14排出后进入熄焦塔，然后排入大气。在U型水封除尘干管10上装有防爆阀，作用是防止烟气浓度达到爆炸极限，产生爆燃泄压之用。脱硫系统13一般采用现有技术常用的脱硫除尘塔，本实施例采用的是XL型高效低阻旋流式水膜脱硫除尘器。地面站自动点火焚烧装置设有煤气专用燃烧器，根据实际焚烧效果确定使用煤气消耗量，平时有一组烧嘴一直燃烧保持长明状态，装煤时发出信号将其他烧嘴全部打开点燃，装煤烟尘进入焚烧炉后，发生完全燃烧，使烟尘中的可燃成分和各种气体有害物转变为无害的废气。出自动点火焚烧装置的高温废气经过文丘里除尘装置固液混合，沿切向进入XL型高效低阻旋流式水膜脱硫除尘器，除尘器采用循环洗涤水对高温废气进行洗涤，使其温度降低到120℃以下，同时将燃烧废气中的固体微粒与废气分离。净化后的废气经风机、烟囱通入熄焦塔排入大气。

推焦装置2推焦时，如图4所示，由拦焦车3的吸尘罩15将焦饼下落时产生的高温烟尘进行收集，靠地面站风机产生的负压，将收集到的烟尘通过U型导烟管16经水密封式除尘干管17的水封槽导入除尘干管。水封起到密封并具有降温的作用。由水封槽与除尘干管构成的水密封式除尘干管17设置在拦焦车的支架上，U型导烟管固定在拦焦车吸尘罩下部，和U型水密封槽配合，可沿着焦炉的全长方向与拦焦车一起移动，U型导烟管的出口端通过除尘干管进风机构，将烟尘送入除尘干管进入地面除尘站，通过旋风除尘器、管式冷却器、布袋除尘器处理过滤后由风机送入烟囱达标排放至大气中。旋风除尘器、管式冷却器、布袋除尘器收集的焦灰经加湿机处理后回收利用或外卖。

本发明所述的焦炉1、推焦装置2、拦焦车3、化产回收净化系统5、双U型水封式导烟车6、高压氨水系统7、烟尘收集罩8、无泄漏密封连接装置9、U形水封除尘干管10、自动点火焚烧装置11、文丘里除尘装置12、脱硫系统13、风机、吸尘罩15、U型导烟管16、水密封式除尘干管17、旋风除尘器、管式冷却器、布袋除尘器等均可采用现有技术设备，也可自行设计。

Claims (4)

1.焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统，包括有焦炉（1）、推焦装置（2）、拦焦车（3），其特征在于，在焦炉（1）通向化产回收净化系统（5）的炉顶集气管路（4）上连接有双U型水封式导烟车（6）和高压氨水系统（7），在焦炉（1）的机侧炉头安装有烟尘收集罩（8），烟尘收集罩（8）通过安装于双U型水封式导烟车（6）上的无泄漏密封连接装置（9）与U形水封除尘干管（10）连接，在U形水封除尘干管（10）后面通过管路顺序连接有自动点火焚烧装置（11）、文丘里除尘装置（12）、脱硫系统（13）、风机（14），风机的出风管通向熄焦塔；在拦焦车（3）吸尘罩（15）的下部固定连接有U型导烟管（16）、U型导烟管（16）通过水密封式除尘干管（17）与地面除尘站（18）连接，水密封式除尘干管（17）安装于拦焦车运行轨道的支架上，沿焦炉的全长方向与拦焦车一起移动，地面除尘站的最后出风口通向烟囱。

2.根据权利要求1所述的焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统，其特征在于，所述地面除尘站（18）包括通过管路顺序连接的旋风除尘器、管式冷却器和布袋除尘器，旋风除尘器与水密封式除尘干管（17）连接，布袋除尘器的出风口通向烟囱。

3.采用权利要求1或2所述焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理系统净化回收烟尘的处理工艺，其特征在于，工艺流程如下：将煤炭装入焦炉（1）时，装煤烟尘经双U型水封式导烟车（6）和高压氨水系统（7）将大部分烟尘通过炉顶集气管路（4）引入化产回收净化系统（5）进行回收净化，余下的烟尘从焦炉的炉门处外逸，该部分外逸的烟尘在风机（14）的吸力作用下，通过机侧炉头的烟尘收集罩（8）、无泄漏密封连接装置（9）、U型水封除尘干管（10），依次进入自动点火焚烧装置（11）、文丘里除尘装置（12）、脱硫系统（13）进行净化处理，净化后的达标烟气经风机（14）排出后进入熄焦塔；推焦装置（2）推焦时产生的烟尘经拦焦车（3）的吸尘罩（15）顺序进入U型导烟管（16）、水密封式除尘干管（17）进行净化处理，然后再进入地面除尘站进一步净化，净化后的达标烟气进入烟囱。

4.根据权利要求3所述的焦炉装煤推焦无泄漏净化回收烟尘处理工艺，其特征在于，推焦装置（2）推焦时产生的烟尘经拦焦车（3）的吸尘罩（15）顺序进入U型导烟管（16）、水密封式除尘干管（17）进行净化处理，然后再顺序进入旋风除尘器、管式冷却器和布袋除尘器进一步净化，净化后的达标烟气进入烟囱。

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