CN102942939A

CN102942939A - 用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置

Info

Publication number: CN102942939A
Application number: CN2011102337105A
Authority: CN
Inventors: 王彬; 徐列; 安巍巍; 聂浩; 孙刚
Original assignee: Beijing Huatai Coking Engineering Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Huatai Coking Engineering Technology Co Ltd
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2031-08-15
Also published as: CN102942939B

Abstract

本发明提供用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，包括干熄炉、一次除尘器以及锅炉，所述一次除尘器设置在所述干熄炉的出风口与所述锅炉的进风口之间，以使携带焦粉的高温循环气体与所述焦粉分离后进入所述锅炉，所述一次除尘器为旋风除尘器。所述旋风除尘器不仅可以将焦粉与循环气体有效分离，减少循环气体对锅炉的磨损，从而提高锅炉的使用寿命，而且占地面积小，检修频率低，因此，可以提高干熄焦装置的使用效率。

Description

用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置

技术领域

本发明属于焦化领域，具体涉及一种用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置。

背景技术

干熄焦法是利用较冷的循环气体在干熄炉与红焦进行热交换，吸收红焦热量的循环气体导入锅炉内回收热量，产生蒸汽，循环气体经冷却、除尘后经风机返回干熄炉内再次进行热交换，如此反复循环。这种生产焦炭的方法不仅可以将红焦的显热回收，减少污染物的排放，而且可以改善焦炭的质量。因此，干熄焦法近年来得到快速发展，与此同时，对干熄焦装置的研究越来越深入。

图1为现有的干熄焦装置的结构简图。请参阅图1，干熄焦装置包括干熄炉1、一次除尘器2、锅炉3、二次除尘器4、循环风机5、换热器6以及排焦装置7。在干熄炉1的靠上位置设有环形风道10，干熄炉1通过环形风道10与一次除尘器2的进风口连接，一次除尘器2的出风口通过高温膨胀节与锅炉3的输入口连接，锅炉3的输出口、二次除尘器4、循环风机5、换热器6以及干熄炉1的进风口通过与之对应尺寸地气体管路依次连接。排焦装置7设置在干熄炉1的底部。

干熄焦装置在运行过程中，由于干熄炉1顶部空间较小，即干熄炉1顶部没有设置用于分离焦粉的上层空间，而且循环气体在环形风道10内的流速较快，因此，被循环气体带走的焦粉较多。焦粉容易对锅炉3内的锅炉管造成磨损，因此，需要将夹杂在循环气体中的焦粉分离，即由一次除尘器2将焦粉与循环气体分离。

现有的一次除尘器2为重力式降尘室，其包括重力挡墙8以及灰斗9。来自干熄炉1的循环气体被重力挡墙8阻挡后，由于速度的降低而使夹杂在循环气体内的焦粉依靠重力作用下落到灰斗9内。然后经水冷却套管11冷却后，经排灰阀12排出。

然而，这种重力式除尘器存在以下问题：第一，除尘效率低于50％，适合分离粒径大于30～50微米的粉尘；第二，与循环气体分离后的焦粉的热量被浪费；第三，在除尘过程中，由于焦粉的磨损以及高温等原因，容易导致水冷套管爆裂等故障，从而导致检修频率较高，进而影响干熄焦设备的正常运行；第四，重力式除尘器体积庞大，占地面积大。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其体积小，除尘效率高，而且运行稳定，检修频率低。

解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，包括干熄炉、一次除尘器以及锅炉，所述一次除尘器设置在所述干熄炉的出风口与所述锅炉的进风口之间，以使携带焦粉的高温循环气体与所述焦粉分离后进入所述锅炉，所述一次除尘器为旋风除尘器。

优选地，所述旋风除尘器包括旋风除尘器壳体、旋风除尘器进风口、旋风除尘器出风口以及旋风除尘器颗粒输出口，所述旋风除尘器进风口设置在所述旋风除尘器壳体的靠上位置，所述旋风除尘器出风口设置在所述旋风除尘器壳体的顶端，所述旋风除尘器颗粒输出口设置在所述旋风除尘器壳体的底部；携带焦粉的高温循环气体自所述旋风除尘器进风口进入所述旋风除尘器壳体内，使所述焦粉和所述循环气体分离，与所述高温循环气体分离的所述焦粉自所述旋风除尘器颗粒输出口排出，分离焦粉后的所述高温循环气体自所述旋风除尘器出风口排出。

优选地，所述旋风除尘器颗粒输出口位置设有第一锁气阀，用于控制由所述旋风除尘器分离的所述高温焦粉的排出速度。

优选地，在所述旋风除尘器颗粒输出口位置设有第一料位计，用于控制所述第一锁气阀的开启和关闭。

优选地，在所述旋风除尘器颗粒输出口的下方设有焦粉容器，用于盛放由所述旋风除尘器分离的所述焦粉。

优选地，所述旋风除尘器壳体的底部为圆锥形结构。

优选地，还包括设置在所述锅炉的下方位置的换热器，用于进一步降低所述高温气体温度的换热器。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的干熄焦装置是采用旋风除尘器作为一次除尘器，其可以将粒径为5～30微米的焦粉从循环气体中分离，而且分离效率可以达到80～95％以上，从而可以减少循环气体对锅炉的磨损，进而可以提高锅炉的使用寿命，降低锅炉的维护成本。另外，旋风除尘器的占地面积约为重力式沉降室的三分之一，因此大大减小了干熄焦装置的占地面积。此外，旋风除尘器运行稳定，其检修频率仅为重力式沉降室的四分之一，从而提高了干熄焦装置的使用率。

附图说明

图1为现有的干熄焦装置的结构简图；

图2为本发明提供的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置的结构简图；以及

图3为本发明提供的一次除尘器的结构简图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置进行详细描述。

图2为本发明提供的干熄焦装置的结构简图。请参阅图2，本实施例提供的干熄焦装置包括干熄炉21、一次除尘器22、锅炉23、二次除尘器24、循环风机25以及换热器26。

其中，干熄炉21的顶端设有红焦输入口，干熄炉21的底部设有排焦装置27，焦炭自排焦装置27排出干熄炉21。在干熄炉21靠上位置设有环形风道210，环形风道210与一次除尘器的进风口连接，一次除尘器的出风口与锅炉23的输入口连接。锅炉23的输出口与二次除尘器24的进风口连接，二次除尘器24的出风口与循环风机25的进气口连接，循环风机25的排气口与换热器26的输入口连接，换热器26的输出口与干熄焦21的进气口连接。

一次除尘器为旋风除尘器(或称旋风分离器)22。图3为本发明提供的旋风除尘器的结构简图。请参阅图3，旋风除尘器包括旋风除尘器壳体221、旋风除尘器进风口222、旋风除尘器出风口223以及旋风除尘器颗粒输出口224。其中，旋风除尘器壳体221为旋转对称结构，其底部逐渐向其轴线收缩，从而使旋风除尘器壳体221的底部呈圆锥形结构。旋风除尘器进风口222设置在旋风除尘器壳体221靠上位置，旋风除尘器出风口223设置在旋风除尘器壳体221顶端的对称中心位置，旋风除尘器颗粒输出口224设置在旋风除尘器壳体221的底部。

来自干熄炉21的携带焦粉的高温循环气体自旋风除尘器进风口222进入旋风除尘器壳体221内，并沿旋风除尘器壳体221的内壁呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，从而形成下降的外旋气流。在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于循环气体的焦粉甩向旋风除尘器壳体221，焦粉一旦与旋风除尘器壳体221接触，便依靠外旋涡的推动和自身的重力的作用而沿旋风除尘器壳体221下落，并从旋风除尘器颗粒输出口224排出。旋转下降的循环气流在到达圆锥体底部后，转而沿旋风除尘器壳体221的轴心部位向上，形成上升的内旋气流，并由旋风除尘器出风口223排出。

旋风除尘器可以将粒径为5～30微米的焦粉从循环气体中分离，而且分离效率可以达到80～95％以上。循环气体中焦粉颗粒的减少可以降低循环气体对锅炉23的磨损，一方面，可以提高锅炉的使用寿命，同时降低锅炉的维护成本；另一方面，可以降低对制作锅炉23所用材料的磨损标准，从而可以降低锅炉23的制作成本。

本实施例中，旋风除尘器颗粒输出口224位置还设有第一锁气阀31，用于控制由旋风除尘器22分离的高温焦粉的排出速度。

为了有效地控制第一锁气阀31的开启和闭合，在旋风除尘器颗粒输出口224还设有第一料位计(图中未示出)。当旋风除尘器壳体221内部的焦粉高度达到第一料位计预设的高位位置时，第一锁气阀31打开。当旋风除尘器壳体221内部的焦粉高度达到第一料位计预设的低位位置时，第一锁气阀31闭合。

本实施例中，在旋风除尘器颗粒输出口224还可以设置焦粉容器(图中未示出)，用于盛放由旋风除尘器22分离的高温焦粉。焦粉容器可以减少第一锁气阀31的开启频率，从而使整个干熄焦装置运行更加稳定。

需要说明的是，本实施例中，在锅炉23与循环风机25之间设置有二次除尘器24，以进一步对循环气体除尘。二次除尘器24为多管式旋风分离器。然而，本发明并不局限于此。在实际应用中，如果旋风分离器22的除尘效果可以满足干熄焦装置的设计要求，本发明也可以在锅炉23与循环风机25之间不设置二次除尘器24，这不仅可以降低干熄焦装置的制造成本，而且可以减小干熄焦装置的占地面积。

还需要说明的是，换热器26是用于降低即将返回到干熄炉21和一次除尘器的循环气体温度，其采用水冷方式对循环气体进行降温，吸收循环气体显热的冷却水返回锅炉23。换热器26可以设置在锅炉23周围，或者设置在靠近干熄炉21或一次除尘器附近，然而这种设置方式需要独立地放置换热器26的空间，从而增加干熄焦装置的占地面积，而且必然需要用于连接锅炉23、换热器26以及干熄炉21的管路。

本实施例，由于一次除尘器采用了旋风除尘器22，减少了锅炉23的循环气体中的焦粉颗粒，从而增加了循环气体在锅炉23内的流速，进而可以提高锅炉23的高度，这可以使锅炉23底部空间的设计更加灵活，即可以增加锅炉23底部的空间，换言之，可以将换热器26设置在锅炉23的下方。这不仅可以减小干熄焦装置的占地面积，而且可以减少用于连接锅炉23、换热器26的管路，从而降低了干熄炉装置的一次投资成本，也因管路缩短，降低了系统动力消耗。

本实施例中，循环气体在干熄焦装置的循环过程如下：

在干熄炉21内的高温循环气体(1000±50℃)携带焦粉从环形风道210排出，从旋风除尘器进风口222进入旋风除尘器22，并由旋风除尘器22使高温循环气体与高温焦粉分离；与高温焦粉分离的高温循环气体从旋风除尘器出风口223排出；然后进入锅炉23内进行热交换，以将高温循环气体内的热量利用，并使高温循环气体降温成中温循环气体；中温循环气体经二次除尘器24进一步除尘后，通过循环风机25进入换热器26；热管换热器26对中温循环气体进一步降温，形成低温循环气体；低温循环气体被输送至干熄炉21内，继续参与熄焦。

本实施例提供的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置利用旋风除尘器分离高温焦粉和高温循环气体，其不仅提高了分离效率，焦粉的分离效率可以达到80～95％以上，而且可以将粒径为5～30微米的焦粉从高温循环气体中分离。另外，旋风除尘器的占地面积约为重力式沉降室的三分之一，大大减小了干熄焦装置的占地面积。此外，旋风除尘器运行稳定，检修频率是重力式沉降室的四分之一，从而可以提高干熄焦装置的使用率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，包括干熄炉、一次除尘器以及锅炉，所述一次除尘器设置在所述干熄炉的出风口与所述锅炉的进风口之间，以使携带焦粉的高温循环气体与所述焦粉分离后进入所述锅炉，其特征在于，所述一次除尘器为旋风除尘器。

2.根据权利要求1所述的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其特征在于，所述旋风除尘器包括旋风除尘器壳体、旋风除尘器进风口、旋风除尘器出风口以及旋风除尘器颗粒输出口，所述旋风除尘器进风口设置在所述旋风除尘器壳体的靠上位置，所述旋风除尘器出风口设置在所述旋风除尘器壳体的顶端，所述旋风除尘器颗粒输出口设置在所述旋风除尘器壳体的底部；携带焦粉的高温循环气体自所述旋风除尘器进风口进入所述旋风除尘器壳体内，使所述焦粉和所述循环气体分离，与所述高温循环气体分离的所述焦粉自所述旋风除尘器颗粒输出口排出，分离焦粉后的所述高温循环气体自所述旋风除尘器出风口排出。

3.根据权利要求2所述的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其特征在于，所述旋风除尘器颗粒输出口位置设有第一锁气阀，用于控制由所述旋风除尘器分离的所述高温焦粉的排出速度。

4.根据权利要求3所述的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其特征在于，在所述旋风除尘器颗粒输出口位置设有第一料位计，用于控制所述第一锁气阀的开启和关闭。

5.根据权利要求2所述的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其特征在于，在所述旋风除尘器颗粒输出口的下方设有焦粉容器，用于盛放由所述旋风除尘器分离的所述焦粉。

6.根据权利要求1所述的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其特征在于，所述旋风除尘器壳体的底部为圆锥形结构。

7.根据权利要求1所述的用旋风除尘器作为一次除尘器的干熄焦装置，其特征在于，还包括设置在所述锅炉的下方位置的换热器，用于进一步降低所述高温气体温度的换热器。