CN104059679B - 捣固焦炉装煤除尘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的示例性实施例公开了一种捣固焦炉装煤除尘系统。所述捣固焦炉装煤除尘系统包括：多座捣固焦炉、与多座捣固焦炉连接的主吸尘管道以及与主吸尘管道连接的地面除尘站，其中，所述主吸尘管道在多座捣固焦炉的布置方向上延伸，并且与多座捣固焦炉的集尘干管相连，在相邻两座捣固焦炉之间的主吸尘管道上引出除尘接管，除尘接管的另一端连接到地面除尘站。根据本发明的示例性实施例的捣固焦炉装煤除尘系统，解决了在装煤除尘过程中主吸尘管道在各炭化室接入点处吸力分布不均匀的问题，改善了装煤除尘系统的严密性，提高了除尘效果。
Description
技术领域
本发明属于炼焦领域，尤其涉及一种捣固焦炉装煤除尘系统。
背景技术
捣固焦炉在炼焦过程中产生的烟尘主要来自装煤、推焦等过程逸出的焦煤烟尘和荒煤气。烟尘中含有大量的污染物质，例如，固态悬浮物、含苯的可溶物、焦油烟、硫化物等，不但毒害人体健康而且污染环境。
捣固焦炉的机侧和焦侧常设有除尘装置，分别用于在装煤和拦焦时进行除尘处理。常见的除尘装置包括U型管导烟车和高压氨水喷射装置，利用喷射高压氨水产生的负压吸力将焦炉炭化室内的荒煤气和机侧入口或焦侧拦焦车的烟尘通过U型管导烟车分别吸入煤气净化系统和集尘干管，集尘干管中的烟尘经过地面除尘站进一步处理后，由烟囱排放大气。
当多座焦炉同时作业时，每座焦炉的炭化室的集尘干管均连接到主除尘管道，再通过主除尘管道接入地面除尘站进行统一处理。图1是现有技术的主除尘管道的布局图。如图1所示，某焦化厂有两座捣固焦炉，地面除尘站3位于捣固焦炉2的一侧，从地面除尘站3引出的主除尘管道10从捣固焦炉2的端台开始接入，一直敷设到捣固焦炉1的最远端。捣固焦炉1和捣固焦炉2沿布置方向的总体长度超过两百米，中间经历多个炭化室，每个炭化室的集尘干管与主除尘管道10在接入点20处连接，由于各接入点20之间的抽吸力分布很不均匀，并且吸入口的严密性较差，因此各焦炉的装煤除尘效果差距非常大，具体表现为靠近地面除尘站的焦炉烟尘较小，而远离地面除尘站的焦炉冒烟严重。
发明内容
本发明的目的在于改进地面除尘站的管路设计布局，解决在装煤除尘过程中各炭化室接入点处吸力分布不均匀的问题。
本发明的示例性实施例提供一种捣固焦炉装煤除尘系统，所述捣固焦炉装煤除尘系统包括：多座捣固焦炉、与多座捣固焦炉连接的主吸尘管道以及与主吸尘管道连接的地面除尘站。所述主吸尘管道在多座捣固焦炉的布置方向上延伸，并且与多座捣固焦炉的集尘干管相连，在相邻两座捣固焦炉之间的主吸尘管道上引出除尘接管，除尘接管的另一端连接到地面除尘站。
根据本发明的示例性实施例，所述捣固焦炉装煤除尘系统还可以包括电动阀，电动阀设置在主吸尘管道上的除尘接管引出部位的两侧，用于控制相邻的两座捣固焦炉的装煤除尘操作。
根据本发明的示例性实施例，所述多座捣固焦炉中的每座捣固焦炉可以包括：荒煤气导出系统，包括设置在炭化室焦侧的上升管、与上升管连接的桥管以及设置在桥管上的高压氨水装置，用于将炭化室内的荒煤气通过上升管导入集气管中，再由集气管导入煤气净化系统；导烟车，设置在炭化室的顶部并与炭化室导烟孔和集尘干管连接，用于将荒煤气和烟尘分别导入另一炭化室和集尘干管中；以及集尘干管，与主吸尘管道相连。
根据本发明的示例性实施例，所述多座捣固焦炉中的每座捣固焦炉还可以包括集尘罩，所述集尘罩设置在捣固焦炉机侧炉门上方，并且连接到集尘干管，用于吸除机侧入口的烟尘。
根据本发明的示例性实施例，所述集气管通过桥管连接到上升管，炭化室内的荒煤气可以在高压氨水喷射产生的负压下，经过上升管和桥管被抽吸到集气管中。
根据本发明的示例性实施例，所述导烟车可以为U型管导烟车，U型管的两端分别连接到第N炭化室的导烟孔和第N+2炭化室的导烟孔，通过高压氨水喷射产生的负压，将第N炭化室的烟尘抽吸到第N+2炭化室。
根据本发明的示例性实施例，第N炭化室可为装煤炭化室，第N+2炭化室可为处于结焦末期的炭化室。
根据本发明的示例性实施例，导烟车还包括导烟管，导烟管的一端与机侧导烟孔相连，另一端通过伸缩套与集尘干管相连。
根据本发明的示例性实施例，地面除尘站可以包括多个吸附仓，用于吸附絮状烟尘和粘性焦油，以对烟尘进行初步的净化。
根据本发明的示例性实施例，地面除尘站还可以包括袋式除尘器，袋式除尘器连接在吸附仓的后面，用于将经过吸附仓的烟尘深度净化。
附图说明
通过结合附图对本示例性实施例的描述，本发明的上述和/或其他特征和方面将变得清楚和易于理解，在附图中：
图1是现有技术的主除尘管道的布局图；
图2是根据本发明的示例性实施例的捣固焦炉的主视图；
图3是根据本发明的示例性实施例的捣固焦炉的炭化室的剖视图；
图4是根据本发明的示例性实施例的主吸尘管道布局图；
图5是根据本发明的示例性实施例的地面除尘站的示意图；
图6是根据本发明的示例性实施例的袋式除尘器的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明不应被理解为局限于在此阐述的示例性实施例。在下文中，相同的附图标记始终指示相同的部件。
捣固炼焦技术是一种根据焦炭的不同用途配入较多的高挥发分煤和弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从捣固焦炉的机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。每座捣固焦炉都配备有在装煤和出焦时进行除尘的除尘装置。图2是根据本发明的示例性实施例的捣固焦炉的主视图。如图2所示，捣固焦炉包括导烟车100、荒煤气导出系统200以及集尘干管300。其中，荒煤气导出系统200包括：设置在捣固焦炉焦侧的上升管210、与上升管210连接的桥管220以及设置在桥管220处的高压氨水装置(未示出)，荒煤气导出系统200用于将炭化室400内的荒煤气和一部分烟尘通过上升管210导出到煤气净化系统(未示出)。导烟车100用于将炭化室400内的烟尘通过导烟管121导入集尘干管300，再通过集尘干管300导入主吸尘管(未示出)而进入地面除尘站。
捣固焦炉机侧的捣固设备500可执行装煤、捣固和推焦。即，将配好的煤块按照炭化室400的大小捣打成略小于炭化室400的煤饼，将煤饼从机侧推入炭化室400进行高温干馏。在装煤过程中产生的烟尘经过装煤除尘系统导入地面除尘站处理，而在结焦过程中产生的荒煤气经过集气管导入煤气净化系统处理。待炭化结束后再将成熟的焦炭从炭化室400内推出，经焦侧的拦焦车600、熄焦车700送至熄焦塔(未示出)，熄焦后再放到凉焦台并由胶带运输，经筛焦分离形成不同粒级的商品焦炭。
图3是根据本发明的示例性实施例的捣固焦炉的炭化室的剖视图。如图3所示，该示例性实施例的捣固焦炉还包括集尘罩130，集尘罩130设置在捣固焦炉机侧炉门的上方并且连接到集尘干管300。当装煤时，在煤饼送进炭化室400的过程中产生的烟尘可以被集尘罩130吸进集尘干管300，实现无烟装煤。更详细地讲，在该示例性实施例的炭化室400中，装煤时产生的烟尘和荒煤气可以有四个流向：上升管210、导烟孔110、机侧导烟孔120以及集尘罩130，下面将结合图3分别进行描述。
首先，荒煤气导出系统200包括上升管210、桥管220以及高压氨水装置(未示出)。上升管210直接与炭化室400相连，上升管210可以由钢板焊接或铸造而成，内部衬以耐火砖。桥管220可以为铸铁弯管，桥管220上设有可以喷射氨水的高压氨水装置。另外，荒煤气导出系统200还包括设置在上升管210和桥管220之间的水封阀211，水封阀211依靠水封翻板以及其上喷洒的氨水形成水封，切断上升管210与集气管230的之间连接。当水封阀211开启时，上升管210可以与集气管230连通。
高压氨水装置通过在桥管220处喷射高压氨水，使得上升管210和炉顶空间形成负压，产生较大吸力，从而将荒煤气和装煤时产生的一部分烟尘导入集气管230内。荒煤气导出系统200的作用是：顺利导出焦炉各炭化室内发生的荒煤气和烟尘等，以保持集气管230的压力稳定，不会因煤气压力过高引起冒烟冒火。高压氨水的喷射还可以将荒煤气适度冷却，以保持适当的集气管温度，避免因温度过高引起操作条件劣化，从而增大地面除尘站的净化负荷，并使焦油保持良好的流动性，以顺利排出。
其次，示例性实施例的导烟车100可以是U型管导烟车。U型管导烟车在焦炉炉顶的轨道上运行，当焦炉的机侧开始装煤时，U型管导烟车运行到捣固焦炉的第N炭化室的导烟孔(以下称作：第N导烟孔)处和与第N炭化室间隔的第N+2炭化室的导烟孔(以下称作：第N+2导烟孔)处，由打盖机构同时打开第N导烟孔的炉盖和第N+2导烟孔的炉盖，将U型管的两端对准两个导烟孔下降，使得两个炭化室互相连通。
在该示例性实施例中，假设炭化室400是第N炭化室，则导烟孔110是第N导烟孔。高压氨水装置向炭化室400和第N+2炭化室喷射高压氨水使两个炭化室的上方空间均产生不同程度的负压，这里，炭化室400可以为装煤炭化室，第N+2炭化室可以为处于结焦末期的炭化室。在吸力作用下，炭化室400在装煤和结焦时产生的荒煤气，一部分通过上升管210、桥管220进入集气管230，另一部分通过导烟孔110进入第N+2炭化室，然后从第N+2炭化室的上升管、桥管进入集气管。
根据本发明的示例性实施例的集气管230由钢板焊接而成，沿整个捣固焦炉的长度方向设置在托架(未示出)上，用于收集各炭化室引出的荒煤气和一部分烟尘。集气管230中的气体进入煤气净化系统(未示出)进行净化和副产品回收后，产生的净煤气再送入煤气罐。
第三，该示例性实施例的导烟车100包括导烟管121，作业时导烟管121对准炉顶的机侧导烟孔120，导烟管121的末端设有伸缩套122，伸缩套122在工作时可以伸展以连接到集尘干管300，使得炭化室400的机侧烟尘经过导烟管121吸入集尘干管300中，集尘干管300内的烟尘再通过主吸尘管道10导入地面除尘站(未示出)。
第四，装煤时机侧炉门上方的集尘罩130可以抽吸一部分烟尘，并通过集尘干管300送往地面除尘站，显著减轻装煤时机侧的冒烟现象。烟尘和荒煤气经过以上四种流向被导入煤气净化系统和集尘干管，荒煤气进行净化和副产品回收后送入煤气罐，烟尘经过与集尘干管连接的主吸尘管道送往地面除尘站进行净化处理。
如上所述，烟尘和荒煤气经过这四个流向被导出，这种管路布局设计不但可以降低集气管两端的压力差，使全炉炭化室的压力分布均匀，还可以确保在装煤和结焦时炉顶空间的烟尘和荒煤气可以顺畅导出，不但能减轻冒烟冒火现象，还可以减少化学物质的分解，有利于提高产品质量。特别是在结焦末期，由于炉顶空间环流顺畅，使得炉顶温度不至于过高，有利于减少石墨的形成，提高焦炭产率。
以下，将结合图4详细描述集尘干管和主吸尘管道的接入点以及主吸尘管道的布局、连接和走向。图4是根据本发明的示例性实施例的主吸尘管道布局图。如图4所示，主吸尘管道10在捣固焦炉1和捣固焦炉2的布置方向上延伸，并且主吸尘管道10与图3中示出的每个炭化室的集尘干管300在接入点20处相连。该示例性实施例的两座捣固焦炉共有炭化室112个，因此接入点20也有112个，每个接入点20均设有阀门，用于控制对应炭化室的烟尘流通，主吸尘管道10的末端安装有盲板30防止烟尘逸出。
在捣固焦炉1与捣固焦炉2的中间台处，将主吸尘管道10开口引出除尘接管40，除尘接管40的另一端连接到地面除尘站3。在示例性实施例的除尘接管40的引出部位的两侧各安装有电动阀50和电动阀60，当捣固焦炉1装煤时，电动阀50关闭，电动阀60开启，捣固焦炉1的各装煤炭化室产生的烟尘和荒煤气可以通过地面除尘站3的风机从接入点20处吸进主吸尘管10继而导入地面除尘站3。当捣固焦炉2装煤时，电动阀50开启，电动阀60关闭，捣固焦炉2的各装煤炭化室的烟尘和荒煤气被吸入地面除尘站3进行净化处理。这种管路布局设计合理，可以使地面除尘站3提供的抽吸力均匀地分布在主吸尘管道10与各炭化室的集尘干管300的接入点20处，并且当只有一座捣固焦炉装煤工作时，地面除尘站3的抽吸力可以全数供应给处于装煤状态的捣固焦炉，使得该捣固焦炉的除尘效果明显增强，避免抽吸力白白浪费在不须要进行装煤除尘作业的捣固焦炉上。
图5是根据本发明的示例性实施例的地面除尘站的示意图。如图5所示，地面除尘站3包括多个吸附仓70、袋式除尘器80、风机90和烟囱，装煤时风机90高速运转产生较大的吸力，将与每个接入点对应的集尘干管300中的烟尘和荒煤气吸入主吸尘管道10内，进而再经过除尘接管40吸入地面除尘站3中。在地面除尘站3中，烟尘先经过多个吸附仓70初步净化，除去絮状烟尘和粘性焦油等大颗粒之后再经过袋式除尘器80进行深度净化，以使烟尘中的有害物质达到排放标准，从烟囱排出。
另外，根据本发明的示例性实施例的地面除尘站采用袋式除尘器，图6是根据本发明的示例性实施例的袋式除尘器的示意图。如图6所示，示例性实施例的袋式除尘器80属于脉冲布袋除尘器，当脉冲布袋除尘器80正常工作时，烟尘由进风口81进入下箱体83之后体积急速膨胀，一部分较粗的尘粒自然沉降落入灰斗82，而其余大部分烟尘颗粒随着气流上升经过布袋84过滤后，尘粒被滞留在布袋84的外侧。净化后的气体由布袋84的内部进入上箱体85，再从排风口89排出。
随着过滤的不断进行，脉冲布袋除尘器80的阻力也随之上升，当阻力达到一定值时，清灰控制器86发出清灰命令，首先将提升阀板关闭并切断过滤气流；然后清灰控制器86向脉冲电磁阀87发出信号，脉冲电磁阀87把用作清灰的压缩空气经脉冲管88逆向送入布袋84内，布袋84迅速膨胀并产生强烈的抖动，导致布袋84外侧的粉尘抖落，达到清灰的目的。
由于示例性实施例的脉冲布袋除尘器80分为若干个箱区，因此上述过程是逐箱进行的，当一个箱区在清灰时，其余的箱区仍然正常工作，以保证设备的连续运转。另外，该示例性实施例的脉冲布袋除尘器80进行清灰所需要的时间很短，喷吹一次只需要0.1s～0.2s，因此可处理高浓度粉尘。
综上所述，根据本发明的示例性实施例的捣固焦炉装煤除尘系统管路布局设计合理，可以使主吸尘管道上的各接入点处的吸力分布均匀，解决了在装煤除尘过程中，主吸尘管道在每座捣固焦炉的各炭化室接入点处的吸力分布不均匀的问题，改善了装煤除尘系统的严密性，提高了除尘效果，排放出的净化烟气符合标准。
虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但在不脱离本发明的原则和精神的情况下，本领域技术人员可以提出各种变化和修改，本发明的保护范围以权利要求书的限定为准。
Claims (8)
1.一种捣固焦炉装煤除尘系统，所述捣固焦炉装煤除尘系统包括：多座捣固焦炉、与多座捣固焦炉连接的主吸尘管道以及与主吸尘管道连接的地面除尘站，其中，所述主吸尘管道在多座捣固焦炉的布置方向上延伸，并且与多座捣固焦炉的集尘干管相连，在相邻两座捣固焦炉之间的主吸尘管道上引出除尘接管，除尘接管的另一端连接到地面除尘站，
其中，所述多座捣固焦炉中的每座捣固焦炉包括：
荒煤气导出系统，包括设置在炭化室焦侧的上升管、与上升管连接的桥管以及设置在桥管上的高压氨水装置，用于将炭化室内的荒煤气通过上升管导入集气管中，再由集气管导入煤气净化系统；
导烟车，设置在炭化室的顶部并与炭化室导烟孔和集尘干管连接，用于将荒煤气和烟尘分别导入另一炭化室和集尘干管中；
集尘干管，与主吸尘管道相连；以及
集尘罩，设置在捣固焦炉机侧炉门上方并且连接到集尘干管，用于吸除机侧入口的烟尘。
2.根据权利要求1所述的捣固焦炉装煤除尘系统，所述捣固焦炉装煤除尘系统还包括电动阀，所述电动阀设置在主吸尘管道上的除尘接管引出部位的两侧，用于控制相邻的两座捣固焦炉的装煤除尘操作。
3.根据权利要求1所述的捣固焦炉装煤除尘系统，其中，
所述集气管通过桥管连接到上升管，炭化室内的荒煤气在高压氨水喷射产生的负压下，经过上升管和桥管被抽吸到集气管中。
4.根据权利要求1所述的捣固焦炉装煤除尘系统，其中，
所述导烟车为U型管导烟车，U型管的两端分别连接到第N炭化室的导烟孔和第N+2炭化室的导烟孔，通过高压氨水喷射产生的负压将第N炭化室的烟尘抽吸到第N+2炭化室。
5.根据权利要求4所述的捣固焦炉装煤除尘系统，其中，
第N炭化室为装煤炭化室，第N+2炭化室为处于结焦末期的炭化室。
6.根据权利要求1所述的捣固焦炉装煤除尘系统，其中，
导烟车还包括导烟管，导烟管的一端与机侧导烟孔相连，另一端通过伸缩套与集尘干管相连。
7.根据权利要求1所述的捣固焦炉装煤除尘系统，其中，
地面除尘站包括多个吸附仓，用于吸附絮状烟尘和粘性焦油以对烟尘进行初步的净化。
8.根据权利要求7所述的捣固焦炉装煤除尘系统，其中，
地面除尘站还包括袋式除尘器，袋式除尘器连接在吸附仓的后面，用于将经过吸附仓的烟尘深度净化。
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