CN104388104A - 外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车 - Google Patents

外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车 Download PDF

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Abstract

本发明属于焦炉炼焦技术领域,涉及一种外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,解决的技术问题是提供了一种外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,继承燃烧导烟和高压氨水引射N-1、N+2导烟,能满足能源深加工回收再利用、节能,造价和运行成本低,经济效益和环保效果好;采用的技术方案为:行走装置设置在车架体的底部,活动吸附导管和固定吸附导管均设置在机架体上,活动吸附导管插装在固定吸附导管内,固定吸附导管与炭化室的烟气进口相连通;燃烧消烟除尘系统的煤气进口与装煤炭化室顶部的第二出烟口相连通,燃烧消烟除尘系统的出烟口与设置在炉顶的除尘集尘管道相连通;本发明可广泛应用于煤焦领域。

Description

外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车
技术领域
[0001] 本发明属于焦炉炼焦技术领域,尤其涉及一种外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车。
背景技术
[0002] 在焦炉生产作业中,尤其是以侧装焦炉生产中,焦炉散发烟尘最大,危害人类和污染环境最严重的是在装煤过程中,煤饼与炽热的炭化室壁接触时,煤饼表面会产生外逸出的大量黄烟(荒煤气)和煤尘。据有关资料报导,装煤过程中烟尘及有害物的散发量占焦炉总污染的70%,其中苯可溶物为0.499kg/t煤,苯并吡为0.908X 10¾/1煤。
[0003] 最有害苯可溶物、苯并吡等致癌物,是以烟气为载体而存在,飘逸性很强,如不将该烟气收集做无害化处理,无组织排放,会对周边空气环境造成极大的污染,因此对烟尘的捕集和处理,控制烟尘飞扬扩散是解决有害物质对人类危害的根本途径和办法。
[0004]目前焦炉在装煤除尘方面的技术工艺,可归为两大类:
[0005] 第一大类:燃烧导烟除尘方式。
[0006] 在第一大类燃烧导烟除尘方式中,又有两种除尘方法:燃烧导烟干式地面站除尘方法和燃烧消烟湿式除尘方法。
[0007]目前第一大类装煤除尘应用中,常用的是燃烧导烟干式地面站除尘方法,除尘设备主要由“一车、一站”构成,其中“一车”是指置在炉顶的装煤燃烧干式导烟车;主要由车架、走行结构及置在车架体上部的固定导烟管、活动导烟套、燃烧室与置在炉顶集尘管道对接的活动对接管道等部件组成,装煤除尘机理、工艺流程阐述如下:
[0008] 焦炉装煤作业时,除尘车司机将置在炉顶的燃烧导烟车移至装煤炭化室处,同时将燃烧导烟车的三个(两个)活动导套分别与该装煤炭化室顶部的三个(两个)除尘孔对接,在地面除尘站风机的引力作用下,将装煤所产生的烟气,通过燃烧导烟车上的三个(两个)活动导套、固定导套进入除尘车上的燃烧室,燃烧殆尽后的烟气在经过导烟管及活动对接管,导入置在炉顶的除尘集尘管道内,送至地面站换热器冷却后,进入布袋除尘器净化后排入大气,完成整个装煤除尘过程。
[0009] 由于燃烧后的烟气未经水洗涤,直接进入地面除尘站净化排放,故称为燃烧导烟干式地面站除尘方法,若将燃烧后的烟气经过文丘里水喷淋洗涤后,再送入地面站净化排放的方式,称之为燃烧湿式导烟除尘方法,老式的炉顶燃烧、消烟导烟除尘车属于典型的湿式除尘方法,该车的主要特点是:在燃烧干式导烟除尘车上,增设安装喷淋洗涤水泵、风机机组、文丘里烟气洗涤系统及气液分离器等装置其燃烧消烟除尘原理如下:
[0010] 在装煤时,燃烧消烟导烟除尘车行至待装煤炉号后,将活动导套与该炭化室除尘孔对接,当装煤开始时,除尘车司机启动车载风机机组及喷淋洗涤水泵,装煤时产生的荒煤气在车载风机的引力作用下,烟气通过活动导套进入固定导套至燃烧室,燃烧后再沿助燃导烟管进入文丘里洗涤系统内,将燃烧殆尽的烟气洗涤净化后的白色烟气由风机出口直接排出或在导入地面除尘站,完成焦炉燃烧湿式除尘目的。
[0011] 第二大类:装煤除尘方式。
[0012]目前国内将近55%以上的焦炉装煤除尘,采用高压氨水三通阀式引射导烟除尘方式,又称高压氨水“U “型管或“H”管导烟方式,该装煤导烟除尘方式最大的优点是:可将装煤时产生的荒煤气总量的近50%以上,通过导烟管导入煤气集气管道内,进入化产系统回收利用,最大缺点是装煤时的炉头烟较大,有害气体无法消除,其导烟除尘原理及流程阐述如下:
[0013] (I)、导烟除尘原理
[0014] 依据焦炉出焦、装煤生产串序,利用N#炭化室装煤时,与其相邻的(N-1)#和(N+2)#炭化室内的焦炭处于结焦未期(焦炭基本成熟,单位时间内产生的煤气量只有焦炭未成熟时的10%左右),产生煤气量几乎为零的特点,将N#炭化室装煤时产生的大量荒煤气,利用置在导烟车上的双“U”型管或“H”管导烟与相应的(N-1)#和(N+2)#炭化室连同后,借助置在(N-1)#和(N+2)#两个炭化室桥管内,来自地面高压水泵房的高压氨水喷射产生的引射吸力,将N#装煤炭化室的荒煤气导入煤气集气管道内,进入化产系统回收利用。
[0015] (2)、导烟除尘工艺流程简介
[0016] 当N#炭化室装煤时,置在导烟车下方的两根U型或“H”型导烟管一端对位与N#炭化室的两个除尘盖座孔上,另一端对位于相邻且处在结焦未期,煤气产生量很少的(N-1)#和(N+2)#炭化室除尘盖座孔上,使其相互连通,为使(N-1) #和(N+2)#炭化室内产生较大的负压,将N#装煤炭化室产生的荒煤气尽可能的吸入到(N-1) #和(N+2)#炭化室至煤气集气管道内,炉顶操作工在装煤前几秒内,将置在(N-1) #和(N+2)#炭化室上升管位置上的高、低压氨水转换阀(三通阀),转换至高压氨水位置(不装煤除尘时,低压氨水通过该阀),高压氨水在通过桥管内氨水喷洒头喷射后,所产生的负压,将装煤的N#炭化室产生的大量荒煤气,通过双U型或“H”型导管导入(N-1) #和(N+2)#炭化室后,再经(N-1) #和(N+2)#炭化室的上升管、桥管导入煤气集气管道,进入煤气(化产)系统,实现焦炉无烟装煤的目的。
[0017] (3)、高压氨水三通阀式引射导烟除尘方式所需的主要设备及其功能
[0018] a、“U “型管或“H”管导烟导烟车;
[0019] b、地面高压氨水泵站及其沿焦炉全长的高压氨水输送管道;
[0020] C、与焦炉孔数相等的高低压转化阀(三通阀)及相应的辅助管件;
[0021] d、水封式除尘孔座、盖;
[0022] e、煤气集气管道压力平衡阀及其相应的电子控制系统;
[0023]当高压氨水引射导烟除尘时,集气管内会有大量的水雾涌入,使得煤气集气管内压力升高,对各炭化室的吸力减小(炉压增高),若不能及时调整集气管压力,炉门及除尘孔处会有荒煤气外溢,不但会造成污染且对焦炉正常运行有一定的负面影响,为避免这一不良的现象发生,在每座焦炉的煤气集气管道上,必须安装集气管压力平衡阀及其相应的电子传感装置,来时时控制风机的转速及各集气管道的阀门开启度等措施,来消除这一现象。
[0024] f、炉头烟吸附及地面站除尘装置;
[0025] 由于设备、操作及避免导入系统中的煤气含氧量超标等诸多因素,装煤时的炉头烟都比较严重,所以凡是采用该除尘工艺的焦化企业,对炉头烟吸附后,导入地面除尘站经布袋过滤无色排放。
[0026] 在当今国内焦化企业生产中,装煤除尘的两种导烟除尘方式(燃烧式消烟、导烟和利用高压氨水喷射,在炉顶采用n-l、n+2导烟)一直在学术界及个焦化企业中颇有争议,原因很简单,两种导烟方式各有利弊,如:
[0027] 1、能源回收利用方面
[0028] 以4.3米侧装焦炉为例,采用三通式高压氨水引射导烟除尘方式时,每装一孔煤,理论上可多回收200m3左右的荒煤气至化产煤气系统回收,在提高化产品产量的同时,也符合能源循环利用、节能减排、绿色环保要求,特别是在当今焦炭市场低迷环境中,为企业增加经济效益尤为重要;
[0029] 而采用燃烧式消烟、导烟除尘方式时,将装煤时产生的荒煤气全部吸附后,彻底燃烧净化排放,虽能满足装煤烟气治理的环保要求,但由于燃烧增加氧化物中碳的排放量。
[0030] 2、在装煤除尘操作要求及除尘效果安全方面
[0031] 虽然三通阀式高压氨水引射导烟除尘方式可回收利用装煤荒煤气,但往往由于设备及操作因素,导致回收后煤气系统内的氧含量超标,使得安全生产受到威胁的同时,又对后续的化产品带来诸多弊端。如:
[0032] ①在装煤导烟除尘时,煤饼还未开始推进,炉顶操作工已提前将三通式高压氨水阀门开启,使得大量空气导入煤气集气管道内,导致煤气系统内氧含量高,超出安全规定标准,导致化产后续深加工无法生产,例如焦化厂有化产后续深加工:煤气制甲醇、煤气制LNG液化天然气等产品时,对煤气中的氧含量要求非常严格,一旦氧含量超标绝对不允许使用。即便焦化厂化产后续工段没有深加工产品,煤气系统氧含量超标时,也会引起诸多安全事故,例如:氧含量超标时,高压电铺焦油器内极易发生爆燃或爆炸事故。
[0033] 所以在装煤导烟除尘时,常采用以下两种措施来避免导烟时煤气系统氧含量超标。
[0034] a、推迟高压氨水三通阀的开启喷射时间,来控制氧含量;
[0035] b、降低高压氨水在桥管内产生的负压吸力,使装煤炭化室炉门口处,保持微正压状态,减少装煤引射导烟时,空气从炉门的进入量。
[0036] 虽然上述方法可控制煤气系统内氧含量超标,但由于导烟吸力不足等因素,又会使装煤产生的大量烟气(荒煤气)沿装煤炉门口外溢(俗称炉头烟),污染严重,使得三通阀高压氨水导烟除尘方式,在焦化企业应用中,至今仍处于除尘效果与煤气回收两种矛盾之间的尴尬之中,所以说,操作要求严格、苛刻,炉头烟外溢量较大是采用三通阀式高压氨水引射导烟除尘方式的两大弊端。
[0037] ②采用三通阀高压氨水导烟除尘方式时,炉头烟吸附除尘净化治理方面,就目前的净化除尘设施、工艺不能满足国家无害环保化排放标准。
[0038]目前国内所有采用三通阀高压氨水引射装煤导烟除尘方式的焦化企业中,对装煤时炉头烟的治理方案,大同小异的都是将炉头烟,经过置在炭化室上方的炉头烟收集罩,通过置在除尘车或装煤车上的活动导管与炉头收集罩对接后,在地面站风机的引力作用下,将收集后的炉头烟输送至除尘地面站,经布袋除尘器过滤净化后直接排出,虽然炉头烟经布袋净化后从色观上满足要求,却经不起国家环保部门的检查,缘由是:装煤产生的烟尘(荒煤气)经布袋过滤后,只能将烟气中的粉尘及焦油雾粒过滤干净,却无法将烟气(荒煤气)中的苯并芘等有害化学成分,进行降解无害化处理,故不能满足无害化国家环保排放标准。
[0039] 从以上阐述的两大类焦炉装煤除尘机理工艺可知,就原有的装煤除尘技术而言,不论是采用燃烧式导烟除尘,还是采用三通阀式高压氨水引射N+2、N-1 “U”型或“H”管导烟除尘方式,在机侧炉门外均会溢有荒煤气(俗称炉头烟),特别是采用三通阀式高压氨水导烟除尘方式时,炉头烟外溢更为严重,外溢出的炉头烟(荒煤气)在未完全燃烧时,其有害物质的散发量占焦炉总污染的60 %,其中苯可溶物为0.499kg/t煤,苯并吡为
0.908Xl(T3kg/t 煤。
[0040] 由于含在荒煤气中的多种有害物质(苯并芘)就当前无害化处理的技术而言,只有将其收集后(炉头烟)进行充分燃烧殆尽,方可使有害物质降解消除,达到无害化排放目的。在即将实施的焦炉环保排放新标准中,以明确规定了焦炉荒煤气排放中,苯并芘含量必须小于30.3X10_3mg/m3。因此说,以往只注重简单的将外溢的荒煤气(炉头烟)收集,经布袋过滤后排放的方式已不符合时代标准。
[0041] 随着国家能源产业政策的进一步调控,焦炭已处于供大于求的市场格局的当今,就目前国内单纯以焦炭为主的焦化企业而言,其利润空间越来越小,甚至焦炭的利润处于负数的严峻市场形势下,国家又对焦化行业的污染治理力度日益加强,在一定程度上又加大了焦碳生产的成本,据统计年产100万吨的焦化企业,每年用于焦炉除尘(装煤、出焦)方面的电耗及维修、维护费用高达1000万元以上,所以说在当今的焦炭市场,企业只能在节能降耗,改进新工艺等方面,挖掘潜力,才会降低生产成本,从容的应对市场,求得生存。
发明内容
[0042] 本发明克服了现有技术存在的不足,提供了一种外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,在继承燃烧导烟和高压氨水引射N-1、N+2导烟,两种形式优点的同时,规避了其弊端,使得在焦炉装煤除尘方面,既能使国家环保达标,又能满足国家能源深加工回收再利用、节能的要求,造价和运行成本低,经济效益和环保效果好。
[0043] 本发明的技术方案为:外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,该多功能车包括车架体,以及用于控制的电气控制室和安装在车架体底部的行走装置,,该多功能车还包括用于导烟气的N-1H型导烟管和N+2H型导烟管,处理烟气的风机机组、水封炉盖开启装置和燃烧消烟除尘系统;
[0044] 其中,所述燃烧消烟除尘系统包括燃烧移动吸附对接套、第一燃烧固定吸附导管、第二燃烧固定吸附导管、助燃强制燃烧器、下燃烧导管、燃烧室、上燃烧导管、文丘里洗涤器、喷淋洗涤水泵和气液分离器;
[0045] 所述N-1H型导烟管设置在车架体下端的中部通过提升定位架与车架体固接,所述N+2的H型导烟管设置在车架体下端的一侧通过提升定位架与车架体固接,所述N-1H型导烟管和N+2H型导烟管的竖管顶部均密封;所述水封炉盖开启装置设置在所述N-1H型导烟管和N+2H型导烟管的竖直管体内,所述第一燃烧固定吸附导管设置在所述车架体上,所述第一燃烧固定吸附导管的上端与所述下燃烧导管的下端固接,所述第一燃烧固定吸附导管的下端与所述助燃强制燃烧器的上端固接,所述助燃强制燃烧器的下端与所述第二燃烧固定吸附导管的上端固接,所述燃烧移动吸附对接套套接在所述第二燃烧固定吸附导管的下端,所述下燃烧导管的上端的燃烧室的进气口连接,所述上燃烧导管的下端与所述燃烧室的出气口连接,所述上燃烧导管的上端与所述文丘里洗涤器的进气口连通,所述文丘里洗涤器的出气口通过管道与风机机组的进气口连通,所述风机机组的出气口通过管道与气液分离器的一端连通,所述气液分离器的另一端与排烟管的一端连通,所述排烟管的另一端与通过过渡导管与水封式集全管对接。
[0046] 进一步,该多功能车还包括防爆装置,所述防爆装置包括防爆阀体立管、防爆盖、防爆阀开启支架、开启改向绳轮和开启钢丝绳,所述防爆阀立管的下端与文丘里洗涤器进口管的上端固接,所述防爆盖铰接与所述防爆阀开启支架上,所述防爆阀开启支架的下端固接与所述防爆阀体立管的一侧,所述开启改向绳轮设置在所述防爆阀开启支架的上端,所述开启钢丝绳一端固接所述在防爆盖上,另一端绕过开启改向绳轮后自由垂下与手柄环固接;
[0047] 进一步,所述水封炉盖开启装置包括机械抓手、导杆、导杆滑动固定套和液压油缸,所述导杆活动设置导杆滑动固定套内,所述导杆滑动固定套固定设置在车架体上,所述液压油缸的活塞杆与所述导杆的一端连接,所述导杆的另一端与机械抓手连接。
[0048] 进一步,所述助燃强制燃烧器为多点式助燃强制燃烧器,所述多点式助燃强制燃烧器由煤气环形补给管、燃烧喷火管、喷火嘴配风管、防风罩、直筒吸附导烟管、收缩管、压缩管和扩散管,所述直筒吸附导烟管、收缩管、压缩管和扩散管从下至上依次固接,所述煤气环形补给管设置在所述直筒吸附导烟管外侧壁上,所述喷火嘴配风管的上端穿过煤气环形补给管伸入所述直筒吸附导烟管的管体内,所述喷火嘴配风管的下端伸出所述煤气环形补给管管体外与外界空气连通,所述防风罩设置在喷火嘴配风管上端的端部,所述燃烧喷火管设置在喷火嘴配风管的内腔,所述燃烧喷火管的下端与弯管的一端固接,所述弯管的另一端穿出喷火嘴配风管与所述煤气环形补给管连通,所述煤气环形补给管与燃气管连通。
[0049] 进一步,所述文丘里洗涤器由文氏管、进口 U型管、出口管、传动装置、喷淋管、喷淋嘴、翻板轴固定法兰、流量传动翻板和调节装置;
[0050] 所述传动装置包括传动轴、传动摇臂、传动连杆和调节轴摇臂;
[0051] 其中,所述文氏管的上部为收缩段,所述收缩段的上端与进口 U型管相连,中间为喉管,所述调节装置安装在所述喉管内部的中心线位置,
[0052] 下部为扩散段,所述扩散段的下端与出口管相连;所述进口 U型管顶部设有用于检修的检查口,至少4个所述喷淋嘴设置在所述进口 U型管内部的顶端,所述喷淋嘴与所述喷淋管连接,所述喷淋管与所述喷淋洗涤水泵连接;翻板轴固定法兰焊接固定在所述进口U型管上部两侧,两个传动轴轴套通过螺栓分别固定在所述翻板轴固定法兰上,传动轴两端插入传动轴轴套内,流量传动翻板垂直固定在传动轴上,传动摇臂一端在传动轴的输出端连接;传动连杆上端与传动摇臂另一端铰接,下端与安装在喉管外侧的调节轴摇臂的一端铰接,调节轴摇臂的另一端与设置在喉管内的倒V形铰接调节装置的调节轴固定连接;所述倒V形铰接调节装置包括固定轴、固定轴法兰、固定轴套、左调节导向板、右调节导向板、调节导向板铰接轴套、铰接销轴、调节轴轴套、调节轴固定法兰、下调距板移动铰接销轴、移动铰接轴套、固定摇臂、下调距板移动推杆、调节轴、左下调距板、右下调距板、下调等距移动连接板和固定铰接座;
[0053] 所述固定轴通过固定轴套和固定轴法兰安装在所述喉管的内部的中心线位置,若干个调节导向板铰接轴套接在所述固定轴上,所述左调节导向板和右调节导向板呈间隔设置,所述左调节导向板和右调节导向板的上端分别与相对应的所述调节导向板铰接轴套固定焊接,所述左调节导向板的下端与相对应的位于左侧的调节导向板铰接轴套固定焊接,所述右调节导向板的下端与相对应的位于右侧的调节导向板铰接轴套固定焊接,右下调距板的上端与右调节导向板固接的下调距板铰接轴套固定焊接,左下调距板的上端与左调节导向板固接的下调距板铰接轴套固定焊接,所述调节导向板铰接轴套分别通过铰接销轴与相对应的下调距板铰接轴套铰接,右侧下调距板和左侧下调距板上端的内侧壁上对称位置均设置固定铰接座,下调等距移动连接板的上端分别与固定在右侧下调距板和左侧下调距板上部的固定铰接座铰接,下端通过下调距板移动铰接销轴与下调距板移动推杆的上端同轴铰接在一起,下调距板移动推杆的下端与固定在调节轴上的固定摇臂铰接;调节轴通过设置在文氏管两侧外壁上的调节轴轴套、调节轴固定法兰固定;调节轴的输出端与调节轴摇臂连接。
[0054] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果:本发明是在第二类除尘方式(三通阀式高压氨水导烟方式)中的导烟车基础上,加装了炉头烟吸附燃烧、消烟导烟除尘装置而成,是两种截然不同的焦炉装煤除尘方式的有机结合的产物,该车即具有回收装煤荒煤气功能的同时,又具有燃烧、消烟导烟车的除尘功能,除到达一车多用功能特点之外,其最大特点是:结构简单,对于已采用“三通阀式高压氨水导烟方式”的焦炉而言,改造成本低,在炉头烟处理方面,能够使炉头荒煤气(俗称炉头烟)燃烧殆尽,消除苯并芘等有害致癌物,满足即将实施的焦炉排放新标准要求,其特点机理阐述如下:
[0055] (I)结构简单
[0056] 较内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘多功能兼用车相比,该车的煤气吸附回收导烟系统装置,只有导烟H型组成,省去较为复杂的车载高压引射吸附导烟系统装置,减轻车架体重量,运行故障率较低。
[0057] (2)改造成本低
[0058] 尚若焦化厂现已采用的焦炉装煤方式是高压氨水三通阀式导烟除尘方式而为专门消除炉头烟改造时,外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘多功能兼用车可在原有的导烟车基础上加装炉头烟吸附燃烧、消烟导烟系统装置即可。
[0059] (3)具有与内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘多功能兼用车相同的炉头烟捕捉效率高,可降解炉头烟荒煤气中的有害物质的特点:
[0060] 根据该车的炉头烟吸附燃烧、消烟导烟机理可知:炉头烟的吸附是依靠车载风机的吸力,通过炭化室上部的煤气通道来控制外溢的炉头烟的数量,较传统的炉头烟外溢后,通过加装在炭化室炉头顶部的集气罩方式将炉头烟再吸附方式而言,不但提高了炉头烟捕捉率,且捕捉效果好。
[0061] 在炉头烟无害化处理方面,由于助燃多点强制燃烧器是根据飞机喷气式发动机的原理设计,助燃强制燃烧效果好,这点已在运行实践中得到验证,所以说可将吸附后的炉头烟(荒煤气)燃烧殆尽,降解消除炉头烟中的致癌有害物质苯并芘的含量,可达到真正意义上的无害化排放,可满足即将实施的焦炉烟气处理排放的新标准指标。
[0062] (4)可实现荒煤气回收利用功能,但在荒煤气回收导烟效率方面逊色于内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘多功能兼用车,由于外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘多功能兼用车的煤气吸附回收导烟的动力(引力),是来自焦炉炭化室上升管与煤气集气管相连的桥管内,在高压喷洒形成的高速射流束而产生的引力(负压),由于桥管的几何形状尺寸不太符合喷射泵结构设计特点要求,所以在相同的喷水压力、流速、流量的前提下,产生的负压吸附力较内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘多功能兼用车车载专用喷射泵(引射泵)而言低近50%,所以该车的煤气回收效率较低,经测算只可将装煤时产生的荒煤气总量的50%左右得到回收利用。
[0063] (4)焦炉装煤除尘效果、减少碳排放量、符合国家绿色环保要求;
[0064] 由于该车可将装煤时产生的半数以上荒煤气回收利用及特殊炉头烟的吸附捕捉燃烧消烟导烟方式,取得了很好的装煤除尘效果的同时,燃烧掉的装煤荒煤气只有装煤产生荒煤气总量的50%左右,较采用传统的单纯燃烧导烟(消烟)车,将装煤过程中产生的荒煤气全部燃烧除尘而言,减少燃烧后温室气体、碳排放量50%以上,所以说该车符合国家绿色环保要求。
附图说明
[0065] 下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0066] 图1为本发明的结构示意图。
[0067] 图2为本发明的左视示意图。
[0068] 图3为本发明的右视示意图。
[0069] 图4为本发明的俯视示意图。
[0070] 图5为本发明的助燃强制燃烧器的结构示意图。
[0071] 图6为本发明图5中的B处放大示意图。
[0072] 图7为本发明的文丘里洗涤器的结构示意图。
[0073] 图8-9为本发明的倒V形铰接调节装置的结构示意图。
[0074] 图中:
[0075] 1.行走装置、2.机架体、3.活动吸附导管、4.固定吸附导管、5.风机机组、6.水封炉盖开启装置、61.机械抓手、62.导杆、63.导杆滑动固定套、64.液压油缸、7.防爆装置、71.防爆阀体立管、72.防爆盖、73.防爆阀开启支架、74.开启改向绳轮、75.开启钢丝绳、8.燃烧消烟除尘系统、81.燃烧移动吸附对接套、82.燃烧固定吸附导管、83.助燃强制燃烧器、84.下燃烧导管、85.燃烧室、86.上燃烧导管、87.文丘里洗漆器、88.气液分离器、831.煤气环形补给管、832.燃烧喷火管、833.喷火嘴配风管、834防风罩、835.直筒吸附导烟管、836.收缩管、837.压缩管、838.扩散管、839.观察孔、840.盖板、841.弯管、871.文氏管、872.进口 U型管、873.出口管、874.传动装置、875.喷淋管、876.喷淋嘴、888.翻板轴固定法兰、889.流量传动翻板、8771.传动轴、8772.传动摇臂、8773.传动连杆、8774.调节轴摇臂、9.电气控制室、10.N+2 #碳化室、11.排烟管、12.燃气管、13.水封式集全管、14.过渡导管、15.N-1 #碳化室、16.N #碳化室,17.固定轴法兰、18.固定轴、19.左调节导向板、20.调节导向板铰接轴套、21.铰接轴套、22.固定轴套、23.铰接销轴、24.调节轴轴套、25.调节轴固定法兰、26.下调距板移动铰接销轴、27.移动铰接轴套、28.固定摇臂、29.下调距板移动推杆、30.调节轴、31.左下调距板、32.下调等距移动连接板、33.固定铰接座、 34.右调节导向板、35.右下调距板。
具体实施方式
[0076] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0077] 如图1-7所示,本发明外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,该多功能车包括车架体2,以及用于控制的电气控制室9和安装在车架体底部的行走装置1,其特征在于,该多功能车还包括用于导烟气的N-1H型导烟管3和N+2H型导烟管4,处理烟气的风机机组5、水封炉盖开启装置6和燃烧消烟除尘系统8 ;
[0078] 所述水封炉盖开启装置6包括机械抓手61、导杆62、导杆滑动固定套63和液压油缸64,所述导杆62活动设置导杆滑动固定套63内,所述导杆滑动固定套固定63设置在车架体I上,所述液压油缸64的活塞杆与所述导杆62的一端连接,所述导杆62的另一端与机械抓手61连接。
[0079] 其中,所述燃烧消烟除尘系统8包括燃烧移动吸附对接套80、第一燃烧固定吸附导管81、第二燃烧固定吸附导管82、助燃强制燃烧器83、下燃烧导管84、燃烧室85、上燃烧导管86、文丘里洗涤器87、喷淋洗涤水泵88和气液分离器89 ;
[0080] 所述N-1H型导烟管3设置在车架体2下端的中部通过提升定位架与车架体2固接,所述N+2的H型导烟管4设置在车架体2下端的一侧通过提升定位架与车架体2固接,所述N-1H型导烟管3和N+2H型导烟管4的竖管顶部均密封;所述水封炉盖开启装置6设置在所述N-1H型导烟管3和N+2H型导烟管4的竖直管体内,所述第一燃烧固定吸附导管81设置在所述车架体2上,所述第一燃烧固定吸附导管81的上端与所述下燃烧导管84的下端固接,所述第一燃烧固定吸附导管81的下端与所述助燃强制燃烧器83的上端固接,所述助燃强制燃烧器83的下端与所述第二燃烧固定吸附导管82的上端固接,所述燃烧移动吸附对接套80套接在所述第二燃烧固定吸附导管82的下端,所述下燃烧导管84的上端的燃烧室85的进气口连接,所述上燃烧导管86的下端与所述燃烧室85的出气口连接,所述上燃烧导管86的上端与所述文丘里洗涤器87的进气口连通,所述文丘里洗涤器87的出气口通过管道与风机机组5的进气口连通,所述风机机组5的出气口通过管道与气液分离器88的一端连通,所述气液分离器88的另一端与排烟管11的一端连通,所述排烟管11的另一端与通过过渡导管14与水封式集全管13对接。
[0081] 该多功能车还包括防爆装置7,所述防爆装置7包括防爆阀体立管71、防爆盖72、防爆阀开启支架73、开启改向绳轮74和开启钢丝绳(5,所述防爆阀立管71的下端与文丘里洗涤器87进口管的上端固接,所述防爆盖72铰接与所述防爆阀开启支架73上,所述防爆阀开启支架73的下端固接与所述防爆阀体立管71的一侧,所述开启改向绳轮74设置在所述防爆阀开启支架73的上端,所述开启钢丝绳75 —端固接所述在防爆盖72上,另一端绕过开启改向绳轮74后自由垂下与手柄环固接;
[0082] 所述助燃强制燃烧器83为多点式助燃强制燃烧器,所述多点式助燃强制燃烧器由煤气环形补给管831、燃烧喷火管832、喷火嘴配风管833、防风罩834、直筒吸附导烟管835、收缩管836、压缩管837和扩散管(838),所述直筒吸附导烟管835、收缩管836、压缩管837和扩散管838从下至上依次固接,所述煤气环形补给管831设置在所述直筒吸附导烟管835外侧壁上,所述喷火嘴配风管833的上端穿过煤气环形补给管831伸入所述直筒吸附导烟管835的管体内,所述喷火嘴配风管833的下端伸出所述煤气环形补给管831管体外与外界空气连通,所述防风罩834设置在喷火嘴配风管833上端的端部,所述燃烧喷火管832设置在喷火嘴配风管833的内腔,所述燃烧喷火管832的下端与弯管841的一端固接,所述弯管839的另一端穿出喷火嘴配风管833与所述煤气环形补给管831连通,所述煤气环形补给管831与燃气管连通12。
[0083] 所述文丘里洗涤器87由文氏管871、进口 U型管872、出口管873、传动装置874、喷淋管875、喷淋嘴876、翻板轴固定法兰888、流量传动翻板889和调节装置;
[0084] 所述传动装置包括传动轴8771、传动摇臂8772、传动连杆8773和调节轴摇臂8774 ;
[0085] 其中,所述文氏管871的上部为收缩段,所述收缩段的上端与进口 U型管872相连,中间为喉管,所述调节装置安装在所述喉管内部的中心线位置,
[0086] 下部为扩散段,所述扩散段的下端与出口管873相连;所述进口 U型管顶部872设有用于检修的检查口,至少4个所述喷淋嘴设置在所述进口 U型管872内部的顶端,所述喷淋嘴875与所述喷淋管876连接,所述喷淋管876与所述喷淋洗涤水泵88连接;翻板轴固定法兰888焊接固定在所述进口 U型管872上部两侧,两个传动轴轴套8771通过螺栓分别固定在所述翻板轴固定法兰888上,传动轴8771两端插入传动轴轴套内,流量传动翻板889垂直固定在传动轴8771上,传动摇臂8773 —端在传动轴8771的输出端连接,传动摇臂8772驱动流量传动翻板889翻转角度a,a为0_55° ;传动连杆8773上端与传动摇臂8772另一端铰接,下端与安装在喉管外侧的调节轴摇臂8774的一端铰接,调节轴摇臂8774的另一端与倒V形铰接调节装置的调节轴固定连接;所述倒V形铰接调节装置包括固定轴、固定轴法兰、固定轴套、左调节导向板、右调节导向板、调节导向板铰接轴套、铰接销轴、调节轴轴套、调节轴固定法兰、下调距板移动铰接销轴、移动铰接轴套、固定摇臂、下调距板移动推杆、调节轴、左下调距板、右下调距板、下调等距移动连接板和固定铰接座;
[0087] 所述固定轴通过固定轴套和固定轴法兰安装在所述喉管的内部的中心线位置,若干个调节导向板铰接轴套接在所述固定轴上,所述左调节导向板和右调节导向板呈间隔设置,所述左调节导向板和右调节导向板的上端分别与相对应的所述调节导向板铰接轴套固定焊接,所述左调节导向板的下端与相对应的位于左侧的调节导向板铰接轴套固定焊接,所述右调节导向板的下端与相对应的位于右侧的调节导向板铰接轴套固定焊接,右下调距板的上端与右调节导向板固接的下调距板铰接轴套固定焊接,左下调距板的上端与左调节导向板固接的下调距板铰接轴套固定焊接,所述调节导向板铰接轴套分别通过铰接销轴与相对应的下调距板铰接轴套铰接,右侧下调距板和左侧下调距板上端的内侧壁上对称位置均设置固定铰接座,下调等距移动连接板的上端分别与固定在右侧下调距板和左侧下调距板上部的固定铰接座铰接,下端通过下调距板移动铰接销轴与下调距板移动推杆的上端同轴铰接在一起,下调距板移动推杆的下端与固定在调节轴上的固定摇臂铰接;调节轴通过设置在文氏管两侧外壁上的调节轴轴套、调节轴固定法兰固定;调节轴的输出端与调节轴摇臂连接(如图8-9所示)。
[0088] 本发明的工作原理:
[0089] 当焦炉需装煤除尘作业时,除尘车移至待装煤N#炭化室,将N-1和N+2两根H型导烟管一端对接于N#炭化室的两个除尘盖座孔上,另一端分别对接于处在结焦未期,煤气产生量很少的(N-1)#和(N+2)#炭化室除尘盖座孔上,与其相应的炭化室除尘孔对接后,将各除尘孔的炉盖开启,使装煤N#炭化室与其相邻的(N-1) #和(N+2) #炭化室,通过N-1和N+2两根H型导烟管相互连通,利用与其相邻的(N-1)#和(N+2)#炭化室内的焦炭处于结焦未期,产生煤气量几乎为零的这一特点,在装煤时,炉顶操作工将置在(N-1)#和(N+2)#炭化室上升管位置的高、低压氨水转换阀(三通阀),转换至高压氨水位置(不装煤除尘时,低压氨水通过该阀),高压氨水在通过桥管内喷洒头高压喷射后,所产生的负压,将装煤的N#炭化室产生的大量荒煤气,通过两根H型导管导入(N-1) #和(N+2)#炭化室,再经(N-1) #和(N+2)#炭化室的上升管、桥管导入煤气集气管道,进入煤气(化产)系统,实现焦炉装煤时荒煤气的回收利用。
[0090] 另一部分未被吸附从装煤孔炉头外溢出的荒煤气(炉头烟),由车载风机机组提供的引力作用下,在装煤N#炭化室装煤侧(机侧)炉头处,形成微负压场,将装煤时外溢的炉头烟(荒煤气与空气的混合气体),沿炭化室上部煤气通道(煤饼顶部与炭化室顶部间的空隙),经与除尘孔对接的燃烧移动吸附对接导套进入燃烧固定吸附导管,在助燃强制燃烧器的作用下,将进入燃烧固定吸附导管内的混合气(荒煤气与空气的混合气体)点燃,再经下燃烧导管将其导入燃烧室进一步燃烧,燃烧殆尽后的高温烟气通过上燃烧导管进入文丘里洗涤器,洗涤净化后的气、液混合气体以切线的形式进入气液分离器内,在气液分离器离心沉降作用下,从混合气液分离出气体由气液分离器顶部出口,通过连接管道进入风机进口,加压后由风机出口进入排烟管一排烟U型对接管导入置在炉顶的除尘集尘管道至装煤除尘地面站,净化后排放。
[0091] 从与气、液混合气体分离出的液体〔洗涤后含大量粉尘(煤粉、碳粉)的污水〕由气液分离器的下部管道,排入置在炉顶的排水槽内,经管道流入地面沉降水池,待进入沉降水池的污水澄清后,再由水泵将水输送至炉顶给水槽,达到循环利用除尘的目的。
[0092] 上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,该多功能车包括车架体(2),以及用于控制的电气控制室(9)和安装在车架体底部的行走装置(1),其特征在于,该多功能车还包括用于导烟气的.1¾型导烟管(3)和奸2¾型导烟管(4),处理烟气的风机机组(5)、水封炉盖开启装置(6)和燃烧消烟除尘系统⑶; 其中,所述燃烧消烟除尘系统(8)包括燃烧移动吸附对接套(80)、第一燃烧固定吸附导管(81),第二燃烧固定吸附导管(82),助燃强制燃烧器(83),下燃烧导管(84),燃烧室(85),上燃烧导管(86),文丘里洗涤器(87),喷淋洗涤水泵(88)和气液分离器(89); 所述.1¾型导烟管(3)设置在车架体(2)下端的中部通过提升定位架与车架体(2)固接,所述奸2的!I型导烟管(4)设置在车架体(2)下端的一侧通过提升定位架与车架体(2)固接,所述.1¾型导烟管⑶和奸2¾型导烟管⑷的竖管顶部均密封;所述水封炉盖开启装置(6)设置在所述.1¾型导烟管(3)和奸2¾型导烟管(4)的竖直管体内,所述第一燃烧固定吸附导管(81)设置在所述车架体(2)上,所述第一燃烧固定吸附导管(81)的上端与所述下燃烧导管(84)的下端固接,所述第一燃烧固定吸附导管(81)的下端与所述助燃强制燃烧器(83)的上端固接,所述助燃强制燃烧器(83)的下端与所述第二燃烧固定吸附导管(82)的上端固接,所述燃烧移动吸附对接套(80)套接在所述第二燃烧固定吸附导管(82)的下端,所述下燃烧导管(84)的上端的燃烧室(85)的进气口连接,所述上燃烧导管(86)的下端与所述燃烧室(85)的出气口连接,所述上燃烧导管(86)的上端与所述文丘里洗涤器(87)的进气口连通,所述文丘里洗涤器(87)的出气口通过管道与风机机组(5)的进气口连通,所述风机机组(5)的出气口通过管道与气液分离器(88)的一端连通,所述气液分离器(88)的另一端与排烟管(11)的一端连通,所述排烟管(11)的另一端与通过过渡导管(14)与水封式集全管(13)对接。
2.根据权利要求1所述的外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,其特征在于:该多功能车还包括防爆装置(7),所述防爆装置(7)包括防爆阀体立管(71)、防爆盖(72)、防爆阀开启支架(73)、开启改向绳轮(74)和开启钢丝绳(75),所述防爆阀立管(71)的下端与文丘里洗涤器(87)进口管的上端固接,所述防爆盖(72)铰接与所述防爆阀开启支架(73)上,所述防爆阀开启支架(73)的下端固接与所述防爆阀体立管(71)的一侦牝所述开启改向绳轮(74)设置在所述防爆阀开启支架(73)的上端,所述开启钢丝绳(75)一端固接所述在防爆盖(72)上,另一端绕过开启改向绳轮(74)后自由垂下与手柄环固接。
3.根据权利要求1或2所述的外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,其特征在于:所述水封炉盖开启装置(6)包括机械抓手(61),导杆(62),导杆滑动固定套(63)和液压油缸(64),所述导杆¢2)活动设置导杆滑动固定套¢3)内,所述导杆滑动固定套固定¢3)设置在车架体(1)上,所述液压油缸¢4)的活塞杆与所述导杆¢2)的一端连接,所述导杆¢2)的另一端与机械抓手¢1)连接。
4.根据权利要求1或2所述的外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,其特征在于:所述助燃强制燃烧器(83)为多点式助燃强制燃烧器,所述多点式助燃强制燃烧器由煤气环形补给管(831)、燃烧喷火管(832)、喷火嘴配风管(833)、防风罩(834)、直筒吸附导烟管(835),收缩管(836),压缩管(837)和扩散管(838),所述直筒吸附导烟管(835),收缩管(836),压缩管(837)和扩散管(838)从下至上依次固接,所述煤气环形补给管(831)设置在所述直筒吸附导烟管(835)外侧壁上,所述喷火嘴配风管(833)的上端穿过煤气环形补给管(831)伸入所述直筒吸附导烟管(835)的管体内,所述喷火嘴配风管(833)的下端伸出所述煤气环形补给管(831)管体外与外界空气连通,所述防风罩(834)设置在喷火嘴配风管(833)上端的端部,所述燃烧喷火管(832)设置在喷火嘴配风管(833)的内腔,所述燃烧喷火管(832)的下端与弯管(839)的一端固接,所述弯管(841)的另一端穿出喷火嘴配风管(833)与所述煤气环形补给管(831)连通,所述煤气环形补给管(831)与燃气管连通(12),所述直筒吸附导烟管(835)上端的侧壁上设有观察孔(839),所述观察孔(839)的外部设置有盖板(840)。
5.根据权利要求1或2所述的外吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车,其特征在于:所述文丘里洗涤器(87)由文氏管(871)、进口 I型管(872).^0^ (873)、传动装置(874),喷淋管(875),喷淋嘴(876),翻板轴固定法兰(888)、流量传动翻板(889)调节装置和倒V形铰接调节装置; 所述传动装置包括传动轴(8771)、传动摇臂(8772)、传动连杆(8773)和调节轴摇臂(8774); 其中,所述文氏管(871)的上部为收缩段,所述收缩段的上端与进口 I型管(872)相连,中间为喉管,所述调节装置安装在所述喉管内部的中心线位置, 下部为扩散段,所述扩散段的下端与出口管(873)相连;所述进口 V型管顶部(872)设有用于检修的检查口,至少4个所述喷淋嘴设置在所述进口 I型管(872)内部的顶端,所述喷淋嘴(875)与所述喷淋管(876)连接,所述喷淋管(876)与所述喷淋洗涤水泵(88)连接;翻板轴固定法兰(888)焊接固定在所述进口 V型管(872)上部两侧,两个传动轴轴套通过螺栓分别固定在所述翻板轴固定法兰(888)上,传动轴(8771)两端插入传动轴轴套内,流量传动翻板(889)垂直固定在传动轴(8771)上,传动摇臂(8772) —端在传动轴(8771)的输出端连接;传动连杆(8773)上端与传动摇臂(8772)另一端铰接,下端与安装在喉管外侧的调节轴摇臂(8774)的一端铰接,调节轴摇臂(8774)的另一端与设置在喉管内的倒V形铰接调节装置的调节轴固定连接;所述倒V形铰接调节装置包括固定轴(18)、固定轴法兰(17)、固定轴套(22)、左调节导向板(19)、右调节导向板(34)、调节导向板铰接轴套(20)、铰接销轴(23),调节轴轴套(24),调节轴固定法兰(25),下调距板移动铰接销轴(26),移动铰接轴套(27),固定摇臂(28),下调距板移动推杆(29),调节轴(30),左下调距板(31),^下调距板(35)、下调等距移动连接板(32)和固定铰接座(33); 所述固定轴(18)通过固定轴套(22)和固定轴法兰(17)安装在所述喉管的内部的中心线位置,若干个调节导向板铰接轴套(20)接在所述固定轴(18)上,所述左调节导向板(19)和右调节导向板(34)呈间隔设置,所述左调节导向板(19)和右调节导向板(34)的上端分别与相对应的所述调节导向板铰接轴套(20)固定焊接,所述左调节导向板(19)的下端与相对应的位于左侧的调节导向板铰接轴套(20)固定焊接,所述右调节导向板(34)的下端与相对应的位于右侧的调节导向板铰接轴套(20)固定焊接,右下调距板(35)的上端与右调节导向板(34)固接的下调距板铰接轴套(20)固定焊接,左下调距板(31)的上端与左调节导向板(19)固接的下调距板铰接轴套(20)固定焊接,所述调节导向板铰接轴套(20)分别通过铰接销轴(23)与相对应的下调距板铰接轴套(20)铰接,右侧下调距板(35)和左侧下调距板(31)上端的内侧壁上对称位置均设置固定铰接座(33),下调等距移动连接板(32)的上端分别与固定在右侧下调距板(35)和左侧下调距板(31)上部的固定铰接座(33)铰接,下端通过下调距板移动铰接销轴(26)与下调距板移动推杆(29)的上端同轴铰接在一起,下调距板移动推杆(29)的下端与固定在调节轴(30)上的固定摇臂(28)铰接;调节轴(30)通过设置在文氏管两侧外壁上的调节轴轴套(24)、调节轴固定法兰(25)固定;调节轴(30)的输出端与调节轴摇臂(8774)连接。
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