CN104826416B - 一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置 - Google Patents

Abstract

一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，包括焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元、输送烟气管道单元、烟尘净化处理单元，焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元与输送烟气管道单元连通，输送烟气管道单元与烟尘净化处理单元连通。在焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元和输送烟气管道单元上配备了焦炉非常态大量放散时防止煤气大量聚集及快速放散的设施。焦炉正常生产时，该装置能够捕集焦炉炉顶产生的多源偶发性烟尘，能够将焦炉炉顶烟尘实现有组织的净化并安全排放。焦炉生产非常态出现含有荒煤气的气体大量放散时，能够在无电力、无动力的情况下实现将捕集在装置内的混合气体迅速排出大气，从而确保装置可靠稳定运行。

Description

一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置

技术领域

本发明涉及一种焦炉生产大气污染物排放领域，特别涉及一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置。

背景技术

目前国内外焦化厂新建焦炉均配置了装煤、出焦除尘装置。这些除尘装置对焦炉阵发性污染物排放控制中发挥了主要作用。但因焦炉的体积庞大，生产时在焦炉机焦侧炉门、上升管缝隙、炉顶装煤孔、看火孔等处均有长期、量少、不规则、多源、偶发性的烟尘溢出。现阶段国内外焦炉生产状况中，这些烟尘被无组织的排放至焦炉周围的大气中。虽然烟尘的污染物浓度不大，但其排放源多面广，对环境的长期累积污染很严重。

另外，焦炉每年最多会出现1～2次的非常状态，是指焦炉生产可能出现上升管内压力过大、焦炉鼓风机事故停机、人为大量气体放散的状态。该状态发生时，大量含有荒煤气的混合气体会从上升管处大量发散。如何迅速排出进入烟尘捕集罩内的气体、保护安全生产、预防爆炸发生成为该套装置关键性的技术难题。

因此，如何控制和组织焦炉炉顶在生产过程中产生的多源偶发性烟尘的大气排放，将是更进一步促进焦炉生产大气污染物达标排放和清洁生产的又一课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种炉顶多源偶发性烟尘的捕集、净化、外排的成套装置，同时该套装置配备了焦炉非常态大量放散时防止煤气大量聚集及快速放散的设施。焦炉正常生产时，该装置能够捕集焦炉炉顶产生的多源偶发性烟尘，通过捕集、输送、过滤、外排等工艺流程，能够将焦炉炉顶烟尘实现有组织的净化并安全排放，使焦炉生产更加清洁。焦炉生产非常态出现含有荒煤气的气体大量放散时，该装置能够在无电力、无动力的情况下实现将捕集在装置内的混合气体迅速排出大气，从而确保装置可靠稳定运行。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，包括焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元、输送烟气管道单元、烟尘净化处理单元，所述焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元与输送烟气管道单元连通，输送烟气管道单元与烟尘净化处理单元连通；所述焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元包括斜拉索式烟尘捕集罩、非常放散阀、非常放散器，非常放散阀、非常放散器同时安装在斜拉索式烟尘捕集罩的顶部，非常放散阀的开启部分正对下方焦炉上升管；所述输送烟气管道单元包括烟尘输送管道、非常快速切断阀、非常正压风机、非常电动阀，非常快速切断阀安装在烟尘输送管道上，在斜拉索式烟尘捕集罩与非常快速切断阀之间的烟尘输送管道上设置有吸风口，非常电动阀、非常正压风机依次安装在吸风口处；当焦炉生产出现上升管内压力过大、焦炉鼓风机事故停机、人为大量气体放散等非常状态时，非常快速切断阀断电关闭；与此同时，烟尘净化处理单元的除尘风机停止运行、非常放散阀自动打开；紧接着，非常正压风机与非常电动阀同时开启运转，吸入外界空气；在热压作用下收集在烟尘捕集罩内的含有可燃气体的大量烟尘通过非常放散阀排至室外大气；剩余烟尘通过非常放散器排至室外大气。

所述斜拉索式烟尘捕集罩包括吊索、主缆、斜拉索、烟尘捕集罩，所述烟尘捕集罩通过吊索、主缆、斜拉索安装在煤塔和端台立柱之间或者安装在其他独立于焦炉并横跨焦炉的结构框架内。

所述非常放散阀包括气缸、放散阀板、推拉杆、出烟口，推拉杆的一端与气缸活塞杆铰接连接，推拉杆的另一端与放散阀板成角度同轴固定，出烟口安装在烟尘捕集罩顶端，非常放散阀关闭时，放散阀板扣在出烟口的底部密封；气缸电磁阀断电时，气缸活塞杆缩回，放散阀板在重力的作用下自动打开，打开后的放散阀板垂直向下，在烟尘捕集罩的顶部形成一道挡烟垂壁。

所述烟尘净化处理单元包括脉冲袋式除尘器、除尘风机、出口消声器、烟囱、下料回转阀、刮板机、粉尘仓、加湿卸灰机，脉冲袋式除尘器的输入端连接烟尘输送管道，脉冲袋式除尘器的气体输出端通过管道与除尘风机连接，除尘风机的输出端经由出口消声器连接烟囱；脉冲袋式除尘器下端的粉尘出口依次与刮板机、粉尘仓、加湿卸灰机连接，在脉冲袋式除尘器下端的粉尘出口处还安装有下料回转阀。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

一种炉顶多源偶发性烟尘的捕集、净化、外排的成套装置，同时该套装置配备了焦炉非常态大量放散时防止煤气大量聚集及快速放散的设施。焦炉正常生产时，该装置能够捕集焦炉炉顶产生的多源偶发性烟尘，通过捕集、输送、过滤、外排等工艺流程，能够将焦炉炉顶烟尘实现有组织的净化并安全排放，使焦炉生产更加清洁。焦炉生产非常态出现含有荒煤气的气体大量放散时，该装置能够在无电力、无动力的情况下实现将捕集在装置内的混合气体迅速排出大气，从而确保装置可靠稳定运行。

附图说明

图1是本发明一种炉顶多源偶发性烟尘的捕集、净化、外排的成套装置的系统原理图；

图2是本发明中非常放散阀的放大结构图；

图3是图1中斜拉索式烟尘捕集罩的A向俯视图；

图4是图3的B-B向视图；

图5是图3的C-C向视图；

图中：1.斜拉索式烟尘捕集罩1-1.捕集罩桁架1-2.烟尘捕集罩1-3.吊索1-4.主缆1-5.斜拉索2.非常放散阀2-1气缸2-2推拉杆2-3放散阀板2-4出烟口3.非常放散器4.非常快速切断阀5.非常正压风机6.非常电动阀7.脉冲袋式除尘器8.除尘风机9.出口消声器10.烟囱11.下料回转阀12.刮板机13.粉尘仓14.加湿缷灰机15.端台16.烟尘输送管道17.配重块18.结构立柱19.煤塔

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

如图1所示，一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，包括焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元、输送烟气管道单元、烟尘净化处理单元，所述焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元与输送烟气管道单元连通，输送烟气管道单元与烟尘净化处理单元连通；所述焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元包括斜拉索式烟尘捕集罩1、非常放散阀2、非常放散器3，非常放散阀2、非常放散器3同时安装在斜拉索式烟尘捕集罩1的顶部，非常放散阀2的开启部分正对下方焦炉上升管；所述输送烟气管道单元包括烟尘输送管道16、非常快速切断阀4、非常正压风机5、非常电动阀6，非常快速切断阀4安装在烟尘输送管道16上，在斜拉索式烟尘捕集罩1与非常快速切断阀4之间的烟尘输送管道16上设置有吸风口，非常电动阀6、非常正压风机5依次安装在吸风口处。

焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元安装于焦炉顶部的焦炉生产区域。其高度满足焦炉机械正常的生产及检修空间要求。

输送烟气管道单元将焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元收集的烟气送至烟尘净化处理单元进行净化处理。

烟尘净化处理单元将输送来的烟气进行过滤达标后排至大气。

见图3-图4，所述斜拉索式烟尘捕集罩1包括吊索1-3、主缆1-4、斜拉索1-5、烟尘捕集罩1-2，所述烟尘捕集罩1-2通过吊索1-3、主缆1-4、斜拉索1-5安装在煤塔19和端台立柱18之间或者安装在其他独立于焦炉并横跨焦炉的结构框架内。

在端台15上加建结构立柱18，烟尘捕集罩1-2安装在捕集罩桁架1-1上，捕集罩桁架1-1通过吊索1-3和主缆1-4与煤塔19、结构立柱18固定连接，结构立柱18通过斜拉索1-5连接地面配重块17。

斜拉索式烟尘捕集罩1安装在焦炉炉顶，此结构重量轻，可实施性强；在新建或改造工程中均能使用。捕集罩的范围可根据需要调整，满足捕集烟尘的要求。

见图2，所述非常放散阀2包括气缸2-1、放散阀板2-3、推拉杆2-2，出烟口2-4，推拉杆2-1的一端与气缸活塞杆铰接连接，推拉杆2-1的另一端与放散阀板2-3成角度同轴固定，出烟口2-4安装在烟尘捕集罩1-2顶端，非常放散阀2关闭时，放散阀板2-3扣在出烟口2-4的底部密封；气缸2-1电磁阀断电时，气缸2-1活塞杆缩回，放散阀板2-3在重力的作用下自动打开，打开后的放散阀板2-3垂直向下，在烟尘捕集罩1-2的顶部形成一道挡烟垂壁。

非常放散阀2是本装置的核心关键设备；见图1、图5，非常放散阀2布置在烟尘捕集罩1的顶部。非常放散阀2开启部分正对下方焦炉上升管。每孔焦炉上升管上方均配置一套非常放散阀2。非常放散阀2采取重力开启、气动复位的状态切换方式，能够接收联锁信号、人为信号、突发性全厂停电信号；能够实现无动力开启、关闭时动力能源消耗小、可靠性强、结构简单、实施性强。

正常状态时，非常放散阀气缸2-1上电磁阀处于得电工作状态、气缸伸出、放散阀板2-3关闭将出烟口2-4密封、气流切断。

非常状态或工厂突然大面积停电时，气缸电磁阀失电、放散阀板2-3在重力的作用下自动打开、气流快速从出烟口2-4排出，满足非常状态临时放散需要。打开后，放散阀板2-3垂直向下，在烟尘捕集罩1的顶部自然形成一道挡烟垂壁，能有效阻隔大部分的烟迅速在罩内扩散，有利于烟尘通过出烟口2-4迅速排出大气。

非常状态结束后，气缸2-1上电磁阀得电、气缸2-1活塞伸出将推拉杆2-2推起、在推拉杆2-2的带动下，放散阀板2-3关闭。

非常放散器3也是本发明的核心关键设备，本实施例中所使用的非常放散器3为QM-1200旋流型屋顶自然通风器。非常放散器3能够使气流单向流动、风压、热压作用下无动力自动排风。正常状态时，由于烟尘捕集罩1呈负压状态，非常放散器3无法反向转动，此时罩外气体仅有少量能够通过非常放散器3进入罩内。非常状态时，由于烟尘捕集罩1呈正压状态，在热压、室外风压作用下，非常放散器3能够正向转动，将罩内未能从非常放散阀2排出的剩余烟尘排至大气。非常放散器3具有热压、风压越大，其转动速度越快、排风速度越快的特点。

非常快速切断阀4是确保烟气净化单元安全运行的保证。本实施例中所使用的非常快速切断阀4为D7_SB41X-1C型液压快速切断蝶阀。正常工作时，非常快速切断阀4液压缸上电磁阀得电、液压缸伸出、阀门开启、气流通过；非常状态时，液压缸上电磁阀失电、液压缸缩回、阀门关闭、气流被切断；

非常正压风机5和非常电动阀6一致动作，是输送烟气管道单位安全运行的保证。本实施例中所使用的非常正压风机5为SJG-8.0S斜流式管道风机，非常电动阀6为TD941H-0.1型800电动阀门。正常工作时，非常正压风机5和非常电动阀6同时处于关闭状态，无气流通过；非常状态时，非常正压风机5和非常电动阀6同时工作，室外空气被抽至输送烟气管道16内。这样可以保证每个吸风口在非常状态时处于正压状态。此时烟尘捕集罩1内含有可燃气体的烟尘无法进入输送烟气管道中。

所述烟尘净化处理单元包括脉冲袋式除尘器7、除尘风机8、出口消声器9、烟囱10、下料回转阀11、刮板机12、粉尘仓13、加湿卸灰机14，脉冲袋式除尘器7的输入端连接烟尘输送管道16，脉冲袋式除尘器7的气体输出端通过管道与除尘风机8连接，除尘风机8的输出端经由出口消声器9连接烟囱10；脉冲袋式除尘器7下端的粉尘出口依次与刮板机12、粉尘仓13、加湿卸灰机14连接，在脉冲袋式除尘器7下端的粉尘出口处还安装有下料回转阀11。

本发明一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置采用电脑PLC控制系统。实现整套系统的自动运行、报警、监控功能，同时在接收到上升管压力超标信号、焦炉鼓风机停机故障信号后自动停机、保护、放散。

本发明的具体工作过程如下：

正常生产时，焦炉炉顶多源偶发性烟尘在热压和系统吸力的作用下被吸至烟尘捕集罩1内；烟尘通过烟尘输送管道16被送至脉冲袋式除尘器7；烟尘经过脉冲袋式除尘器7的过滤后，干净气体被除尘风机8抽吸后经由出口消声器9、烟囱10排放至大气；脉冲袋式除尘器7收集下来的粉尘通过下料回转阀11、刮板机12送至粉尘仓13；粉尘在粉尘仓13内累积到一定数量后由加湿缷灰机14加湿后定期外运。

当焦炉生产出现上升管内压力过大、焦炉鼓风机事故停机、人为大量气体放散等非常状态时，非常快速切断阀4得到中控信号后迅速关闭；与此同时，除尘风机8停止运行、非常放散阀2自动打开；紧接着，非常正压风机5与非常电动阀6同时开启运转；在热压作用下收集在烟尘捕集罩1内的含有可燃气体的大量烟尘通过非常放散阀2排至室外大气；剩余烟尘通过非常放散器3排至室外大气。

非常状态解除后，除尘风机8先启动；随后非常快速切断阀4打开；然后非常正压风机5停止运转，与此同时非常电动阀6关闭；延时1min后非常放散阀2自动复位关闭。

本发明中关键技术在于能够在正常状态及非常状态之间可靠转换，能够确保焦炉生产稳定、安全、清洁的生产。

本发明安全措施全面，考虑了不同非常状态下装置安全运行的措施。本发明能够连续捕集并净化处理焦炉生产时炉顶、炉门等多处产生的烟尘。其有别于其它针对焦炉阵发性烟尘的净化装置，能够保证焦炉在整个正常生产周期内实现大范围的清洁生产。该装置对提升焦炉生产大气污染排放水平能够起到积极作用。

Claims (4)

1.一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，包括焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元、输送烟气管道单元、烟尘净化处理单元，所述焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元与输送烟气管道单元连通，输送烟气管道单元与烟尘净化处理单元连通；其特征在于：所述焦炉炉顶烟尘捕集及非常放散单元包括斜拉索式烟尘捕集罩、非常放散阀、非常放散器，非常放散阀、非常放散器同时安装在斜拉索式烟尘捕集罩的顶部，非常放散阀的开启部分正对下方焦炉上升管；所述输送烟气管道单元包括烟尘输送管道、非常快速切断阀、非常正压风机、非常电动阀，非常快速切断阀安装在烟尘输送管道上，在斜拉索式烟尘捕集罩与非常快速切断阀之间的烟尘输送管道上设置有吸风口，非常电动阀、非常正压风机依次安装在吸风口处；当焦炉生产出现上升管内压力过大、焦炉鼓风机事故停机、人为大量气体放散非常状态时，非常快速切断阀断电关闭；与此同时，烟尘净化处理单元的除尘风机停止运行、非常放散阀自动打开；紧接着，非常正压风机与非常电动阀同时开启运转，吸入外界空气；在热压作用下收集在烟尘捕集罩内的含有可燃气体的大量烟尘通过非常放散阀排至室外大气；剩余烟尘通过非常放散器排至室外大气。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，其特征在于：所述斜拉索式烟尘捕集罩包括吊索、主缆、斜拉索、烟尘捕集罩，所述烟尘捕集罩通过吊索、主缆、斜拉索安装在煤塔和端台立柱之间或者安装在其他独立于焦炉并横跨焦炉的结构框架内。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，其特征在于：所述非常放散阀包括气缸、放散阀板、推拉杆、出烟口，推拉杆的一端与气缸活塞杆铰接连接，推拉杆的另一端与放散阀板成角度同轴固定，出烟口安装在烟尘捕集罩顶端，非常放散阀关闭时，放散阀板扣在出烟口的底部密封；气缸电磁阀断电时，气缸活塞杆缩回，放散阀板在重力的作用下自动打开，打开后的放散阀板垂直向下，在烟尘捕集罩的顶部形成一道挡烟垂壁。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉炉顶多源偶发性烟尘捕集净化成套装置，其特征在于：所述烟尘净化处理单元包括脉冲袋式除尘器、除尘风机、出口消声器、烟囱、下料回转阀、刮板机、粉尘仓、加湿卸灰机，脉冲袋式除尘器的输入端连接烟尘输送管道，脉冲袋式除尘器的气体输出端通过管道与除尘风机连接，除尘风机的输出端经由出口消声器连接烟囱；脉冲袋式除尘器下端的粉尘出口依次与刮板机、粉尘仓、加湿卸灰机连接，在脉冲袋式除尘器下端的粉尘出口处还安装有下料回转阀。