CN105950190A - 一种焦炉烟气处理结构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种焦炉烟气处理结构，在炉顶基线上设置有支撑座，风机与除尘器固定在支撑座上，还包括主气管、上升管、暂存腔体和多个集气罩，主气管一端分别与风机的吸风口、暂存腔体连通，主气管另一端通过支气管与多个集气罩连通，上升管一端与除尘器进气口连通，上升管另一端与暂存腔体连通；集气罩由相互连接的收集段和折射段构成，收集段内壁上开设有螺旋槽，折射段为圆锥状且其锥尖部分与支气管末端连通。工作时由多个集气罩一起同时对炉顶基线上小炉头中逸散出来的烟气进行集中收集，而收集的烟气通过支气管进入到主气管中，在风机风力的牵引下进入到滤尘器中，以进行烟气的处理，杜绝炉顶烟气的逸散，避免污染环境。

Description

一种焦炉烟气处理结构

技术领域

本发明涉及焦化环保技术领域，具体是指一种焦炉烟气处理结构。

背景技术

焦化是多源污染行业，烟尘是炼焦生产过程中主要污染逸散物。现代室式焦炉一般都配备有车载式或地面站式装煤和出焦除尘系统，其中地面站式除尘系统应用较为广泛。地面站式出焦除尘系统主要针对焦侧烟尘利用液力耦合或变频控制风机通过设置在拦焦车上的收集罩将其绝大部分烟尘收集并经出焦除尘器净化。但焦侧小炉头部位仍有部分烟尘逸散而恶化作业环境。焦侧小炉头出焦烟尘来源于开炉门、红焦最初进栅、持续推焦和关炉门4 个阶段，其中红焦最初进栅阶段烟尘最突出。

因焦侧单个小炉头、炉门框和炉柱之正面到拦焦车轨道中心距存在差异，为防止导焦栅覆斗式集尘罩刮碰炉柱，其近炉体端与焦侧小炉头正面间距较大，从而为烟尘从小炉头处逸散留下了结构性缺陷。出焦烟尘温度高、瞬时热浮力和尘气量大，但拦焦车导焦栅顶与熄焦车厢顶二者之覆斗式集尘罩面积比悬殊，地面除尘风机吸力主要分配给了熄焦车厢顶覆斗式集尘罩，加上导焦栅覆斗式集尘罩与小炉头间存在空隙区，故造成部分烟尘从小炉头处逸散。为了提高其除尘效果，一些焦化企业采取在导焦栅顶覆斗式集尘罩近炉体侧之侧板上开孔并附加车载风机辅助吸尘，部分企业采取调整地面站除尘风机提前高速运转时间参数以预增红焦最初入栅阶段吸力；但收效均不理想，而且还增加了电力消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焦炉烟气处理结构，杜绝炉顶烟气的逸散，避免污染环境。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种焦炉烟气处理结构，在炉顶基线上设置有支撑座，风机与除尘器固定在所述支撑座上，还包括主气管、上升管、暂存腔体和多个集气罩，所述集气罩覆盖在两个相邻的焦侧小炉头外侧正上方，所述主气管一端分别与风机的吸风口、暂存腔体连通，主气管另一端通过支气管与多个所述集气罩连通，上升管一端与除尘器进气口连通，上升管另一端与暂存腔体连通；所述集气罩由相互连接的收集段和折射段构成，所述收集段为筒状且沿其轴线方向在其内壁上开设有螺旋槽，所述折射段为圆锥状且其锥尖部分与所述支气管末端连通。本发明工作时，由多个集气罩一起同时对炉顶基线上小炉头中逸散出来的烟气进行集中收集，而收集的烟气通过支气管进入到主气管中，在风机风力的牵引下进入到暂存腔体中，当暂存腔体中的烟气再由上升管移动至滤尘器中，通过暂存腔体烟气能够进行暂时存储，方便在除尘器在进行调试或是对烟气过滤后进行状态回复时可持续对小炉头中的烟气进行收集，避免集气罩内的烟气堆积，以完成烟气的处理，杜绝炉顶烟气的逸散，避免污染环境。

其中，烟气在支气管以及主气管中移动时形成湍流，使得烟气在沿气管径向方向上具有分速度，即烟气会对气管内壁形成一定冲击，同样地气管内壁会对烟气流动造成一定的阻碍；并且，从物理结构上说可以把湍流看成是由各种不同尺度的涡旋叠合而成的流动，这些漩涡的大小在气管轴线方向分布是随机的，大尺度的涡旋主要是有流动的边界条件所决定其尺寸，可以与流场的大小相比拟，是引起低频脉动的原因；小尺度的涡旋主要是有粘性力所决定，其尺寸可能只有流场尺度的千分之一量级，是引起高频脉动的原因；大尺度的涡旋破裂后形成小尺度涡旋，较小尺度的涡旋破裂后形成更小尺度的涡旋，因而在充分发展的湍流区域内，流涕涡旋的尺度可在相当宽的范围内连续地变化，大尺度的涡旋不断地从主流获得能量通过涡旋间的相互作用能量组建向小的涡旋传递，最后由于流体粘性的作用小尺度的涡旋不断消失机械能就转化或称为耗散为流体的热能，即造成主气管的温度急剧升高，主气管内的压强增大，相应地，风机的工作负荷也急剧增加。而本发明中，集气罩由收集段和折射段构成，且在收集段内壁上开有沿其轴线方向分布的螺旋槽，使得在进入主气管之前的烟气在集气罩内逐渐形成大尺度的涡流，而非湍流，即烟气绕气管的轴线旋转前进，特别是在垂直于地平线的主气管部分中，旋转前进的烟气所消耗的能量小于正常情况下烟气上升时所消耗的能量，且流体的机械能转换为热能的量较少，主气管的温度变化不明显，进而降低风机以及电力的消耗。

在所述支气管末端安装有翻板阀，所述翻板阀与所述折射段上端连通。通过翻板阀，可对集气罩内的烟气进入支气管以及主气管的流量进行调控，避免风机的工作负荷出现空转或是过载，进而降低烟气收集处理时的成本。

在所述主气管上安装有烟气转换阀。在焦侧小炉头的烟气逸散严重时，支气管以及主气管的烟气收集负荷过重时，位于主气管上的烟气转换阀可直接与地面除尘站连通，可集气罩内的烟气进行辅助导通，提高焦侧小炉头内的烟气收集处理效率。

所述滤尘器为袋式滤尘器。作为优选，袋式滤尘器处理风量的范围广，小至每分钟数平米，大至每分钟数万平方米，适用于工业炉窖的烟气除尘，可大大减少大气污染物的排放。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明的集气罩由收集段和折射段构成，且在收集段内壁上开有沿其轴线方向分布的螺旋槽，使得在进入主气管之前的烟气在集气罩内逐渐形成大尺度的涡流，而非湍流，即烟气绕气管的轴线旋转前进，特别是在垂直于地平线的主气管部分中，旋转前进的烟气所消耗的能量小于正常情况下烟气上升时所消耗的能量，且流体的机械能转换为热能的量较少，主气管的温度变化不明显，进而降低风机以及电力的消耗；

2、本发明在焦侧小炉头的烟气逸散严重时，支气管以及主气管的烟气收集负荷过重时，位于主气管上的烟气转换阀可直接与地面除尘站连通，可集气罩内的烟气进行辅助导通，提高焦侧小炉头内的烟气收集处理效率；

3、本发明中袋式滤尘器处理风量的范围广，小至每分钟数平米，大至每分钟数万平方米，适用于工业炉窖的烟气除尘，可大大减少大气污染物的排放。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-风机、2-支撑座、3-炉顶基线、4-上升管、5-主气管、6-螺旋槽、7-集气罩、8-翻板阀、9-支气管、10-烟气转换阀、11-除尘器、12-暂存腔体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例在炉顶基线3上设置有支撑座2，风机1与除尘器11固定在所述支撑座2上，还包括主气管5、上升管4、暂存腔体12和多个集气罩7，所述集气罩7覆盖在两个相邻的焦侧小炉头外侧正上方，所述主气管5一端分别与风机1的吸风口、暂存腔体12连通，主气管5另一端通过支气管9与多个所述集气罩7连通，上升管4一端与除尘器11进气口连通，上升管4另一端与暂存腔体12连通；所述集气罩7由相互连接的收集段和折射段构成，所述收集段为筒状且沿其轴线方向在其内壁上开设有螺旋槽6，所述折射段为圆锥状且其锥尖部分与所述支气管9末端连通。工作时，由多个集气罩7一起同时对炉顶基线3上小炉头中逸散出来的烟气进行集中收集，而收集的烟气通过支气管9进入到暂存腔体12中，当暂存腔体12中的烟气再由上升管4移动至滤尘器11中，通过暂存腔体12烟气能够进行暂时存储，方便在除尘器11在进行调试或是对烟气过滤后进行状态回复时可持续对小炉头中的烟气进行收集，避免集气罩7内的烟气堆积，以完成烟气的处理，，杜绝炉顶烟气的逸散，避免污染环境。

其中，烟气在支气管9以及主气管5中移动时形成湍流，使得烟气在沿气管径向方向上具有分速度，即烟气会对气管内壁形成一定冲击，同样地气管内壁会对烟气流动造成一定的阻碍；并且，从物理结构上说可以把湍流看成是由各种不同尺度的涡旋叠合而成的流动，这些漩涡的大小在气管轴线方向分布是随机的，大尺度的涡旋主要是有流动的边界条件所决定其尺寸，可以与流场的大小相比拟，是引起低频脉动的原因；小尺度的涡旋主要是有粘性力所决定，其尺寸可能只有流场尺度的千分之一量级，是引起高频脉动的原因；大尺度的涡旋破裂后形成小尺度涡旋，较小尺度的涡旋破裂后形成更小尺度的涡旋，因而在充分发展的湍流区域内，流涕涡旋的尺度可在相当宽的范围内连续地变化，大尺度的涡旋不断地从主流获得能量通过涡旋间的相互作用能量组建向小的涡旋传递，最后由于流体粘性的作用小尺度的涡旋不断消失机械能就转化或称为耗散为流体的热能，即造成主气管5的温度急剧升高，主气管5内的压强增大，相应地，风机1的工作负荷也急剧增加。而本发明中，集气罩7由收集段和折射段构成，且在收集段内壁上开有沿其轴线方向分布的螺旋槽6，使得在进入主气管5之前的烟气在集气罩7内逐渐形成大尺度的涡流，而非湍流，即烟气绕气管的轴线旋转前进，特别是在垂直于地平线的主气管5部分中，旋转前进的烟气所消耗的能量小于正常情况下烟气上升时所消耗的能量，且流体的机械能转换为热能的量较少，主气管5的温度变化不明显，进而降低风机1以及电力的消耗。

本实施例通过翻板阀8，可对集气罩7内的烟气进入支气管9以及主气管5的流量进行调控，避免风机1的工作负荷出现空转或是过载，进而降低烟气收集处理时的成本。在焦侧小炉头的烟气逸散严重时，支气管9以及主气管5的烟气收集负荷过重时，位于主气管5上的烟气转换阀10可直接与地面除尘站连通，可集气罩7内的烟气进行辅助导通，提高焦侧小炉头内的烟气收集处理效率。

作为优选，袋式滤尘器处理风量的范围广，小至每分钟数平米，大至每分钟数万平方米，适用于工业炉窖的烟气除尘，可大大减少大气污染物的排放。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种焦炉烟气处理结构，在炉顶基线（3）上设置有支撑座（2），风机（1）与除尘器（11）固定在所述支撑座（2）上，其特征在于：还包括主气管（5）、上升管（4）、暂存腔体（12）和多个集气罩（7），所述集气罩（7）覆盖在两个相邻的焦侧小炉头外侧正上方，所述主气管（5）一端分别与风机（1）的吸风口、暂存腔体（12）连通，主气管（5）另一端通过支气管（9）与多个所述集气罩（7）连通，上升管（4）一端与除尘器（11）进气口连通，上升管（4）另一端与暂存腔体（12）连通；所述集气罩（7）由相互连接的收集段和折射段构成，所述收集段为筒状且沿其轴线方向在其内壁上开设有螺旋槽（6），所述折射段为圆锥状且其锥尖部分与所述支气管（9）末端连通。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气处理结构，其特征在于：在所述支气管（9）末端安装有翻板阀（8），所述翻板阀（8）与所述折射段上端连通。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气处理结构，其特征在于：在所述主气管（5）上安装有烟气转换阀（10）。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气处理结构，其特征在于：所述滤尘器（11）为袋式滤尘器。