CN108611106A - 一种基于干法熄焦的新型焦炭炉 - Google Patents

一种基于干法熄焦的新型焦炭炉 Download PDF

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张秦龙
胡广涛
贺卫
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Abstract

本发明公开了一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，包括熄焦段，熄焦段的底部设置有若干喷嘴，喷嘴分为两部分，一部分喷嘴与氮气进口管连通，另一部分喷嘴连通有氨水进口管；还包括设置在熄焦段上方的干馏段，熄焦段由上下两段连接而成，其中，上段与干馏段直接相连且设有水冷壁，用于与干馏段红热兰炭进行辐射换热，水冷壁的蒸汽出口管经过余热锅炉进入电厂；下段为惰性气体熄焦段；采用氮气和氨水喷淋对焦炭进行熄焦，大大的提高了焦炭的质量和品质，熄焦过程中循环的惰性气体使红焦炭的缓慢冷却，避免了湿法熄焦因喷水而产生的裂纹，焦炭在干熄炉中获得机械整粒作用，提高了焦炭块度的均匀性，改善了焦炭的机械稳定性。

Description

一种基于干法熄焦的新型焦炭炉
技术领域
本发明装置属于兰炭熄焦领域，具体涉及一种基于干法熄焦的新型焦炭炉。
背景技术
干熄焦技术上世纪起源于瑞士，此后前苏联，日本，德国在干熄焦装置的大型化，自动 化及环境保护方面陆续做了改进。目前国外有干熄焦装置1130多套。国内从1985年起宝钢 首次引进日本技术和设备的干熄焦装置后，济钢等企业也建成数套，近年来除了非常的关键 设备和原件，干熄焦技术和设备国产化已取得较大的发展，促进了干熄焦技术在国内的应 用。
目前市场上现有熄焦炉在熄焦段大多采用水冷却，水冷却虽然具有较好的冷却速度，但 是却存在喷水而产生的裂纹，破坏了焦炭的成品质量和机械稳定性，影响焦炭块的均匀性。
发明内容
为了解决的现有技术的不足和问题，本发明的目的是提供一种基于干法熄焦的新型焦炭 炉，结构设计简单合理，能够实现熄焦段熄焦步骤的快速开展，而且能够大大提高焦炭的质 量和品质。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，包括 熄焦段，熄焦段的底部设置有若干喷嘴，喷嘴分为两部分，一部分喷嘴与氮气进口管连通， 另一部分喷嘴连通有氨水进口管；还包括设置在熄焦段上方的干馏段，熄焦段由上下两段连 接而成，其中，上段与干馏段直接相连且设有水冷壁，用于与干馏段红热兰炭进行辐射换 热，水冷壁的蒸汽出口管经过余热锅炉进入电厂；下段为惰性气体熄焦段。
还包括设置在熄焦段顶部下方与氨水进口管连通的若干喷嘴。
干馏段上方设置有干燥段，干燥段、干馏段和熄焦段采用密封一体式结构设计，干燥段 上还设有废气回收装置。
干馏段上方设置有干燥段，干燥段与干馏段的连接处设置有两道闸门。
还包括连接在熄焦段上部的换热后氮气出气管，出气管上安装有过滤器，出气管末端连 接有冷却装置，冷却装置的出口与氮气进口管连通。
熄焦段的底部设置有闸门，在熄焦段下方设置有运输机，运输机的末端设置有用于存储 焦炭的焦仓。
干馏段的底部设置有推焦机。
包括方型密封炉体以及从上到下依次设置在方型密封炉体内的干燥段、干馏段和熄焦 段，三段之间均设置有用于控制物料运行方向和速度的闸门，干燥段的顶部设置有来煤和加 煤车。
氮气进口管和氨水进口管上均设置有控制阀门。
所述干燥段的顶部采用平顶型结构设计，且在平顶型结构上设置有太阳能电池板。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果，本发明采用氮气和氨水喷淋对焦炭进 行熄焦，大大的提高了焦炭的质量和品质，而且可以根据使用需求和现场情况将氮气切换成 氨水喷淋进行熄焦；当然，两者也可同时进行熄焦，熄焦过程中循环的惰性气体使红焦炭的 缓慢冷却，避免了湿法熄焦因喷水而产生的裂纹，焦炭在干熄炉中获得机械整粒作用，提高 了焦炭块度的均匀性，改善了焦炭的机械稳定性。
进一步的，均通过在干燥段上设置有废气回收装置，对干燥后废气进行回收处理，不排 放至大气，保护了环境。
进一步的，在熄焦段进行换热的氮气通过顶部的出气管导出冷却后，可通入氮气进口管 循环使用，既节约了能源有实现了减排。
进一步的，本发明采用方型密封炉体和多阀控制的装置，极大智能化的控制了高炉的利 用系数和喷煤量，极大的改善了熄焦炉的保温系数，提高了焦炭的成熟度，消除生焦，减少 了有害物质对外界的挥发。
进一步的，干燥段与干馏段的连接处设置有两道闸门，通过控制两道闸门间隔打开，可 以保证煤炭能够在打开上方的第一道闸门后较为密实的进行填充，保证了煤炭下落过程中对 干馏段的粗煤气进行有效的压制。
进一步的，干燥段顶部采用平顶型结构设计，在平顶型结构上设置有太阳能电池板，合 理的结构设计能够进行太阳能电池板的铺设，对太阳能进行了充分的利用，太阳能电池板的 发电在满足自用的同时，能够进行国网回购，提升了本系统的实用性能，保证了对能源的合 理利用。
进一步的，通过水冷壁的引入，提升了换热效率，缩短了焦炭的换热时间，加快了整个 焦炭炉的处理进程，并且有效的提升了能量的综合利用。
进一步的，喷嘴的合理分布和设计能够充分均匀的对熄焦段中的焦炭进行熄焦，不仅能 够保证较快的处理速度，而且保证了较好的焦炭质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中，1-来煤，2-加煤车，3-干燥段，4-粗煤气通道，5-助燃风机，6-干馏段，7-水冷 壁，8-蒸汽出口管，91-第一闸门，92-第二闸门，93-第三闸门，94-第四闸门，10-氮气进口 管，11-过滤器，12-运输机，13-焦仓，14-推焦机，15-钢体支撑架，16-氨水进口管，17-熄焦 段，171-喷嘴，18-出焦口，19-回炉煤气管道，40-循环进水管，41-循环出水管，42-三通阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明包括方型密封炉体，方型密封炉体包括钢体支撑架15，方型密封炉 体内从上到下依次设置有干燥段3、干馏段6和熄焦段17，三段之间均设置有闸门进行隔 离，分别是干燥段3与干馏段6之间的第一闸门91和第二闸门92，以及干馏段6与熄焦段17之间的第三闸门93，还包括设置在熄焦段17底部出焦口18位置的第四闸门94；
干燥段3的顶部设置有来煤1和加煤车2；熄焦段17的底部设置有若干喷嘴171，喷嘴 分为两部分，一部分喷嘴与氮气进口管10连通，另一部分喷嘴连通有氨水进口管16，氮气 进口管10和氨水进口管16上均设置有控制阀门；熄焦段17的顶部下方还设置有与氨水进口 管16连通的若干喷嘴；还包括连接在熄焦段17上部的换热后氮气出气管，出气管上安装有 过滤器，出气管末端连接有冷却装置，冷却装置的出口与氮气进口管10连通；还包括设置在 熄焦段17下方的运输机12，运输机12的末端设置有用于存储焦炭的焦仓13。
熄焦段17与干馏段6之间设置有用于与干馏段6燃烧后的煤炭进行辐射换热的水冷壁 7，水冷壁7上设置有循环进水管40和循环出水罐41，并连接有发电装置，干法熄焦的特点 是回收红焦的显热，出炉红焦的显热约占炼焦能耗的35％～40％，将这部分的能量回收并充分 利用可大大降低生产成本，起到节能降耗的作用；本发明通过利用水冷壁的辐射换热，将多 余的这部分能量最大化，然后通过余热锅炉，回收利用发电，既节约了能源又实现了减排。
干燥段3与干馏段6的连接处设置有两道闸门，干馏段6上连接有回炉煤气管道19，干 馏段6底部设置有推焦机14。
在本发明的优选实施例中，熄焦段17底部的喷嘴连接在同一根管道上，管道的入口通过 三通阀42连通氮气进口管10和氨水进口管16。
如图1所示，本发明整体位竖立的方形炉，整体为刚体支撑，煤料在竖立炉中下行，煤 由上向下分为三段：依次干燥段3，干馏段6和熄焦段17；在上段即干燥段3中，煤干燥程度达到燃烧标准，打开第一道闸门91，使干燥的煤下落到第一道闸门91内，待第一道闸门91内填充满煤之后，打开第二道闸门92，使煤落入干馏段6，之后关闭两道闸门，控制干馏段内煤炭燃烧，防止干馏段6气体上行至干燥段3；
煤落入干馏段6进行燃烧，使回炉煤气和空气位于火道中燃烧，产生粗煤气上行，通过 顶部的粗煤气管道14将粗煤气导出；煤炭加热到500℃～850℃，经充分燃烧后，红焦经过推 焦机14下行到水冷壁7区域辐射换热，使焦炭的温度降低到150℃～200℃，并产生的大量水 蒸气通过蒸汽出口管8依次经风机和余热锅炉进入电厂发电。
水冷壁7冷却完成后，打开第三道控制阀93，煤炭完全下落到熄焦段17内，关闭第三 道控制阀93，通过循环氨水和循环氮气的喷嘴对熄焦段17内的煤炭进行喷淋，使焦炭的温 度和质量到达合格标准；熄焦换热后的氮气通过顶部氮气出口管进入电厂冷却后循环使用； 打开第四道控制阀94，将焦炭下落到运输机12上，最后落入焦仓13内，运输机12选用皮带 运输机。

Claims (10)

1.一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，包括熄焦段(17)，熄焦段(17)的底部设置有若干喷嘴，喷嘴分为两部分，一部分喷嘴与氮气进口管(10)连通，另一部分喷嘴连通有氨水进口管(16)；还包括设置在熄焦段(17)上方的干馏段(6)，熄焦段由上下两段连接而成，其中，上段与干馏段(6)直接相连且设有水冷壁，用于与干馏段(6)红热兰炭进行辐射换热，水冷壁(7)的蒸汽出口管(8)经过余热锅炉进入电厂；下段为惰性气体熄焦段。
2.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，还包括设置在熄焦段(17)顶部下方与氨水进口管(16)连通的若干喷嘴。
3.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，干馏段(6)上方设置有干燥段(3)，干燥段(3)、干馏段(6)和熄焦段(17)采用密封一体式结构设计，干燥段(3)上还设有废气回收装置。
4.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，干馏段(6)上方设置有干燥段(3)，干燥段(3)与干馏段(6)的连接处设置有两道闸门。
5.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，还包括连接在熄焦段(17)上部的换热后氮气出气管，出气管上安装有过滤器，出气管末端连接有冷却装置，冷却装置的出口与氮气进口管(10)连通。
6.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，熄焦段(17)的底部设置有闸门，在熄焦段(17)下方设置有运输机(12)，运输机(12)的末端设置有用于存储焦炭的焦仓(13)。
7.根据权利要求3所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，干馏段(6)的底部设置有推焦机(14)。
8.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，包括方型密封炉体以及从上到下依次设置在方型密封炉体内的干燥段(3)、干馏段(6)和熄焦段(17)，三段之间均设置有用于控制物料运行方向和速度的闸门，干燥段(3)的顶部设置有来煤(1)和加煤车(2)。
9.根据权利要求1所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，氮气进口管(10)和氨水进口管(16)上均设置有控制阀门。
10.根据权利要求3所述的一种基于干法熄焦的新型焦炭炉，其特征在于，所述干燥段(3)的顶部采用平顶型结构设计，且在平顶型结构上设置有太阳能电池板。
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