CN109021996B - 一种焦炉烟尘集中收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焦炉烟尘集中收集系统，设于焦炉的全封闭式罩体内,该全封闭式罩体将焦炉及附属的焦炉机械全部封闭在内；所述焦炉烟尘集中收集系统安装在全封闭式罩体的顶部，由机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管及烟尘收集总管组成；烟尘收集总管通过烟尘输送管道与除尘地面站相连，烟尘输送管道上或除尘地面站内设风机。本发明实现了对全封闭后焦炉烟尘的全面收集，包括装煤、推焦及出焦作业时的阵发性烟尘以及各部位的逸散烟尘，其整体结构简单合理，操作方便，通过控制各个烟尘收集管中调节阀的开度，既能够高效除尘又实现了节能降耗的目标。
Description
技术领域
本发明涉及焦炉炼焦技术领域，尤其涉及一种焦炉烟尘集中收集系统。
背景技术
近年来,随着新的《炼焦炉大气污染物排放标准》开始执行，环保要求越来越严格,对于烟尘及废气等污染物的排放要求也随之大幅度提高。焦炉的污染物排放既包括了煤尘、焦尘，又含有有毒气体，一直是环保部门重点监察的领域。虽然多年以来已经开发出炉顶装煤除尘系统、机侧推焦除尘系统、焦侧出焦除尘系统组成的有组织的烟尘及有害气体排放系统，但这3个除尘系统各自独立配置、独立工作，因此占用空间大，工程投入大，设备维护量大，造成焦炉的性价比降低。另外，对于焦炉炉门窜漏、炉顶装煤孔不严密、上升管临时排放、开关炉门等多道生产工序中偶发产生的无组织污染物仍无法进行收集。
鉴于以上问题，最实用及有效的解决办法就是通过一个大型的封闭式罩体把焦炉整体覆盖在内，其无组织排放的高温气体及烟尘向罩体顶部汇聚，从而实现集中收集和处理。其有组织排放的装煤、机侧推焦、焦侧出焦的烟尘和有害气体也可以通过同一套除尘系统进行集中收集和处理。
因此，如何设计一种全面覆盖焦炉炉体，对焦炉有组织排放的装煤、机侧推焦、焦侧出焦烟尘和有害气体以及无组织排放的逸散烟尘进行集中收集，且不对生产车辆和炉体设备产生影响的全封闭焦炉烟尘收集系统，是本发明要解决的主要问题。
传统的焦炉烟尘收集装置主要存在下列问题：
1、传统的焦炉没有设置焦炉烟尘集中收集系统，焦炉处于开放环境中，既有的除尘系统只能对有组织排放的出焦烟尘和装煤除尘进行收集，无法对焦炉无组织排放的逸散烟尘进行收集，造成大气污染，无法满足新的环保要求；
2、即使有的焦炉设置了烟尘收集装置(如申请公布号为CN107828430A的中国专利公开的“一种焦炉除尘罩”)，也只是在炉顶部分设一个半封闭式的罩子，因此只能对焦炉炉顶逸散的烟尘进行收集，无法将焦炉的机侧、焦侧逸散烟尘进行全面收集，也无法满足新的环保要求。
3、传统的焦炉设有炉顶装煤除尘系统、机侧推焦除尘系统、焦侧出焦除尘系统等有组织排放烟尘及有害气体的收集处理系统，但3个除尘系统各自独立设置及工作，占用空间大，工程投入大，设备维护量大，焦炉的性价比降低。
发明内容
本发明提供了一种焦炉烟尘集中收集系统，实现了对全封闭后焦炉烟尘的全面收集，包括装煤、推焦及出焦作业时的阵发性烟尘以及各部位的逸散烟尘，其整体结构简单合理，操作方便，通过控制各个烟尘收集管中调节阀的开度，既能够高效除尘又实现了节能降耗的目标。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦炉烟尘集中收集系统，设于焦炉的全封闭式罩体内,该全封闭式罩体将焦炉及附属的焦炉机械全部封闭在内；所述焦炉烟尘集中收集系统安装在全封闭式罩体的顶部，由机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管及烟尘收集总管组成；在焦炉炉顶，对应每孔炭化室上方的装煤车停留位且对应装煤车的集尘管出口正上方设炉顶装煤烟尘收集管；在焦炉机侧，对应每孔炭化室的推焦机停留位且对应推焦机的集尘管出口正上方设机侧推焦烟尘收集管；在焦炉焦侧，对应每孔炭化室的拦焦机停留位且对应拦焦机的集尘管出口正上方设焦侧出焦烟尘收集管，机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管分别通过连接管与烟尘收集总管相连，组成鱼骨型的管道系统；烟尘收集总管通过烟尘输送管道与除尘地面站相连，烟尘输送管道上或除尘地面站内设风机。
所述机侧推焦烟尘收集管内设机侧推焦烟尘调节阀，焦侧出焦烟尘收集管内设焦侧出焦烟尘调节阀，炉顶装煤烟尘收集管内设炉顶装煤烟尘调节阀；机侧推焦烟尘调节阀、焦侧出焦烟尘调节阀、炉顶装煤烟尘调节阀分别连接焦炉控制系统。
所述机侧推焦烟尘调节阀、焦侧出焦烟尘调节阀、炉顶装煤烟尘调节阀均为翻板阀，安装在对应的机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管的底端、中部或顶端。
所述全封闭式罩体由桁架、采光板和天窗组成，桁架组成全封闭式罩体的主体结构，桁架的外侧铺设采光板，顶部安装天窗；桁架的顶部为屋脊型或拱型结构，烟尘收集总管在桁架最高处沿纵向设置，连接管的铺设方向与顶部桁架的坡度相适应。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)适用于焦炉全封闭后的除尘，仅采用一套焦炉烟尘集中收集系统就可以对全封闭后焦炉烟尘的全面收集，包括装煤、推焦及出焦作业时的阵发性烟尘以及各部位的逸散烟尘；
2)整体结构简单合理，节省空间，并可降低工程投资和设备维护量，提高焦炉的性价比；
3)通过控制各个烟尘收集管中调节阀的开度，既能够高效除尘又实现了节能降耗的目标。
附图说明
图1是本发明所述一种焦炉烟尘集中收集系统的安装示意图。
图2是本发明所述一种焦炉烟尘集中收集系统的立体结构示意图(以单座焦炉为例)。
图中：1.全封闭式罩体1-1.顶部桁架1-2.机侧桁架1-3.焦侧桁架2.焦炉烟尘集中收集系统2-1.焦侧出焦烟尘收集管2-2.焦侧出焦烟尘调节阀2-3.炉顶装煤烟尘收集管2-4.炉顶装煤烟尘调节阀2-5.机侧推焦烟尘收集管2-6.机侧推焦烟尘调节阀2-7.连接管2-8.烟尘收集总管2-9.烟尘输送管道 3.焦炉 4.推焦机 5.装煤车 6.拦焦机 7.事故状态送风管 8.原有的机侧管廊桁架 9.原有的焦侧拦焦机轨道桁架 10.采光板 11.天窗
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种焦炉烟尘集中收集系统，设于焦炉的全封闭式罩体1内，该全封闭式罩体1将焦炉3及附属的焦炉机械全部封闭在内；所述焦炉烟尘集中收集系统2安装在全封闭式罩体1的顶部，由机侧推焦烟尘收集管2-5、焦侧出焦烟尘收集管2-1、炉顶装煤烟尘收集管2-3及烟尘收集总管2-8组成；在焦炉3炉顶，对应每孔炭化室上方的装煤车停留位且对应装煤车5的集尘管出口正上方设炉顶装煤烟尘收集管2-3；在焦炉3机侧，对应每孔炭化室的推焦机停留位且对应推焦机4的集尘管出口正上方设机侧推焦烟尘收集管2-5；在焦炉3焦侧，对应每孔炭化室的拦焦机停留位且对应拦焦机6的集尘管出口正上方设焦侧出焦烟尘收集管2-1，机侧推焦烟尘收集管2-5、焦侧出焦烟尘收集管2-1、炉顶装煤烟尘收集管2-3分别通过连接管2-7与烟尘收集总管2-8相连，组成鱼骨型的管道系统；烟尘收集总管2-8通过烟尘输送管道2-9与除尘地面站相连，烟尘输送管道2-9上或除尘地面站内设风机。
所述机侧推焦烟尘收集管2-5内设机侧推焦烟尘调节阀2-6，焦侧出焦烟尘收集管2-1内设焦侧出焦烟尘调节阀2-2，炉顶装煤烟尘收集管2-3内设炉顶装煤烟尘调节阀2-4；机侧推焦烟尘调节阀2-6、焦侧出焦烟尘调节阀2-2、炉顶装煤烟尘调节阀2-4分别连接焦炉控制系统。
所述机侧推焦烟尘调节阀2-6、焦侧出焦烟尘调节阀2-2、炉顶装煤烟尘调节阀2-4均为翻板阀，安装在对应的机侧推焦烟尘收集管2-5、焦侧出焦烟尘收集管2-1、炉顶装煤烟尘收集管2-3的底端、中部或顶端。
所述全封闭式罩体1由桁架、采光板10和天窗11组成，桁架组成全封闭式罩体1的主体结构，桁架的外侧铺设采光板10，顶部安装天窗11；桁架的顶部为屋脊型或拱型结构，烟尘收集总管2-8在桁架最高处沿纵向设置，连接管2-7的铺设方向与顶部桁架的坡度相适应。
如图2所示，本发明所述一种焦炉烟尘集中收集系统中，烟尘收集总管2-8设于全封闭式罩体1的顶部中心，并沿焦炉3长向通长置设；对应各孔炭化室设置的机侧推焦烟尘收集管2-5、焦侧出焦烟尘收集管2-1、炉顶装煤烟尘收集管2-3分别通过连接管2-7与烟尘收集总管2-8相连，其组成的管道系统类似鱼骨型。对于正在进行装煤、推焦及出焦作业的炭化室，将对应烟尘收集管2-1、2-3、2-5中的调节阀2-2、2-4、2-6的开度调节到接近最大，能够在不影响装煤车、拦焦机及推焦机正常作业的情况下，实现对有组织的烟尘及有害气体的收集；同时对于处于其他工况的炭化室，通过对应烟尘收集管2-1、2-3、2-5中的调节阀2-2、2-4、2-6保持小开度，实现对焦炉区域各部逸散烟尘及有毒气体的连续、稳定收集；这种方式还可在实现最佳烟尘收集效果的同时最大限度地节约能源。
焦炉生产过程中产生大量可燃气体，焦炉3实现全封闭后，极易因通风不畅导致可燃气体大量聚集，当浓度到达一定限度后甚至会引发燃烧、爆炸等安全风险；为保证全封闭式罩体1内始终保持良好的通风效果，沿焦炉3长向设多个天窗11和事故状态送风管7。所述事故状态送风管7设于全封闭式罩体1的下部或底部，事故状态送风管7分别连接外部的反吹风风机。所述的天窗11可以通过远距离遥控开启，也可以在停电时通过拉绳和定滑轮手动开启，通过事故状态送风管7向全封闭式罩体1内反向送风的反吹风风机在停电时也可以另外通过柴油发电机驱动；从而保证任何情况下全封闭焦炉烟尘收集系统中的作业人员和生产设备都处于安全环境中。
为充分利用焦炉周边既有构筑物，节省材料用量，降低工程投资，机侧桁架1-2的下部借用原有的机侧管廊桁架8，焦侧桁架1-3的下部借用原有的焦侧拦焦机轨道桁架9，如全封闭式罩体1的横向跨度过大需要增加支撑点，则中间立柱可生根在机侧炉柱和焦侧炉柱上。顶部桁架1-1采用屋脊型或拱型，方便对焦炉无组织排放的逸散烟尘进行集中收集且便于雨水外排。
机侧桁架1-2、焦侧桁架1-3以及焦炉端部的全封闭式罩体1下部另外设常规的通行门、消防门等必要设施。
本发明所述一种焦炉烟尘集中收集系统的工作过程如下：
1)焦炉3正常生产时，焦炉3有组织排放的炉顶装煤烟尘、机侧推焦烟尘、焦侧出焦烟尘分别通过焦炉烟尘集中收集系统2中的炉顶装煤烟尘收集管2-3、机侧推焦烟尘收集管2-5、焦侧出焦烟尘收集管2-1汇集到烟尘收集总管2-8中，再送入除尘地面站进行无害化处理；实现了对焦炉全封闭后有组织排放的烟尘和有害气体，以及无组织排放的逸散烟尘和有毒气体进行集中收集和处理；
2)当焦炉3生产处于非正常状况，焦炉烟尘集中收集系统2无法正常工作时，为保证全封闭式罩体1内有足够的空气，避免易燃易爆气体浓度升高，确保作业人员和生产设施的安全，开启天窗11并通过事故状态送风管7向全封闭式罩体1内部送风；当焦炉3恢复正常生产状态后，再关闭天窗11并停止向全封闭式罩体1内部送风。
所述焦炉烟尘集中收集系统2与焦炉控制系统联动实现烟气量收集的自动调节，当第n孔炭化室进行推焦作业时，第n孔炭化室的机侧推焦烟尘调节阀2-6、第n孔炭化室的焦侧出焦烟尘调节阀2-2、第n-2孔炭化室的炉顶装煤烟尘调节阀2-4的开度均调至80％～100％，其余各孔炭化室对应的机侧推焦烟尘调节阀2-6、焦侧出焦烟尘调节阀2-2、炉顶装煤烟尘调节阀2-4的开度分别调节至0～20％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种焦炉烟尘集中收集系统，设于焦炉的全封闭式罩体内,该全封闭式罩体将焦炉及附属的焦炉机械全部封闭在内；其特征在于，所述焦炉烟尘集中收集系统安装在全封闭式罩体的顶部，由机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管及烟尘收集总管组成；在焦炉炉顶，对应每孔炭化室上方的装煤车停留位且对应装煤车的集尘管出口正上方设炉顶装煤烟尘收集管；在焦炉机侧，对应每孔炭化室的推焦机停留位且对应推焦机的集尘管出口正上方设机侧推焦烟尘收集管；在焦炉焦侧，对应每孔炭化室的拦焦机停留位且对应拦焦机的集尘管出口正上方设焦侧出焦烟尘收集管，机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管分别通过连接管与烟尘收集总管相连，组成鱼骨型的管道系统；烟尘收集总管通过烟尘输送管道与除尘地面站相连，烟尘输送管道上或除尘地面站内设风机。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉烟尘集中收集系统，其特征在于，所述机侧推焦烟尘收集管内设机侧推焦烟尘调节阀，焦侧出焦烟尘收集管内设焦侧出焦烟尘调节阀，炉顶装煤烟尘收集管内设炉顶装煤烟尘调节阀；机侧推焦烟尘调节阀、焦侧出焦烟尘调节阀、炉顶装煤烟尘调节阀分别连接焦炉控制系统。
3.根据权利要求2所述的一种焦炉烟尘集中收集系统，其特征在于，所述机侧推焦烟尘调节阀、焦侧出焦烟尘调节阀、炉顶装煤烟尘调节阀均为翻板阀，安装在对应的机侧推焦烟尘收集管、焦侧出焦烟尘收集管、炉顶装煤烟尘收集管的底端、中部或顶端。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉烟尘集中收集系统，其特征在于，所述全封闭式罩体由桁架、采光板和天窗组成，桁架组成全封闭式罩体的主体结构，桁架的外侧铺设采光板，顶部安装天窗；桁架的顶部为屋脊型或拱型结构，烟尘收集总管在桁架最高处沿纵向设置，连接管的铺设方向与顶部桁架的坡度相适应。
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Inventor after: Liu Baocheng Inventor after: Li Zhenguo Inventor after: Yang Junfeng Inventor after: Wang Shungen Inventor after: Yuan Chaohui Inventor after: Xiao Zhenghao Inventor after: Zhang Kuishuang Inventor before: Liu Baocheng Inventor before: Li Zhenguo Inventor before: Yang Junfeng Inventor before: Wang Shungen Inventor before: Yuan Chaohui Inventor before: Xiao Zhenghao Inventor before: Zhang Kuishuang Inventor before: Zhao Guofeng |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |