CN110003924B - 一种焦炉上升管水封系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炉上升管水封系统，包括第一平衡水箱、第二平衡水箱、上升管水封槽、回流泵和清浊分离池，所述的上升管水封槽连接在焦炉顶端，上升管水封槽通过底侧的入水管道与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水管道相连通，上升管水封槽为圆环形结构，入水管道与上升管水封槽为侧入式连接，第一平衡水箱与第二平衡水箱均分别连接第一外来工业水管道及第二外来工业水管道，上升管水封槽通过污水输出管道与清浊分离池相连接，第二平衡水箱通过排水管与清浊分离池相连接。本发明能自动实现进水排水和水循环使用，能解决上升管水封缺水冒烟、上升管水封槽沉积堵塞等问题,确保焦炉生产环保、低耗、高效运行。

Description

一种焦炉上升管水封系统

技术领域

本发明属于煤气水封技术领域，具体涉及一种焦炉上升管水封系统。

背景技术

焦炉生产，煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经上升管、桥管进入集气管。上升管下端与炭化室相联，顶部设置有上升管盖，上升管与上升管盖之间采用环形水封式结构，结焦过程中，上升管盖关闭，水封槽内注满水，达到密封效果，荒煤气顺利导出。

目前的焦炉上升管水封系统(如图1所示)，供水采用平衡水箱1，一座焦炉设一个平衡水箱1，平衡水箱1连接外来工业水管5，补水采用外来工业水，从上升管水封槽2中满流后的水进入焦粉沉淀槽3澄清后，从排污管4中排送废水处理站。

现有的焦炉上升管水封系统在生产实践中，主要存在以下问题：

1、由于焦炉的单炉设置炉数较多，上升管进水管过长，单个平衡水箱供水，存在末端供水不足，上升管水封槽缺水，引起荒煤气泄露。在进水管检修时，中间断开后，剩余水封槽则无法供水，此时，缺水的水封槽需要人工补水。

2、自动化程度较低，平衡水箱未设置液位计，调节阀，液位难以稳定控制，需要人工巡检液位，并手动调节水位。在生产过程中，现场有煤粉、焦粉等进入上升管水封槽内，如果不及时排污，会造成进水管严重堵塞，现有的排污阀，需要手动打开，增加了工作量。

3、上升管水封水流动缓慢，推焦过程中，从炭化室吹出的碎石墨、焦粉，生产中产生的煤粉、颗粒物等会落入水封槽中不能及时带走，沉积在底部，部分附着在水封槽壁上，需要定期人工清扫。

水资源的浪费，在平衡水箱内，长期保持溢流达到平衡水箱液位持续保持，满流水进入焦粉沉淀槽澄清后，送废水处理站处理，加大了废水处理量。造成水资源的极大浪费，增加酚氰废水处理站处理负荷。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种焦炉上升管水封系统，能自动实现进水排水和水循环使用，能解决上升管水封缺水冒烟、上升管水封槽沉积堵塞等问题,确保焦炉生产环保、低耗、高效运行。

本发明的技术方案是：

一种焦炉上升管水封系统，包括第一平衡水箱、第二平衡水箱、上升管水封槽、回流泵和清浊分离池，所述的上升管水封槽连接在焦炉顶端，上升管水封槽通过底侧的入水管道与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水管道相连通，上升管水封槽为圆环形结构，入水管道与上升管水封槽为侧入式连接，第一平衡水箱与第二平衡水箱均分别连接第一外来工业水管道及第二外来工业水管道，上升管水封槽通过污水输出管道与清浊分离池相连接，第二平衡水箱通过排水管与清浊分离池相连接，清浊分离池通过回流泵连接第二平衡水箱的外来工业水管道，清浊分离池的底侧连接有排污管道，所述的第一平衡水箱与第一外来工业水管道，及第二平衡水箱与第二外来工业水管道上，分别设有第一调节阀及第二调节阀，上升管水封槽与清浊分离池相连接的污水输出管道上设有第三调节阀，回流泵与第二外来工业水管道相连接的回流管道上设有第四调节阀。

所述的第一平衡水箱及第二平衡水箱分别连接在上升管水封槽的两侧，第一平衡水箱与第二平衡水箱的容积相同，安装高度相同。

所述的上升管水封槽的进水口与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水口高度一致。

所述的第一平衡水箱及第二平衡水箱均设置有液位计，液位计连接到中控，中控可以显示第一平衡水箱、第二平衡水箱的液位高度，液位计设置与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水口高度一致。

所述的清浊分离池内设有挡板，挡板将清浊分离池分隔为二部分，一部分为沉淀池，另一部分为清液池，沉淀池连接污水输出管道，清液池连接回流泵，污水经沉淀池沉淀后的清液从挡板上面溢流到清液池中。

本发明的优点是：

通过两端设置进水的第一平衡水箱及第二平衡水箱，有效解决了末端缺水引起荒煤气泄露，及进水管检修时，能稳定持续供水的问题。

入水管道与上升管水封槽为侧入式连接，可以在不依赖人工干预的情况下，自动清洗水封槽内壁，在排污时，能将沉积在底部的石墨、煤粉、焦粉等全部排出。

通过在第一平衡水箱及第二平衡水箱中设置液位计和进水、排污调节阀，提升了自动化，减轻人员工作负荷。

通过对清浊分离池、回流泵的设置，能自动将上升管水封槽排水进行净化，并自动回送到系统内，节约了上升管水封用水。

通过增加出水管，使进水与出水管分离，在排污时，能保证水封槽内进水，解决了排污时缺水问题，同时解决了现有的水封槽进水与出水管混用，在水封槽排污时，由于水封槽内水排出，水封槽内缺水，可能导致荒煤气溢出问题。

通过第一平衡水箱及第二平衡水箱液位计的设置，能自动调节平衡水箱液位，稳定液位，自动对上升管水封进行排污；不让第一平衡水箱及第二平衡水箱的水溢流，且使排水能够循环利用等。

本发明具有利于降低上升管水封冒烟和人员工作负荷，节约了上升管水封用水量，降低了水封槽内结垢堵塞，确保焦炉生产环保、低耗、高效运行。

附图说明

图1为背景技术中的焦炉上升管水封系统图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的上升管水封槽主视图；

图4为本发明的上升管水封槽俯视图。

图2至4中：1第一平衡水箱、2第二平衡水箱、3上升管水封槽、4回流泵、5清浊分离池、6入水管道、7出水管道、8污水输出管道、9排水管、10回流管道、11第一外来工业水管道、12排污管道、13第一调节阀、14第二调节阀、15第三调节阀、16第四调节阀、17第二外来工业水管道。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对发明作进一步详细的描述。

如图2、3和4所示，一种焦炉上升管水封系统，包括第一平衡水箱1、第二平衡水箱2、上升管水封槽3、回流泵4和清浊分离池5，所述的上升管水封槽3连接在焦炉顶端，上升管水封槽3通过底侧的入水管道6与第一平衡水箱1及第二平衡水箱2的出水管道7相连通，上升管水封槽3为圆环形结构，入水管道6与上升管水封槽3为侧入式连接，第一平衡水箱1与第二平衡水箱2均分别连接第一外来工业水管道11及第二外来工业水管道17，上升管水封槽3通过污水输出管道8与清浊分离池5相连接，第二平衡水箱2通过排水管9与清浊分离池5相连接，清浊分离池5通过回流泵4连接第二平衡水箱2的外来工业水管道17，构成了对污水沉淀分离后清水的回收重复利用，最终经沉淀后的杂质物则从与清浊分离池5的底侧相连接的排污管道12排出，所述的第一平衡水箱1与第一外来工业水管道11，及第二平衡水箱2与第二外来工业水管道17上，分别设有第一调节阀13及第二调节阀14，上升管水封槽3与清浊分离池5相连接的污水输出管道8上设有第三调节阀15，回流泵4与第二外来工业水管道17相连接的回流管道10上设有第四调节阀16，通过各调节阀对水循环的调节控制。

所述的第一平衡水箱1及第二平衡水箱2分别连接在上升管水封槽3的两侧，第一平衡水箱1与第二平衡水箱2的容积相同，安装高度相同。

所述的上升管水封槽3的进水口与第一平衡水箱1及第二平衡水箱2的出水口高度一致。

所述的第一平衡水箱1及第二平衡水箱2均设置有液位计，液位计连接到中控，中控可以显示第一平衡水箱1、第二平衡水箱2的液位高度，液位计设置与第一平衡水箱1及第二平衡水箱2的出水口高度一致。

所述的清浊分离池5内设有挡板，挡板将清浊分离池5分隔为二部分，一部分为沉淀池，另一部分为清液池，沉淀池连接污水输出管道8，清液池连接回流泵4，污水经沉淀池沉淀后的清液从挡板上面溢流到清液池中。

工作原理：

第一平衡水箱1与第二平衡水箱2的液位计分别与第一调节阀13和第三调节阀15联锁，第一平衡水箱1及第二平衡水箱2的液位计设置均与水箱出水口高度一致，当液位低于设定液位时，第一调节阀13打开，进行补水，当液位到达设置高度时，第三调节阀15关闭，停止补水。

上升管水封槽3为圆环形结构，入水管道6与上升管水封槽3的底侧为侧入式连接，当上升管水封槽3进水时，从入水管道6进入的水流沿上升管水封槽3底侧部进入，产生涡流，涡流冲刷附着在上升管水封槽3内壁的石墨、焦粉、煤粉等，使其沉积在上升管水封槽3的底部。

第三调节阀15为系统排污调节阀，上升管水封槽3排污时，打开第三调节阀15，此时，由于重力作用，上升管水封槽3内的水开始倒流，倒流时，在水封槽内形成涡流，再次冲刷上升管水封槽3内壁，倒流的水将冲刷下的石墨、焦粉、煤粉等带从污水输出管道8流入清浊分离池5中。

从上升管水封槽3流入清浊分离池5的污水进行沉淀，在重力作用下，由于密度不同，煤粉与焦粉沉积在清浊分离池5的沉淀池底部，清液从挡板上溢流到清液池中，在清液池一侧设置液位计，液位计连接到中控，中控可以显示高度，回流泵4可以中控启动，当液位达到挡板高度时，启动回流泵4，打开第二调节阀14和第四调节阀16，回流泵4将清液送入第二平衡水箱2，达到了排污水回用的目的。

随着生产时间加长，第二平衡水箱2内，会因从回流泵4中回收利用的水内含有部分小颗粒煤粉、焦粉，回流到第二平衡水箱2内并沉积在底部，此时只需将第二平衡水箱2底部的放空阀手动打开，第二平衡水箱2内底部的沉积物就会流入清浊分离池5内，再次进行沉淀。

清浊分离池5的排污，可观察清浊分离池5底部的石墨、焦粉、煤粉等沉积情况制定排污周期，排污时手动打开清浊分离池5底部的阀门，石墨、煤粉、焦粉等沉积物从排污管道12流入提升井，提升井送至废水处理。

随着我国对节能降耗的日益重视，对环保要求日益严格，在智慧制造和工业4.0的推动下，越来越多的设备需要实现自动化。本发明的实施，在相对较低的投资和操作较为简单条件下，能自动实现进水排水和水循环使用，能解决上升管水封缺水冒烟、上升管水封槽沉积堵塞等问题，具有较高的实用价值，因此本发明具有较好的推广使用前景。

Claims (4)

1.一种焦炉上升管水封系统，其特征在于：包括第一平衡水箱、第二平衡水箱、上升管水封槽、回流泵和清浊分离池，所述的上升管水封槽连接在焦炉顶端，上升管水封槽通过底侧的入水管道与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水管道相连通，上升管水封槽为圆环形结构，入水管道与上升管水封槽为侧入式连接，第一平衡水箱与第二平衡水箱均分别连接第一外来工业水管道及第二外来工业水管道，上升管水封槽通过污水输出管道与清浊分离池相连接，第二平衡水箱通过排水管与清浊分离池相连接，清浊分离池通过回流泵连接第二平衡水箱的第二外来工业水管道，清浊分离池的底侧连接有排污管道，所述的第一平衡水箱与第一外来工业水管道，及第二平衡水箱与第二外来工业水管道上，分别设有第一调节阀及第二调节阀，上升管水封槽与清浊分离池相连接的污水输出管道上设有第三调节阀，回流泵与第二外来工业水管道相连接的回流管道上设有第四调节阀，所述的第一平衡水箱及第二平衡水箱分别连接在上升管水封槽的两侧，第一平衡水箱与第二平衡水箱的容积相同，安装高度相同。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管水封系统，其特征在于：所述的上升管水封槽的进水口与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水口高度一致。

3.根据权利要求1或2所述的一种焦炉上升管水封系统，其特征在于：所述的第一平衡水箱及第二平衡水箱均设置有液位计，液位计连接到中控，中控显示第一平衡水箱、第二平衡水箱的液位高度，液位计设置与第一平衡水箱及第二平衡水箱的出水口高度一致。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管水封系统，其特征在于：所述的清浊分离池内设有挡板，挡板将清浊分离池分隔为二部分，一部分为沉淀池，另一部分为清液池，沉淀池连接污水输出管道，清液池连接回流泵，污水经沉淀池沉淀后的清液从挡板上面溢流到清液池中。

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