CN110566981A - 沥青熔化工序沥青烟处理系统方法及装置 - Google Patents

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周善红
刘朝东
王楠
刘超
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    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases

Abstract

本发明公开预制沥青熔化工序沥青烟处理系统方法及装置，将沥青熔化工序所产生的沥青烟经过收集管道后由集合管道进入蓄热式焚烧炉进行焚烧处理后，排放的高温烟气经风机后，大部分烟气由烟囱排出，小部分烟气由烟气返回管道重新进入集合管道；同时安装短路管道与阀门，在蓄热式焚烧炉检修期间沥青烟经短路管道由风机排出；烟气返回管道连通风机出口与集合管道的入口，提高沥青烟温度，目的是防止沥青烟长距离输送过程中受冷而凝结。本系统以外加燃料的方式，控制烟气温度，保证沥青烟中轻质及重质挥发分的完全燃烧，实现烟气完全达标排放，同时该系统稳定可靠，运行率及自动化程度高，适应当前的环保要求。

Description

沥青熔化工序沥青烟处理系统方法及装置
技术领域
本发明涉及一种沥青熔化工序沥青烟处理方法及装置，尤其涉及炭素行业生产铝用阳极、阴极、电极以及炭素石墨化材料的固体沥青熔化工序或者液体沥青工序的沥青烟方法及装置。
背景技术
近年来，随着国家环保法律的逐渐严格，包括2016年开始执行的“26+2”城市环境排放法规及2018年实行的环保税法，已经对原来的电解铝及炭素行业污染物的排放指标进行了重新修订，指标空前严格。沥青熔化工序是生产阳极、阴极或者电极等产品的必要工序，其沥青烟排放指标是30mg/m3，传统的沥青烟处理设备主要是电捕焦油器，但是电捕焦油器存在以下问题：其一是电捕焦油器在运行1-2年后，内部粘接严重，烟气无法达标排放；其二是电捕焦油器捕获的焦油最终形态为沥青混合物，目前该类物质属于危废，需要花费成本进行特殊处理；其三是电捕焦油器目前无法将沥青烟中的强致癌物质苯并芘去除，随着环保税的开征，这必然会成为一种新的问题。
因此传统的电捕焦油器无法满足目前日益严格的环保要求，需要采用一种新的处理系统及方法对沥青熔化工序中产生的沥青烟进行有效处理，满足排放要求。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的沥青熔化工序沥青烟处理方法及装置，其目的是在保证沥青熔化工序中沥青烟达标排放的前提下，系统稳定高效，自动化操作生产。具体技术方案如下：
沥青熔化工序沥青烟处理系统方法，将沥青熔化工序所产生的沥青的烟气经过收集管道后由集合管道进入蓄热式焚烧炉进行焚烧处理后，排放的高温烟气经风机后，大部分烟气由烟囱排出，小部分烟气由烟气返回管道重新进入集合管道；烟气返回管道连通风机出口与集合管道的入口，提高集合管道内沥青烟温度，防止沥青烟长距离输送过程中受冷而凝结；同时安装短路管道与阀门，在蓄热式焚烧炉检修期间沥青烟经短路管道由风机排出。
本发明进一步公开了一种实现所述方法的装置，包括蓄热式焚烧炉、风机、收集管道、集合管道、烟气返回管道、短路管道、压力计、阀门、火焰探测器、自动灭火系统；储槽中的沥青经加热槽加热后，沥青烟进收集管道、集合管道后进入蓄热式焚烧炉；蓄热式焚烧炉排气口与风机连接，风机出口通过管道与烟囱连接；烟气返回管道连通风机出口与集合管道的入口；在收集管道与风机入口间设置短路管道；
所述集合管道上设置气动阀门、压力计、预制灭火装置。
收集管道设置在厂房外面，管道外壁采用纤维棉进行保温处理，管道内流通沥青烟与蓄热式焚烧炉燃烧后高温烟气的混合烟气。
蓄热式焚烧炉采用天然气作为燃料，控制炉膛温度在800-850℃，由2-3个蓄热体组成，自带燃烧控制系统，可以将沥青烟中的碳氢化合物热分解。
所述风机采用变频控制。
所述烟囱为钢制烟囱，烟囱排放口高出沥青熔化车间屋顶平面1-2米。
所述烟气返回管道上安装手动阀门。
所述短路管道在蓄热式焚烧炉突发状况或者检修情况下临时使用。
压力计安装在靠近蓄热式焚烧炉入口的集合管道上，阀门为气动式，安装在其上游不远位置，在炉体失压的情况下，阀门自动关闭，防止系统返火，压力计和阀门为闭环自动控制，当检测到压力超过设定数值后，自动关闭阀门。
自动灭火系统安装在压力计和阀门的上游管道上，包括火焰检测器和预制灭火装置，沿沥青烟流动方向先安装预制灭火装置，再安装火焰检测器，当火焰检测器检测到火焰时，预制灭火装置启动，实施灭火，保证沥青储槽的安全。
本发明的优点效果：
本系统以外加燃料的方式，控制烟气温度，保证沥青烟中轻质及重质挥发分的完全燃烧，实现烟气完全达标排放，重点是沥青烟和苯并芘成分。同时该系统稳定可靠，运行率及自动化程度高，适应当前的环保要求。
附图说明
图1为本发明的沥青熔化工序沥青烟处理系统示意图。
图中：1、储槽；2、加热槽；3、收集管道；4、集合管道；5、蓄热式焚烧炉(RTO)；6、阀门一；7、风机；8、烟囱；9、烟气返回管道；10、阀门二；11、气动阀门；12、压力计；13、预制灭火装置；14、火焰检测器；15、短路管道；16、阀门三。
具体实施方式
下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
本发明沥青熔化工序沥青烟处理系统与方法，系统由下列设备构成：蓄热式焚烧炉5、风机7、收集管道3、集合管道4、烟气返回管道9、短路管道15、压力计12、气动阀门11、火焰探测器14、预制灭火装置13等。沥青烟处理方法是：将沥青熔化工序所产生的沥青烟经过收集管道3后由集合管道4进入蓄热式焚烧炉(RTO)5进行焚烧处理后，排放的高温烟气经阀门以6与风机7后，大部分烟气由烟囱8排出，小部分烟气由烟气返回管道9重新进入集合管道3。同时安装短路管道15与阀门三16，在蓄热式焚烧炉5检修期间沥青烟经短路管道15由风机7排出。集合烟道上安装压力计12、阀门11及自动灭火系统，保证整个系统的安全性和可靠性。
收集管道3，对于固体沥青快速熔化主要收集沥青熔化槽2及液体沥青储槽1产生的沥青烟；对于液体沥青，主要是沥青储槽1及沥青保温或加热槽产生的沥青烟。
集合管道4是指收集管道3与蓄热式焚烧炉设备5之间的运输管道，位于厂房外面，管道外壁采用纤维棉进行保温处理，管道内流通沥青烟与蓄热式焚烧炉5燃烧后高温烟气的混合烟气。
蓄热式焚烧炉(RTO)5，采用天然气作为燃料，控制炉膛温度在800-850℃，由2-3个蓄热体组成，自带燃烧控制系统，该温度区间可以将沥青烟中的碳氢化合物热分解。
风机7采用变频控制。
烟囱8为钢制烟囱，烟囱排放口高出沥青熔化车间屋顶平面1-2米。
烟气返回管道9，是指将风机7后的一部分烟气折返至集合管道4的入口，提高沥青烟温度，目的是防止沥青烟长距离输送过程中受冷而凝结。该管道上安装手动阀门二10，用于控制折返烟气流量。
短路管道15，入口位于收集管道3与集合管道5之间，出口位于风机7入口，在蓄热式焚烧炉5突发状况或者检修情况下临时使用。
压力计12和阀门11，阀门为气动式，压力计12安装在靠近蓄热式焚烧炉5入口的管道上，阀门11安装在压力计12上游不远位置，在炉体5失压的情况下，自动关闭阀门11，防止系统返火。压力计12和阀门11为闭环自动控制，当压力计12检测到压力超过设定数值后，自动关闭阀门11。
自动灭火系统为预制灭火装置，由火焰检测器14和预制灭火装置13构成，安装压力计12和阀门11的上游管道上，沿沥青烟流动方向先安装预制灭火装置13，再安装火焰检测器14。当火焰检测器15检测到火焰时，预制灭火装置13启动，实施灭火，保证沥青储槽1和熔化槽2的安全。

Claims (10)

1.沥青熔化工序沥青烟处理系统方法，其特征在于：将沥青熔化工序所产生的沥青的烟气经过收集管道后由集合管道进入蓄热式焚烧炉进行焚烧处理后，排放的高温烟气经风机后，大部分烟气由烟囱排出，小部分烟气由烟气返回管道重新进入集合管道；烟气返回管道连通风机出口与集合管道的入口，提高集合管道内沥青烟温度，防止沥青烟长距离输送过程中受冷而凝结；同时安装短路管道与阀门，在蓄热式焚烧炉检修期间沥青烟经短路管道由风机排出。
2.一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于：包括蓄热式焚烧炉、风机、收集管道、集合管道、烟气返回管道、短路管道、压力计、阀门、火焰探测器、自动灭火系统；储槽中的沥青经加热槽加热后，沥青烟进收集管道、集合管道后进入蓄热式焚烧炉；蓄热式焚烧炉排气口与风机连接，风机出口通过管道与烟囱连接；烟气返回管道连通风机出口与集合管道的入口；在收集管道与风机入口间设置短路管道；所述集合管道上设置气动阀门、压力计、预制灭火装置。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：收集管道设置在厂房外面，管道外壁采用纤维棉进行保温处理，管道内流通沥青烟与蓄热式焚烧炉燃烧后高温烟气的混合烟气。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：蓄热式焚烧炉采用天然气作为燃料，控制炉膛温度在800-850℃，由2-3个蓄热体组成，自带燃烧控制系统，可以将沥青烟中的碳氢化合物热分解。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述风机采用变频控制。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述烟囱为钢制烟囱，烟囱排放口高出沥青熔化车间屋顶平面1-2米。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述烟气返回管道上安装手动阀门。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述短路管道在蓄热式焚烧炉突发状况或者检修情况下临时使用。
9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：压力计安装在靠近蓄热式焚烧炉入口的集合管道上，阀门为气动式，安装在其上游不远位置，在炉体失压的情况下，阀门自动关闭，防止系统返火，压力计和阀门为闭环自动控制，当检测到压力超过设定数值后，自动关闭阀门。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：自动灭火系统安装在压力计和阀门的上游管道上，包括火焰检测器和预制灭火装置，沿沥青烟流动方向先安装预制灭火装置，再安装火焰检测器，当火焰检测器检测到火焰时，预制灭火装置启动，实施灭火，保证沥青储槽的安全。
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