CN110684546B - 一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置及方法，所述装置包括分别安装在机侧炉门及焦侧炉门处的气幕装置；焦炉的机侧炉门、焦侧炉门的炉门框至少有一侧在朝向炭化室中心的一侧沿高向设置气幕出风口，由气幕出风口吹出气体形成气幕将炭化室内部空间与外部大气环境完全隔断。本发明能够避免或减少焦炉出焦过程中外界空气进入炭化室，从而保持炭化室内为无氧或缺氧环境，从而避免装煤时入炉煤与炭化室内存留的氧气发生燃烧而产生SO₂，从源头上避免SO₂超标排放对环境的污染，提高炼焦生产过程的环保水平。

Description

一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置及方法

技术领域

本发明涉及焦炉烟尘控制技术领域，尤其涉及一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置及方法。

背景技术

在向焦炉装煤的过程中，煤在炭化室内会瞬间产生大量烟尘。由于装煤前炭化室的推焦操作，焦炉炭化室经历了摘门、推焦、炉门关闭的过程，在摘门与炉门关闭期间，炭化室与大气相通，炭化室外的空气会进入炭化室内。在向炭化室内装煤时，煤料在高温环境下与炭化室开放期间进入炭化室内的空气中的氧气发生燃烧反应，因煤料中含有硫分，在燃烧时将生成一定量的SO₂，生成的SO₂在装煤时部分随装煤烟尘进入装煤除尘系统，导致装煤除尘系统排放口SO₂超过相关的环保标准限值。

对于装煤过程中通过焦炉装煤除尘系统排放的SO₂，因装煤烟尘发生的瞬时间歇性，给烟尘的稳定高效脱硫造成了不可避免的困难，而且脱硫设施的建设和运行需要企业投入一定的资金予以保障。因此，最好的解决方法是从源头上控制SO₂的产生。

发明内容

本发明提供了一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置及方法，通过在机侧炉门及焦侧炉门处设置气幕装置，能够避免或减少焦炉出焦过程中外界空气进入炭化室，从而保持炭化室内为无氧或缺氧环境，从而避免装煤时入炉煤与炭化室内存留的氧气发生燃烧而产生SO₂，从源头上避免SO₂超标排放对环境的污染，提高炼焦生产过程的环保水平。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置，包括分别安装在机侧炉门及焦侧炉门处的气幕装置；焦炉的机侧炉门、焦侧炉门的炉门框至少有一侧在朝向炭化室中心的一侧沿高向设置气幕出风口，由气幕出风口吹出气体形成气幕将炭化室内部空间与外部大气环境完全隔断。

所述机侧炉门、焦侧炉门设置有气幕出风口的对应侧炉门框内侧嵌装气幕出风盒，气幕出风盒的外边缘线与炉门框对应部位的边缘线平齐；气幕出风盒朝向炭化室中心的一侧沿高向开设气幕出风口，气幕出风盒的另一侧设风盒进风口，风盒进风口通过进风管道连接高速风发生装置。

所述气幕出风口的开口形状为梯形，即从上至下其宽度由小至大连续变化。

所述高速风发生装置由风机及进风管道组成，风机通过进风管道连接气幕出风盒的风盒进风口，风机由高速电机驱动。

所述机侧炉门、焦侧炉门不设气幕出风口的一侧炉门框设导流板或气幕进风口。

所述导流板设于对应侧炉门框的内侧，沿炭化室中心线与气幕出风口对称设置；导流板整体倾斜设置，且朝向炭化室内的一端向炭化室中心线的方向倾斜。

所述气幕进风口设于对应侧炉门框内侧嵌装的气幕进风盒上，气幕进风口沿炭化室中心线与气幕出风口对称设置，气幕进风口的形状与气幕出风口的形状一致，气幕进风口的宽度大于等于对应高度气幕出口风的宽度。

所述气幕进风盒的外边缘线与炉门框对应部位的边缘线平齐；气幕进风盒上设风盒出风口，通过出风管道连接外部的气体收集装置或与外部大气连通。

一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的方法，包括如下步骤：

1)在焦炉炭化室的机侧炉门及焦侧炉门摘下，推焦机、拦焦机就位，准备推焦操作前，启动设置在炭化室机侧的气幕装置；

2)在推焦机将炭化室中的焦炭推出炭化室过程中，由高速风发生装置产生的高速气流经气幕出风盒分配后由气幕出风口吹出，高速气流沿垂直炭化室中心线的方向经过炭化室机侧炉口流向另一侧炉门框，在机侧整个炉口敞开面上形成气幕，将炭化室内部空间与炭化室外部完全隔离；高速气流到达另一侧炉门框后，在导流板的作用下向炭化室外即远离机侧炉口的方向流动；或者经气幕进风口进入气幕出进风盒，由风盒出风口导出；

3)当拦焦机完成拦焦作业时，启动设置在炭化室焦侧的气幕装置，在焦侧整个炉口敞开面上形成气幕，将炭化室内部空间与炭化室外部完全隔离；其过程及原理与步骤2)相同；

4)当出焦作业完成，机侧炉门和焦侧炉门重新安装到位使炭化室机侧、焦侧炉口封闭后，关闭炭化室机侧、焦侧的气幕装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)由于炭化室内外温差的存在，沿炭化室高向在炉口平面上会形成一定的压差梯度，本发明采用沿炭化室高向从上到下宽度逐渐增大的气幕出风口，在炉口平面沿炭化室高向上形成自上至下强度逐渐增大的气体气幕，能够有效平衡因内外温差而形成的压差变化，阻止外界空气进入炭化室，在炭化室内形成无氧或缺氧环境，从而避免装煤时入炉煤与炭化室内存留的氧气发生燃烧产生SO₂，从源头上解决装煤烟尘中SO₂超标排放污染环境的问题，提高炼焦生产过程的环保水平；

2)采用气幕将炭化室与外界有效隔离，可避免或降低出焦操作过程中因炭化室两侧炉口敞开、外界冷空气进入炭化室导致炭化室内温度降低的现象，不但减少焦炉有效热量的散失，提高焦炉生产的能效，还可以有效保护炭化室内砌体，提高砌体使用寿命，降低炭化室炉墙窜漏率。

附图说明

图1是本发明所述一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置的结构示意图一。

图2是本发明所述一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置的结构示意图一。

图3是图1中的A-A视图。

图中：1.炭化室 2.炉柱 3.炉门框 4.保护板 5.气幕出风盒 6.导流板 7.气幕进风盒 8.气幕出风口

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、图2所示，本发明所述一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置，包括分别安装在机侧炉门及焦侧炉门处的气幕装置；焦炉的机侧炉门、焦侧炉门的炉门框3至少有一侧在朝向炭化室1中心的一侧沿高向设置气幕出风口8，由气幕出风口8吹出气体形成气幕将炭化室1内部空间与外部大气环境完全隔断。

所述机侧炉门、焦侧炉门设置有气幕出风口8的对应侧炉门框3内侧嵌装气幕出风盒5，气幕出风盒5的外边缘线与炉门框3对应部位的边缘线平齐；气幕出风盒5朝向炭化室1中心的一侧沿高向开设气幕出风口8，气幕出风盒5的另一侧设风盒进风口，风盒进风口通过进风管道连接高速风发生装置。

如图3所示，所述气幕出风口8的开口形状为梯形，即从上至下其开口宽度由小至大连续变化。

所述高速风发生装置由风机及进风管道组成，风机通过进风管道连接气幕出风盒5的风盒进风口8，风机由高速电机驱动。

所述机侧炉门、焦侧炉门不设气幕出风口8的一侧炉门框3设导流板6或气幕进风口。

所述导流板6设于对应侧炉门框3的内侧，沿炭化室1中心线与气幕出风口8对称设置；导流板6整体倾斜设置，且朝向炭化室1内的一端向炭化室1中心线的方向倾斜。

所述气幕进风口设于对应侧炉门框3内侧嵌装的气幕进风盒7上，气幕进风口沿炭化室1中心线与气幕出风口8对称设置，气幕进风口的形状与气幕出风口8的形状一致，气幕进风口的宽度大于等于对应高度气幕出口风8的宽度。

所述气幕进风盒7的外边缘线与炉门框3对应部位的边缘线平齐；气幕进风盒7上设风盒出风口，通过出风管道连接外部的气体收集装置或与外部大气连通。

一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的方法，包括如下步骤：

1)在焦炉炭化室1的机侧炉门及焦侧炉门摘下，推焦机、拦焦机就位，准备推焦操作前，启动设置在炭化室1机侧的气幕装置；

2)在推焦机将炭化室1中的焦炭推出炭化室1过程中，由高速风发生装置产生的高速气流经气幕出风盒5分配后由气幕出风口8吹出，高速气流沿垂直炭化室1中心线的方向经过炭化室1机侧炉口流向另一侧炉门框3，在机侧整个炉口敞开面上形成气幕，将炭化室1内部空间与炭化室1外部完全隔离；高速气流到达另一侧炉门框3后，在导流板6的作用下向炭化室1外即远离机侧炉口的方向流动；或者经气幕进风口进入气幕出进风盒7，由风盒出风口导出；

3)当拦焦机完成拦焦作业时，启动设置在炭化室1焦侧的气幕装置，在焦侧整个炉口敞开面上形成气幕，将炭化室1内部空间与炭化室1外部完全隔离；其过程及原理与步骤2)相同；

4)当出焦作业完成，机侧炉门和焦侧炉门重新安装到位使炭化室1机侧、焦侧炉口封闭后，关闭炭化室1机侧、焦侧的气幕装置。

焦炉炭化室的两侧分别设机侧炉门和焦侧炉门，机侧炉门或焦侧炉门分别设于对应侧的炉门框上，炉门框的内侧与炉柱固定连接，外侧设保护板。本发明中，气幕出风盒5、气幕进风盒7及导流板6均嵌装于对应的炉门框3上，导流板6用于将气幕出风口8喷出的气体导离炭化室1避免气体进入炭化室1内部，气幕进风盒7用于将气幕出风口8喷出的气体通过气幕进风口收集后导到外部气体收集装置中经处理后循环使用，或直接排入大气。

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 (2)

1.一种减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的装置，其特征在于，包括分别安装在机侧炉门及焦侧炉门处的气幕装置；焦炉的机侧炉门、焦侧炉门的一侧炉门框在朝向炭化室中心的一侧沿高向设置气幕出风口，由气幕出风口吹出气体形成气幕将炭化室内部空间与外部大气环境完全隔断；所述机侧炉门、焦侧炉门设置有气幕出风口的对应侧炉门框内侧嵌装气幕出风盒，气幕出风盒的外边缘线与炉门框对应部位的边缘线平齐；气幕出风盒朝向炭化室中心的一侧沿高向开设气幕出风口，气幕出风盒的另一侧设风盒进风口，风盒进风口通过进风管道连接高速风发生装置；所述气幕出风口的开口形状为梯形，即从上至下其开口宽度由小至大连续变化；所述高速风发生装置由风机及进风管道组成，风机通过进风管道连接气幕出风盒的风盒进风口，风机由高速电机驱动；所述机侧炉门、焦侧炉门不设气幕出风口的一侧炉门框设导流板或气幕进风口；所述导流板设于对应侧炉门框的内侧，沿炭化室中心线与气幕出风口对称设置；导流板整体倾斜设置，且朝向炭化室内的一端向炭化室中心线的方向倾斜；所述气幕进风口设于对应侧炉门框内侧嵌装的气幕进风盒上，气幕进风口沿炭化室中心线与气幕出风口对称设置，气幕进风口的形状与气幕出风口的形状一致，气幕进风口的宽度大于等于对应高度气幕出口风的宽度；所述气幕进风盒的外边缘线与炉门框对应部位的边缘线平齐；气幕进风盒上设风盒出风口，通过出风管道连接外部的气体收集装置或与外部大气连通。

2.一种基于权利要求1所述装置的减少焦炉装煤过程二氧化硫排放的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在焦炉炭化室的机侧炉门及焦侧炉门摘下，推焦机、拦焦机就位，准备推焦操作前，启动设置在炭化室机侧的气幕装置；

2)在推焦机将炭化室中的焦炭推出炭化室过程中，由高速风发生装置产生的高速气流经气幕出风盒分配后由气幕出风口吹出，高速气流沿垂直炭化室中心线的方向经过炭化室机侧炉口流向另一侧炉门框，在机侧整个炉口敞开面上形成气幕，将炭化室内部空间与炭化室外部完全隔离；高速气流到达另一侧炉门框后，在导流板的作用下向炭化室外即远离机侧炉口的方向流动；或者经气幕进风口进入气幕出进风盒，由风盒出风口导出；

3)当拦焦机完成拦焦作业时，启动设置在炭化室焦侧的气幕装置，在焦侧整个炉口敞开面上形成气幕，将炭化室内部空间与炭化室外部完全隔离；其过程及原理与步骤2)相同；

4)当出焦作业完成，机侧炉门和焦侧炉门重新安装到位使炭化室机侧、焦侧炉口封闭后，关闭炭化室机侧、焦侧的气幕装置。