CN111249833A - 一种焦炉产生的污染气体治理装置 - Google Patents

Abstract

一种焦炉产生的污染气体治理装置，由基础、封闭仓、检修马道、屋面系统、通风系统、气体净化系统、喷雾除尘系统、消防系统、监测系统、照明系统、排水系统组成。封闭仓设置在基础上；屋面系统安装在封闭仓外表面；通风系统设置在封闭仓的下部和顶部；气体净化系统设置在封闭仓内，检修马道安装在封闭仓顶部的两边；喷雾除尘系统设置在封闭仓长边方向的地面上；消防系统、监测系统、照明系统安装在封闭仓顶部两侧且位于检修马道下面，排水系统位于封闭仓底部外侧四周。本发明功能齐全，可有效治理焦化行业大量的粉尘和气体，阵发性无组织排放的隐患，改善环境及工作条件。

Description

一种焦炉产生的污染气体治理装置

技术领域

本发明属于环保领域，主要用于焦化行业产生的污染气体治理，具体涉及一种焦炉产生的污染气体治理装置。

背景技术

国内外大部分焦炉炼焦设施由焦炉本体、机侧推焦车、焦侧拦焦车、焦罐车、装煤车、出焦集尘接口阀等组成。焦炉附属机械在露天环境下进行操作。焦化厂在炼焦、筛焦、出焦和化产的过程中会产生大量的粉尘和气体，为阵发性无组织排放，主要污染物为：颗粒物、苯可溶物、苯并(a)芘、H2S、NH3等。湿法熄焦是焦炭被送入熄焦塔内，水与赤热的焦炭接触，期间伴有大量的熄焦水蒸发和污染物逸散。冷凝鼓风、粗苯、油库等工序各贮槽的放散气体无组织排放。原料煤转运、破碎、混合过程中，产生的主要污染物为煤尘。解冻库以焦炉煤气为热源，污染物有SO2、NOX及烟尘的废气。

一般焦炉改采用密封结构，装煤后用泥浆密封，装煤过程采用良好密闭的导烟设施或除尘系统。半焦(兰炭)炭化炉装煤采用双室双闸给料器。干息炉顶的装入装置，预存室事故放散口、预存室压力自动调节放散口和干熄炉底的排出装置、运焦带式输送机受料点等产尘点应设置集气罩。

虽然焦炉均配置了除尘系统(包括焦炉装煤、出焦、机侧设置的除尘设施)，能够对焦炉生产过程中产生的大量烟尘进行有效处理，但在焦炉其它部位如炉头、小炉门、装煤孔等处仍有连续或非连续的烟尘外逸。这些烟尘虽然单点量很少，但由于外逸点很多且无法将其统一有效收集，故仍会有很大一部分烟尘进入大气中，对环境造成破坏。另外，上述几个除尘设施在工作的前期和末期，其烟尘捕集率往往不能达到100％，致使少量烟尘逃逸到大气中，长期积累的逸散烟尘排放仍然是环境污染的重要因素。

发明内容

本发明提供解决以上问题的一种焦炉产生的污染气体治理装置。

一种焦炉产生的污染气体治理装置，由基础、封闭仓、检修马道、屋面系统、通风系统、气体净化系统、喷雾除尘系统、消防系统、监测系统、照明系统、排水系统组成。

封闭仓放在基础上，把炼焦炉、输煤栈桥、推焦车、压煤车等易产生粉尘和污染气体的操作设备及工艺衔接处罩在封闭仓内。

屋面系统安装在封闭仓外表面；通风系统设置在封闭仓的下部和顶部；体净化系统设置在封闭仓内；检修马道安装在封闭仓顶部的两边；喷雾除尘系统设置在封闭仓长边方向的地面上；消防系统、监测系统、照明系统安装在封闭仓内顶部两侧的检修马道下，排水系统在封闭仓底外部四周设置。

基础为钢筋混凝土结构，按照实际情况选用独立基础或桩基础，布置一定间距，作为封闭仓的支撑点。

封闭仓由多根杆件按照网格形式通过节点连结而成的空间钢网架结构。封闭仓由杆件、螺栓球、焊接球、锥头、高强螺栓组成而成。

封闭仓是高次超静定的空间结构，是由很多杆件沿两个方向，或者沿多个方向按一定规律的组合而成，能够承受来自各个方向的荷载，钢网架结构的适用性大，对工业与民用公共建筑，可采用中小型跨度，也可采用大跨度。

杆件为圆管，螺栓球为表面有螺栓孔的球体，焊接球为空心球体，锥头为喇叭口钢构件，焊接在圆管两端，高强螺栓在锥头内。

屋面系统为压型彩钢板和采光带组成，且间隔布置，使用钻尾丝安装在封闭仓屋面和山墙侧，组成一个维护封闭结构。压型彩钢板为薄钢板，采光带采用与压型彩钢板一样压型断面的耐实玻璃纤维聚酯阻燃型材质。

气体净化系统由气体净化装置和收集口组成，收集口为喇叭状，星点分布在封闭仓内两侧上方，收集焦化产生的气体。

气体净化装置由下往上由水箱、沉淀池、文丘里洗涤管、淋降板和喷淋装置、曲板气液分离器、活性炭+催化剂、风机、消声器八层设施组合而成。相邻上、下层之间设施通过螺栓连接。水箱内装设水泵，沉淀池出水口设有过滤器，水泵通过管道连接喷淋装置，喷淋装置下方设有淋降板。

检修马道由型钢制作为维护爬梯和步道。吊在封闭仓下方，分布在封闭仓内顶部两侧，用于检修各附属部件。

照明系统设有正常照明和应急照明。正常照明采用投光灯照明方式，同时设置必要应急灯作为应急疏散照明。封闭仓内正常工作照明采用大功率高强度投光灯，布置于封闭仓的马道侧，沿每条马道布置投光灯。封闭煤场照度为50lx。灯具采用防水、防尘、防腐、防爆形式，光源采用 300W的LED灯，布置间距 5～20m。应急疏散照明采用 LED 灯具，在出口处、长距离通道设置疏散指示灯自带蓄电池，放电时间不小于 60min。

监测系统包括可燃气体监测探头、粉尘浓度监测探头、煤堆测温仪、火灾报警监测装置。在封闭仓内马道下方安装固定式可燃气体监测探头和粉尘浓度监测探头，可燃气体监测探头采用 CO 探测器和 CH4 探测器，能够监测煤堆挥发出来的可燃性气体浓度。

可燃气体监测报警信号接入火警系统。可燃气体控制器设置在值班室，信号要求接入消防系统及火警报警主机。粉尘浓度监测信号接入喷雾抑尘系统。

煤堆测温仪进行煤堆温度管控，以确保煤堆温度在合理可控范围内。

消防系统由火灾报警控制器、声光报警器、手动报警按钮、控制模块组成。火灾报警控制器、声光报警器、手动报警按钮、控制模块通过RS485线与输煤系统火灾报警控制主机连接。当发生火灾时，报警区域内任意一个火灾探测器或手动报警按钮报警，相应报警区域的声光报警器动作，值班室在确认火灾后，切断有关部位的非消防电源（包括照明电源、大门电源）并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯。火灾报警控制系统应能通过输入输出模块控制消防炮开启和关闭。确认火灾后，开启相应区域消防炮装置，并将信号返回值班室。煤场封闭工程值班室内的低压配电柜为消防炮控制系统供电。

消防系统还包括消防炮体、现场控制器。室内消防水炮有不少于二条进水管形成环状管网。在室内消防管网上设地下式水泵接合器，在封闭仓内设红外线自动消防水炮，型号为ZDMS0.9/30S，额定射程为55m。全自动消防水炮灭火系统是集自身报警、寻找火源、喷水灭火于一体的智能灭火系统，可以实现自动探测火灾、自动报警、自动寻找火源点、自动定位喷水灭火，并在灭火后可以自动关闭水源的智能灭火产品。

喷雾除尘系统采用自增压远程雾炮，在封闭场内地面上根据射程间隔布置。雾炮设备由射流系统、水路及雾化系统、电控系统（本地控制、遥控器现场控制、远程控制系统可选）、自动转向装置、俯仰角调整液压系统、底座组成。射流系统为雾炮提供风力，把雾化的水雾送到远方，水路及雾化系统在水泵压力下给雾炮提供水并雾化，电控系统控制水泵，射流系统的启停，雾炮角度的调整；自动转向装置控制雾炮水平360°旋转，无死角对环境进行除尘；俯仰角调整液压系统控制雾炮上下-100~50°调整。底座作为承受所有雾炮设备的平台，并与基础连接作用

喷雾除尘用水接自厂区内，水管网枝状布置，埋地敷设，架空管路采用干式，在管路从地面以下向上走管处建阀门井，井内管路设置泄水阀，在设备不工作时，泄水防冻。在喷出的微型水雾与仓内的粉尘结合进行除尘。

通风系统设置顶部通风窗和底部通风带两部分，通风方式采用自然进风、自然排风和机械通风相结合。室外空气沿封闭仓底部通风带进风，经顶部通风窗排出。顶部通风带和顶部通风窗均使用铝合金百叶窗。

为保障工作环境，优先考虑自然通风，并在顶部设置机械通风装置进行强制通风。对仓内有大量粉尘及有害气体浓度无法自然通风排出时，启用机械强制通风，以保证作业人员的身体健康及生产的正常进行。由于采用自然排风，换气次数满足通风要求，排风系统的稳定性好，室内最高温度可降低到正常使用温度，室内作业面煤粉浓度可控制到4mg/m3，有害气体（主要 CO）浓度可适当降低。

排水系统为场内、封闭仓外的排水沟，为砖砌和混凝土砌筑，断面为矩形，在车行处设置钢筋混凝土盖板；场地内雨雪水的排出采用排水沟与自然径流的排水方式，场内道路横断面根据需要设置单面坡；场内雨水有组织的排放，场内排水顺应平场后的场地坡度自流，雨水沿道路水沟有组织排放，有效实现防洪排涝。场内排水沟宽0.6m,深度为 0.5m，排水沟基本随着封闭仓周围的道路走向布置。

本发明可有效净化焦化厂内产生的颗粒物、苯可溶物、苯并(a)芘、H2S、NH3等，除尘率达到80%—99%。不仅能够改善空气质量，净化效果优秀，满足环保要求，而且造价低廉，日常运行费用低。

本发明可有效治理焦化行业大量的粉尘和气体，阵发性无组织排放的隐患，改善环境及工作条件。

附图说明

图1是本发明一种焦炉产生的污染气体装置示意图；

图2是本发明一种焦炉产生的污染气体装置顶部屋面通风示意图；

图3是本发明一种焦炉产生的污染气体装置底部屋面通风示意图；

图4是本发明一种焦炉产生的污染气体装置消防、检测电路示意图；

图5是本发明一种焦炉产生的污染气体消防系统布置示意图；

图6是本发明一种焦炉产生的污染气体监测系统示意图；

图7是本发明一种焦炉产生的污染气体喷雾除尘设备图；

图中：1-封闭仓、2-屋面系统、3-底部通风系统、4-喷雾除尘系统、5-检修马道、6-顶部通风系统、7-照明系统、8-消防系统和监测系统、10-基础、11-排水系统、12-气体净化系统、21-压型彩钢板、22-采光带、41-射流系统、42-水路及雾化系统、44-电控系统、45-自动转向装置、43-俯仰角调整液压系统、46-旋转支座及底座。

具体实施方式

图1、图2、图3所示，一种焦炉产生的污染气体治理装置，由基础10、封闭仓1、检修马道5、屋面系统2、通风系统、气体净化系统12、喷雾除尘系统4、消防系统、监测系统、照明系统7、排水系统11组成。

封闭仓1连接在基础10上。

炼焦炉、输煤栈桥、推焦车、压煤车等易产生粉尘和污染气体的操作设备罩在封闭仓1内。

屋面系统2安装在封闭仓1外表面；通风系统设置在封闭仓的下部和顶部；气体净化系统12设置在封闭仓1内，气体收集口分布封闭仓内部；检修马道5安装在封闭仓1顶部的两边；喷雾除尘系统4设置在封闭仓1长边方向的地面上；消防系统、监测系统、照明系统均安装在封闭仓顶部两侧的检修马道下，排水系统11设置在封闭仓底部外边四周。

屋面系统2的下部设置底部通风系统3，屋面系统2的上部设置顶部通风系统6。

所述基础10为钢筋混凝土结构，按照实际情况选用独立基础或桩基础，布置一定间距，作为封闭仓的支撑点。

图3所示，所述封闭仓1由杆件1-1、螺栓球、焊接球1-2、锥头、高强螺栓组成。

封闭仓是高次超静定的空间结构，是由很多杆件沿两个方向，或者沿多个方向按一定规律的组合而成，能够承受来自各个方向的荷载，钢网架结构的适用性大，对工业与民用公共建筑，可采用中小型跨度，也可采用大跨度。

杆件为圆管，螺栓球为表面有螺栓孔的球体，焊接球为空心球体，锥头为喇叭口钢构件，焊接在圆管两端，高强螺栓在锥头内。

屋面系统为压型彩钢板和采光带组成，且间隔布置，使用钻尾丝安装在封闭仓屋面和山墙侧，组成一个维护封闭结构。压型彩钢板为薄钢板，采光带采用与压型彩钢板一样压型断面的耐实玻璃纤维聚酯阻燃型材质。

所述气体净化系统12由气体净化装置和收集口组成，收集口为喇叭状，星点分布在封闭仓内，用于收集焦化产生的气体。

所述气体净化装置由下往上由水箱、沉淀池、文丘里洗涤管、淋降板和喷淋装置、曲板气液分离器、活性炭+催化剂、风机、消声器八层设施组合而成。相邻上、下层之间设施通过螺栓连接。水箱内装设水泵，沉淀池出水口设有过滤器，水泵通过管道连接喷淋装置，喷淋装置下方设有淋降板；

检修马道由型钢制作的爬梯和步道组成。检修马道吊在封闭仓下方，分布在封闭仓顶部两侧，用于检修各附属部件。

照明系统设有正常照明和应急照明。正常照明采用投光灯照明方式，同时设置必要应急灯作为应急疏散照明。封闭仓内正常工作照明采用大功率高强度投光灯，布置于封闭仓的马道侧，沿每条马道布置投光灯。封闭仓内光照度为50lx。灯具采用防水、防尘、防腐、防爆形式，光源采用 300W的LED灯，布置间距 5～20m。应急疏散照明采用 LED 灯具，在出口处、长距离通道设置疏散指示灯自带蓄电池，放电时间不小于 60min。

监测系统包括可燃气体、粉尘、煤堆测温仪、火灾报警监测装置。在封闭仓内马道下方安装固定式可燃气体探头和粉尘浓度监测探头，可燃气体探测器采用 CO 探测器和 CH₄ 探测器，能够监测煤堆挥发出来的可燃性气体浓度。可燃气体监测报警系统信号接入火警系统。可燃气体控制器设置在值班室，信号要求接入消防系统及火警报警主机。粉尘浓度监测接入喷雾抑尘系统。

煤堆测温仪进行煤堆温度管控，以确保煤堆温度在合理可控范围内。

火灾报警系统包括火灾报警控制器、声光报警器、手动报警按钮、控制模块。火灾报警控制器、声光报警器、手动报警按钮、控制模块通过 RS485 线与输煤系统火灾报警控制主机连接。当发生火灾时,报警区域内任意一个火灾探测器或手动报警按钮报警，相应报警区域的声光报警器动作，值班室在确认火灾后，切断有关部位的非消防电源（包括照明电源、大门电源）,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯。火灾报警控制系统应能通过输入输出模块控制消防炮开启和关闭。确认火灾后，开启相应区域消防炮装置，并将信号返回值班室。煤场封闭工程值班室内的低压配电柜为消防炮控制系统供电。

消防系统包括消防炮体、现场控制器。室内消防水炮系统有不少于二条进水管形成环状管网。在室内消防管网上设地下式水泵接合器，在封闭仓内设型号为ZDMS0.9/30S的红外线自动消防水炮，额定射程为55m。

全自动消防水炮灭火系统是集自身报警、寻找火源、喷水灭火于一体的智能灭火系统，可以实现自动探测火灾、自动报警、自动寻找火源点、自动定位喷水灭火，并在灭火后可以自动关闭水源的智能灭火产品。

图7所示，雾炮设备由射流系统41、水路及雾化系统42、电控系统44（本地控制、遥控器现场控制、远程控制系统可选）、自动转向装置45、俯仰角调整液压系统43、旋转支座及底座46组成。

自动转向装置45固定安装在旋转支座及底座46上面，自动转向装置45上面安装有支撑平台，支撑平台上面安装有电控系统、雾炮支架，雾炮支架与雾炮之间设置俯仰角调整液压系统43。

射流系统41为雾炮提供风力，把雾化的水雾送到远方，水路及雾化系统在水泵压力下给雾炮提供水并雾化；电控系统44控制水泵、射流系统的启停，雾炮角度的调整；自动转向装置45控制雾炮水平±180°旋转，无死角对环境进行除尘；俯仰角调整液压系统43控制雾炮上下-10~60°调整。旋转支座及底座作为承受所有雾炮设备的平台并与基础连接作用。

雾炮设备选用80型雾炮装置技术参数:

静风射程：80m，耗水量：7m³/h，覆盖面积：13400/20000㎡，水平旋转角度：±120°/±180°，上下俯仰角度：-10~60°，功率：31Kw，水雾颗粒直径：20`200μm，水泵压力（离心泵）：1.0~2.0Mpa，控制方式：手动/自动/遥控，适用环境：-40~50℃，防护等级：不低于IP55，外形尺寸：2000*1155*2360mm，重量：1300kg

喷雾除尘用水接自厂区内，水管网枝状布置，埋地敷设，架空管路采用干式，在管路从地面以下向上走管处建阀门井，井内管路设置泄水阀，在设备不工作时，泄水防冻。在喷出的微型水雾与仓内的粉尘结合进行除尘。

通风系统设置在顶部通风窗和底部通风带两部分，通风方式采用自然进风、自然排风和机械通风相结合。室外空气沿封闭仓底部进风，经屋顶排出。顶部通风带和顶部通风窗均使用铝合金百叶窗。

为保障工作环境，优先考虑自然通风，并在顶部设置机械通风装置进行强制通风。对仓内有大量粉尘及有害气体浓度无法自然通风排出时，启用机械强制通风，以保证作业人员的身体健康及生产的正常进行。由于采用自然排风，换气次数满足通风要求，排风系统的稳定性好，室内最高温度可降低到正常使用温度，室内作业面煤粉浓度可控制到4mg/m3，有害气体（主要 CO）浓度可适当降低。

Claims (1)

1.一种焦炉产生的污染气体治理装置，其特征是由基础、封闭仓、检修马道、屋面系统、通风系统、气体净化系统、喷雾除尘系统、消防系统、监测系统、照明系统、排水系统组成；封闭仓设置在基础上；屋面系统安装在封闭仓外表面；通风系统设置在封闭仓的下部和顶部；气体净化系统设置在封闭仓内，检修马道安装在封闭仓顶部的两边；喷雾除尘系统设置在封闭仓长边方向的地面上；消防系统、监测系统、照明系统安装在封闭仓顶部两侧且位于检修马道下面，排水系统位于封闭仓底部外侧四周；所述气体净化系统由气体净化装置和收集口组成，收集口分布在封闭仓内，收集焦化产生的气体；气体净化装置由下往上由水箱、沉淀池、文丘里洗涤管、淋降板和喷淋装置、曲板气液分离器、活性炭+催化剂、风机、消声器八层设施组合而成；相邻上、下层之间设施通过螺栓连接；水箱内装设水泵，沉淀池出水口设有过滤器，水泵通过管道连接喷淋装置，喷淋装置下方设有淋降板。

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