CN113265265A - 可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺 - Google Patents

可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺，该装置包括炭化转炉、炉头蓄热室、焚烧炉、余热锅炉、风机，炭化转炉包括炉头、中部和炉尾，炉头与炉头蓄热室连接，炉头下方设置有出料装置，炉尾上方设置有进料装置，炉尾与焚烧炉通过转换烟道连接，焚烧炉与余热锅炉、风机通过烟道顺序连接，焚烧炉与炉头蓄热室通过转换烟道连通，转换烟道上设置烟气转向控制阀，用以控制烟气流动方向，使炭化转窑中烟气流动方向相互切换，提高炭化转炉中混合烟气利用率。利用该装置进行尾气焚烧的工艺可有效利用炭化转炉形成的混合烟气，为炉头二次补燃提供热源。

Description

可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺
技术领域：
本发明涉及尾气焚烧利用技术领域，具体为一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺。
背景技术：
在活性炭生产过程中，炭化工段就是将制作活性炭的煤磨粉，然后加入高温煤焦油并以水作为黏合剂，经搅拌、捏合、造粒、初步晾晒后形成的毛条料在炭化转炉中隔绝空气加热干馏的过程。即在炭化转炉的炉头、中部、炉尾形成的350-650℃温度区间中，将毛条料中的挥发分、水分析出，从而得到适合在SLEP活化炉中使用的炭化料。由于需要将毛条料中的挥发分和水分析出，并使炭化料在炭化段初步开孔，通常要在炭化转炉的下料端维持650℃，以达到炭化工艺标准，此时就需要在炭化转炉的炉头进行二次补燃。
炉头二次补燃的原料多为天然气、煤气、高发热值煤块，其使用量巨大，增加了企业的生产成本。而炭化转炉形成的混合烟气具有很高的热焓值，若不利用就会造成能源浪费。同时，混合烟气多为水蒸气、H2、CO、CH4和芳香族化合物，其热值高，易于燃烧，是很好的炉头补燃原料。但若直接将炉尾的尾气引至炉头，尾气中的芳香族化合物遇冷凝结在取气管管壁上，易造成管壁堵塞，导致炉头正压和温度难以控制。
发明内容：
本发明的目的是为了解决现有技术中尾气未利用或利用效果差的问题，而提出的一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺，其可通过切换烟气转向控制阀，使炭化转炉中烟气流动方向循环切换，实现炭化转炉的循环补燃和能量回收，高效利用混合烟气，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面设计了一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置，其包括炭化转炉、炉头蓄热室、焚烧炉、余热锅炉、风机，炭化转炉包括炉头、中部和炉尾，炉头与炉头蓄热室连接，炉头下方设置有出料装置，炉尾上方设置有进料装置，炉尾与焚烧炉通过转换烟道连接，焚烧炉与余热锅炉、风机通过烟道顺序连接，焚烧炉与炉头蓄热室通过转换烟道连通，转换烟道上设置烟气转向控制阀，风机后设置除尘器和脱硫脱硝装置。
进一步地，上述炭化转炉内设置氧含量监测装置，有效控制炭化料在炭化工段的烧失现象。
进一步地，上述炉头蓄热室上部并排设置有温控装置、烟压检测装置、火焰检测装置，定量给风装置安装于炉头蓄热室与转换烟道连接一侧。
本发明第二方面提供一种采用上述可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置进行尾气焚烧的工艺，该工艺的步骤包括：
S1：当炉头蓄热室内温度低于设定温度600℃-700℃，开启炉头蓄热室与焚烧炉间的烟气转向控制阀，关闭炭化转炉炉尾与焚烧炉间的烟气转向控制阀；
其具体如下：
1)炭化转炉中干馏烟气在炭化转炉内逆向流动至炉头蓄热室并在炉头蓄热室内燃烧；
2)燃烧后的干馏烟气产生的尾气进入焚烧炉中进行氧化和燃烧；
3)氧化和燃烧后的尾气在余热锅炉中进行余热收集；
4)收集余热后的尾气通过风机被输送至除尘器和脱硫脱硝装置进行除尘和脱硫脱硝处理后被排出。
S2：当炉头蓄热室内温度高于设定温度600℃-700℃时，开启炉尾与焚烧炉间的烟气转向控制阀，关闭炉头蓄热室与焚烧炉间的烟气转向控制阀；
其具体如下：
1)烟气从炉头蓄热室中流动至炉头，维持炉头下料端温度，剩余尾气流动至炉尾；
2)炉尾中剩余尾气经转换烟道流动至焚烧炉中，剩余尾气在焚烧炉中进行氧化和燃烧；
3)经过氧化和燃烧的剩余尾气进入余热锅炉中，余热被余热锅炉收集；
4)收集余热后的剩余尾气通过风机被输送至所述除尘器和脱硫脱硝装置进行除尘和脱硫脱硝处理后被排出。
S3：循环上述S1和S2的步骤，切换炉头蓄热室与焚烧炉间、炉尾与焚烧炉间的烟气转向控制阀，使炉头蓄热室循环蓄热和补燃。
本发明提出的一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置及其进行尾气焚烧的工艺，有益效果在于：
(1)通过使用温控装置、烟压检测装置、火焰检测装置和系统逻辑控制器等装置，实现炉头蓄热室与焚烧炉间、炭化转炉炉尾与焚烧炉间的烟气转向控制阀的循环开闭，使炉头蓄热室循环蓄热和补燃，高效利用炭化转炉中产生的混合烟气，解决了炭化转炉炉头二次补燃外加热源的问题，使每台炭化转炉炉头减少1.5T/d的耗煤量，节约企业成本。
(2)通过在炭化炉头蓄热室的定向燃烧，解决了炭化转炉内燃烧炭化料的问题。此外，由于降低了炉头烟气热量向下阶转移的速度，使炭化转炉内烟气量增加，炭化转炉出料段温度提高，有效提高了炭化转炉的产量。
附图说明：
图1为本发明一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置的结构示意图；
图2为本发明一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置进行尾气焚烧的工艺的炉头蓄热室蓄热时烟气流向示意图；
图3为本发明一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置进行尾气焚烧的工艺的炉头蓄热室补燃时烟气流向示意图；
图4为本发明一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置进行尾气焚烧的工艺的流程图；
图中：炭化转炉1、炉头蓄热室2、炉头3、炉尾4、焚烧炉5、余热锅炉6、风机7、氧含量监测装置8、温控装置9、烟压检测装置10、火焰检测装置11、定量给风装置12、转换烟道13、烟气转向控制阀14、除尘器15、脱硫脱硝装置16、出料装置17、进料装置18。
具体实施方式：
实施例1
参照图1，本实施例提供一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置，其包括炭化转炉1、炉头蓄热室2、焚烧炉5、余热锅炉6、风机7，炭化转炉包括炉头3、中部和炉尾4，炉头3与炉头蓄热室2连接，炉头3下方设置有出料装置17；炉尾4上方设置有进料装置18，炉尾4与焚烧炉5通过转换烟道13连接；焚烧炉5与余热锅炉6、风机7通过烟道依次连接，焚烧炉5与炉头蓄热室2通过转换烟道13连通。
炭化转炉1内设置氧含量监测装置8，确保炭化转炉内氧气含量不高于8％，可有效避免炭化料在炭化工段出现烧失现象。炉头蓄热室2上部并排设置温控装置9、烟压检测装置10、火焰检测装置11，可快速便捷检测炉头蓄热室中的温度、烟压，炉头蓄热室2与转换烟道13连接一侧处安装有定量给风装置12。
转换烟道13上设置烟气转向控制阀14，可实现整套装置中烟气方向转换。风机7后设置有除尘器15和脱硫脱硝装置16，可对风机7输送来的尾气进行除尘和脱硫脱硝处理，达标后进行排放。
实施例2
参照图2、图3和图4，本实施例提供一种利用可逆变式炭化转窑尾气焚烧装置进行尾气焚烧的工艺，当炉头蓄热室2内温度低于650℃，开启炉头蓄热室2与焚烧炉5间的烟气转向控制阀14，关闭炉尾4与焚烧炉5间的烟气转向控制阀14，炭化转炉1中干馏烟气在炭化转炉1内逆向流动至炉头蓄热室2并在炉头蓄热室2内燃烧，产生的尾气进入焚烧炉5中氧化和燃烧后，进入余热锅炉6进行余热收集，然后通过风机7被输送至布袋除尘器15和脱硫脱硝装置16，进行除尘和脱硫脱硝处理后被排出，实现烟气在可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置中顺时针流动，炉头蓄热室2进行蓄热，炭化转炉1内烟气被高效利用。
当炉头蓄热室2内温度高于650℃，开启炉尾4与焚烧炉5间的烟气转向控制阀14，关闭炉头蓄热室2与焚烧炉5间的烟气转向控制阀14，烟气从炉头蓄热室2中流动至炉头3，维持炉头下料端650℃、中部450℃、炉尾350℃，剩余尾气经过炉尾4、转换烟道13流动至焚烧炉5中进行氧化和燃烧，氧化和燃烧的剩余尾气进入余热锅炉6中，余热被余热锅炉6收集后，通过风机7被输送至布袋除尘器15和脱硫脱硝装置16进行除尘和脱硫脱硝处理后被排出。通过温控装置和系统逻辑控制器开闭烟气转向控制阀14，完成烟气流动方向的转换，实现炉头蓄热室2的蓄热和补燃。
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)

1.一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置，其包括炭化转炉(1)、炉头蓄热室(2)、焚烧炉(5)、余热锅炉(6)、风机(7)，炭化转炉(1)包括炉头(3)、中部和炉尾(4)，其特征在于：所述炉头(3)与炉头蓄热室(2)连接，炉头(3)下方设置有出料装置(17)；所述炉尾(4)上方设置有进料装置(18)，炉尾(4)与焚烧炉(5)通过转换烟道(13)连接；所述焚烧炉(5)与余热锅炉(6)、风机(7)通过烟道顺序连接，焚烧炉(5)与炉头蓄热室(2)通过转换烟道(13)连通，所述转换烟道(13)上设置烟气转向控制阀(14)；所述风机(7)后设置除尘器(15)和脱硫脱硝装置(16)。
2.根据权利要求1所述的一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置，其特征在于：所述炭化转炉(1)内设置氧含量监测装置(8)。
3.根据权利要求1所述的一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置，其特征在于：所述炉头蓄热室(2)内上部并排设置有温控装置(9)、烟压检测装置(10)、火焰检测装置(11)，且炉头蓄热室(2)与转换烟道(13)连接一侧安装有定量给风装置(12)。
4.利用如权利要求1至3所述的一种可逆变式炭化转窑尾气焚烧利用装置进行尾气焚烧的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1：当炉头蓄热室(2)内温度低于设定温度600℃-700℃，开启炉头蓄热室(2)与焚烧炉(5)间的烟气转向控制阀(14)，关闭炉尾(4)与焚烧炉(5)间的烟气转向控制阀(14)；具体如下：
1)炭化转炉(1)中干馏烟气在炭化转炉(1)内逆向流动至炉头蓄热室(2)并在炉头蓄热炉(2)内燃烧；
2)燃烧后的干馏烟气产生的尾气进入焚烧炉(5)中进行氧化和燃烧；
3)氧化和燃烧后的尾气通过余热锅炉(6)进行余热收集；
4)收集余热后的尾气通过风机(7)被输送至除尘器(15)和脱硫脱硝装置(16)进行除尘和脱硫脱硝处理后被排出；
S2：当炉头蓄热室内温度高于设定温度600℃-700℃时，开启炉尾(4)与焚烧炉(5)间的烟气转向控制阀(14)，关闭炉头蓄热室(2)与焚烧炉(5)间的烟气转向控制阀(14)；具体如下：
1)烟气从炉头蓄热室(2)中顺向流动至炉头(3)，维持炉头(3)下料端温度，剩余尾气流动至炉尾(4)；
2)剩余尾气经炉尾(4)、转换烟道(13)流动至焚烧炉(5)中，剩余尾气在焚烧炉(5)中进行氧化和燃烧；
3)经过氧化和燃烧的剩余尾气进入余热锅炉(6)中，余热被余热锅炉(6)收集；
4)收集余热后的剩余尾气通过风机(7)被输送至所述除尘器(15)和脱硫脱硝装置(16)进行除尘和脱硫脱硝处理后被排出；
S3：循环S1-S2的步骤，切换炉头蓄热室(2)与焚烧炉(5)间、炉尾(4)与焚烧炉(5)间的烟气转向控制阀(14)，使炉头蓄热室(2)循环蓄热和补燃。
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