CN113429986B

CN113429986B - 一种干熄焦循环气体防爆设备

Info

Publication number: CN113429986B
Application number: CN202110756653.2A
Authority: CN
Inventors: 凌丹华
Original assignee: Fengcheng Tianhao New Energy Co ltd
Current assignee: Fengcheng Tianhao New Energy Co ltd
Priority date: 2021-07-05
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2041-07-05
Also published as: CN113429986A

Abstract

本发明公开了一种干熄焦循环气体防爆设备，涉及到干熄焦工程技术领域，包括干熄炉、锅炉、除尘器、循环风机、循环气体连通管，还包括循环气体监测系统、循环气体混合机构；所述干熄炉、锅炉、除尘器、循环风机通过循环气体连通管相连通。本发明结构合理，实现对正压区和负压区循环气体中的可燃气体浓度实时监测，并根据监测结果的不同，对正压区或负压区的循环气体中混合空气或者氮气或者空气、氮气，并且气体充分混合，避免存在气体分层现象，有利于充分燃烧，避免注入过量的空气，而增加了焦炭的烧损量，并且选择性混合空气、氮气，配合循环气体分散，一方面更加经济便利，另一方面更有效的降低可燃气体的浓度，避免爆炸现象的发生。

Description

一种干熄焦循环气体防爆设备

技术领域

本发明涉及干熄焦工程技术领域，特别涉及一种干熄焦循环气体防爆设备。

背景技术

干熄焦采用惰性气体氮气进行红焦的降温冷却，同时回收红焦的高温显热，相对湿熄焦而言，干熄焦在节能、节水、提高焦炭质量等方面具有明显的优势，一直是我国焦化行业研究和推广的重点技术。在干熄焦生产过程中，气体循环系统负压段不可避免地会吸入一定量的空气，空气中的O₂在通过干熄炉红焦层时会与焦炭发生反应，生成CO和CO₂，其次，空气中的水分与红焦发生反应生成H₂，因此，在干熄焦的循环气体中会存在CO、H₂等可燃成分，当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时，具有最大的爆炸威力，这种爆炸性气体在气体循环系统负压段，与漏入的空气混合容易发生爆炸。H₂的爆炸极限是4％～75％，CO的爆炸极限是12.5％～80％。循环气体中H₂、CO的含量分别满足H₂＜3％、CO＜6％，就可以避免爆炸现象的发生。

现有的干熄焦生产过程通过气体检测仪对循环气体的可燃气体浓度进行检测，当可燃气体的浓度达到爆炸极限值时，向循环气体正压区和负压区中加入空气，依靠空气中的O₂将高温循环气体中的H₂、CO等可燃成分燃烧掉，以此降低可燃成分气体的浓度，然而直接在正压区和负压区加入空气，存在空气与可燃成分气体分层现象，可燃成分气体与空气混合不充分，导致可燃成分气体不能充分燃烧，需要注入过量的空气，增加了焦炭的烧损量，因此，本申请提供了一种干熄焦循环气体防爆设备来满足需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种干熄焦循环气体防爆设备，实现对正压区和负压区循环气体中的可燃气体浓度实时监测，并根据监测结果的不同，对正压区或负压区的循环气体中混合空气或者氮气或者空气、氮气，并且气体充分混合，避免存在气体分层现象，有利于充分燃烧，避免注入过量的空气，而增加了焦炭的烧损量，并且选择性混合空气、氮气，配合循环气体分散，一方面更加经济便利，另一方面更有效的降低可燃气体的浓度，避免爆炸现象的发生。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种干熄焦循环气体防爆设备，包括干熄炉、锅炉、除尘器、循环风机、循环气体连通管，还包括循环气体监测系统、循环气体混合机构；

所述干熄炉、锅炉、除尘器、循环风机通过循环气体连通管相连通，位于所述锅炉一侧负压区的所述循环气体连通管的侧壁上安装有循环气体分散管，所述循环气体分散管的出气端安装有循环气体分散处理模块，所述循环气体分散处理模块用于对分散的循环气体净化处理；

所述循环气体混合机构用于对正压区和负压区循环气体与空气或者氮气混合；所述循环气体监测系统用于监测循环气体在正压区和负压区气体的H₂、CO浓度，当循环气体中H₂、CO达到爆炸极限时，所述循环气体混合机构对正压区和负压区的H₂、CO与空气或者氮气混合，以降低H₂、CO浓度。

优选地，所述循环气体监测系统包括温度传感器和气体检测仪，所述温度传感器用于监测当前正压区和负压区内的循环气体温度，所述气体检测仪用于监测当前正压区和负压区内的循环气体的H₂、CO浓度；

当正压区和负压区H₂或CO的浓度均位于爆炸极限浓度时，判断T1和T2是否大于等于600℃，其中，T1表示当前正压区的温度，T2表示当前负压区的温度；

若T1和T2均大于等于600℃时，所述循环气体混合机构对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区；

若T1和T2均小于600℃时，所述循环气体混合机构对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，并开启循环气体分散处理模块，分散部分循环气体；

若T1大于等于600℃、T2小于600℃时，所述循环气体混合机构对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入空气和氮气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，并开启循环气体分散处理模块，分散部分循环气体；

当正压区的H₂或CO的浓度位于爆炸极限浓度，负压区H₂或CO的浓度不位于爆炸极限浓度时，判断T3是否大于等于600℃，其中，T3表示当前正压区的温度；

若T3大于等于600℃时，所述循环气体混合机构对正压区的循环气体进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体注入正压区；

若T3小于600℃时，所述循环气体混合机构对正压区的循环气体进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体注入正压区，并开启循环气体分散处理模块，分散部分循环气体；

当正压区的H₂或CO的浓度不位于爆炸极限浓度，负压区H₂或CO的浓度位于爆炸极限浓度时，判断T4是否大于等于600℃，其中，T4表示当前负压区的温度；

若T4大于等于600℃时，所述循环气体混合机构对负压区的循环气体进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体注入负压区；

若T4小于600℃时，所述循环气体混合机构对负压区的循环气体进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体同时注入负压区，并开启循环气体分散处理模块，分散部分循环气体。

优选地，所述循环气体混合机构包括混合筒，所述混合筒的入气端通过第一三通管固定连接有第一进气管和第二进气管，所述第一进气管与所述负压区相连通，所述第二进气管与所述正压区相连通，所述混合筒排气端通过第二三通管固定连接有第一出气管和第二出气管，所述第一出气管和所述第二出气管的一端均固定连接有扩口管，所述第一出气管与所述负压区相连通，所述第二出气管与所述正压区相连通，所述混合筒的侧壁上固定连接有空气注入管和氮气注入管，所述混合筒的内壁上依次通轴固定连接有混合气体混流斗、混合气体扩散罩、混合气体涡流壳体，所述混合气体涡流壳体的内壁周圈固定连接有多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片，所述混合气体涡流壳体的内壁上依次固定连接有第一分散网、第二分散网，多个所述混合气体涡流混合叶片中部位置设置有同一个锥形导流斗，所述混合筒的入气端依次安装有用于吸入循环气的吸气组件和用于过滤循环气体中炭粉的炭粉过滤组件。

优选地，所述吸气组件包括固定连接于所述混合筒内壁上的吸风扇叶保持架，所述吸风扇叶保持架上转动连接有转轴，所述转轴的一端固定连接有吸风扇叶组，所述转轴上固定套接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的一侧啮合有驱动锥齿轮，所述混合筒的侧壁上通过电机座固定连接有驱动电机，所述驱动锥齿轮固定连接在所述驱动电机的输出端上。

优选地，所述炭粉过滤组件包括固定连接于所述混合筒内壁上的固定环，所述固定环的内壁上活动连接有过滤网。

优选地，所述固定环的内壁上开设有一对滑槽，所述过滤网的内壁上固定连接有一对滑块，一对所述滑块分别滑动连接在一对所述滑槽内，所述转轴的一端固定连接有凸块，所述凸块的一侧贴合有顶杆，所述顶杆的一端固定连接在所述过滤网上，所述固定环上固定连接有支撑架，所述顶杆活动连接在所述支撑架上，所述过滤网与所述支撑架上设置有回位弹簧，所述回位弹簧的两端分别与所述过滤网、所述支撑架固定连接。

优选地，所述混合筒的侧壁上竖直开设有固定孔，所述固定孔的内壁上固定连接有收集管，所述收集管的底端固定连接有炭粉收集罐，所述固定环的内壁上开设有斜置滑料槽，所述收集管位于所述滑料槽的一侧下方。

综上，本发明的技术效果和优点：

1、本发明结构合理，通过设置循环气体检测系统和循环气体混合机构，实现对正压区和负压区循环气体中的可燃气体浓度实时监测，并根据监测结果的不同，对正压区或负压区的循环气体中混合空气或者氮气或者空气、氮气，并且气体充分混合，避免存在气体分层现象，有利于充分燃烧，避免注入过量的空气，而增加了焦炭的烧损量，并且选择性混合空气、氮气，配合循环气体分散，一方面更加经济便利，另一方面更有效的降低可燃气体的浓度，避免爆炸现象的发生；

2、本发明中，混合气体通过混合气体混流斗混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体，被混合气体涡流壳体内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片分割后再次集中，最后通过第一分散网和第二分散网再次分散，分散后的混合气体在混合筒的排气端再次集中，实现气体充分混合，最后通过第一出气管和第二出气管分别注入负压区和正压区，使负压区和正压区内循环气体的可燃成分气体浓度降低，避免爆炸现象的发生；

3、本发明中，循环气体进入混合筒内，通过过滤网进行过滤，将循环气体中的炭粉进行过滤排出，避免炭粉的存在，影响气体的混合，转轴转动带动凸块转动，凸块与顶杆接触，推动顶杆带动过滤网在固定环内滑动，配合回位弹簧的弹力，实现振动的效果，将过滤网上过滤下来的炭粉振落下来，避免过多的炭粉堆积，造成过滤网的堵塞，振落下来的炭粉从固定环上的斜置滑料槽上回落至收集管中，最后通过收集管进入炭粉收集罐中集中收集。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为干熄焦循环气体防爆设备系统示意图；

图2为循环气体混合机构立体结构示意图；

图3为循环气体混合机构局部剖开立体结构示意图；

图4为循环气体混合机构剖开局部放大立体结构示意图；

图5为图3中A处放大结构示意图。

图中：1、干熄炉；2、锅炉；3、循环风机；4、循环气体分散处理模块；5、气体检测仪；6、循环气体混合机构；7、混合筒；8、第一进气管；9、第二进气管；10、空气注入管；11、氮气注入管；12、第一出气管；13、第二出气管；14、扩口管；15、驱动电机；16、吸风扇叶保持架；17、固定环；18、过滤网；19、混合气体混流斗；20、混合气体扩散罩；21、混合气体涡流混合叶片；22、吸风扇叶组；23、收集管；24、混合气体涡流壳体；25、第一分散网；26、第二分散网；27、驱动锥齿轮；28、从动锥齿轮；29、凸块；30、回位弹簧；31、顶杆；32、锥形导流斗；33、炭粉收集罐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：参考图1-5所示的一种干熄焦循环气体防爆设备，包括干熄炉1、锅炉2、除尘器、循环风机3、循环气体连通管，还包括循环气体监测系统、循环气体混合机构6；

干熄炉1、锅炉2、除尘器、循环风机3通过循环气体连通管相连通，位于锅炉2一侧负压区的循环气体连通管的侧壁上安装有循环气体分散管，循环气体分散管的出气端安装有循环气体分散处理模块4，循环气体分散处理模块4用于对分散的循环气体净化处理；

循环气体混合机构6用于对正压区和负压区循环气体与空气或者氮气混合；循环气体监测系统用于监测循环气体在正压区和负压区气体的H₂、CO浓度，当循环气体中H₂、CO达到爆炸极限时，循环气体混合机构6对正压区和负压区的H₂、CO与空气或者氮气混合，以降低H₂、CO浓度。

作为本实施例中的一种优选的实时方式，循环气体监测系统包括温度传感器和气体检测仪5，温度传感器用于监测当前正压区和负压区内的循环气体温度，气体检测仪5用于监测当前正压区和负压区内的循环气体的H₂、CO浓度；

当正压区和负压区H₂或CO的浓度均位于爆炸极限浓度时，判断T1和T2是否大于等于600℃，其中，T1表示当前正压区的温度，T2表示当前负压区的温度,这里需要说明的是，当温度低于600℃时，H₂和CO等可燃成分气体不能燃烧，所以600℃为判断值；

若T1和T2均大于等于600℃时，循环气体混合机构6对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，空气与循环气体中得H₂和CO充分混合，并分别进入正压区和负压区内，在大于等于600℃条件下，H₂和CO等可燃成分得到充分燃烧，有效的降低了H₂和CO等可燃成分的浓度，避免了爆炸的发生，且使用空气具有更好的经济性；

若T1和T2均小于600℃时，循环气体混合机构6对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体，氮气与循环气体中的H₂和CO充分混合，并分别进入正压区和负压区内，此时正压区和负压区的温度均小于600℃时，H₂和CO可燃成分不能燃烧，此时循环气体处理模块4启动，将循环气体分散部分至循环气体处理模块4内进行净化处理，有效的降低了正压区和负压区H₂和CO等可燃成分浓度，避免了爆炸的发生；

若T1大于等于600℃、T2小于600℃时，循环气体混合机构6对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入空气和氮气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体，这里需要说明的是，正压区的温度大于负压区的温度，因此不需要判断正压区的温度小于等于600℃、负压区的温度大于600℃这种情况；空气和氮气均与正压区和负压区的循环气体中的H₂和CO等可燃成分混合，同时循环气体处理模块4启动，将负压区内的循环气体分散部分至循环气体处理模块4内进行净化处理，有效的降低了正压区和负压区H₂和CO等可燃成分浓度，避免了爆炸的发生，且通过注入空气和氮气，一方面使正压区的可燃；

若T3大于等于600℃时，循环气体混合机构6对正压区的循环气体进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体注入正压区；

若T3小于600℃时，循环气体混合机构6对正压区的循环气体进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体注入正压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体；

若T4大于等于600℃时，循环气体混合机构6对负压区的循环气体进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体注入负压区；

若T4小于600℃时，循环气体混合机构6对负压区的循环气体进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体同时注入负压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体；

这里需要说明的是，分别以正压区和负压区中的H₂或CO的浓度是否在爆炸极限浓度为前提，判断T3或T4的温度相比于600℃设定值的大小，循环气体监测系统选择性对正压区或负压区进行循环气体混合，并根据监测的温度不同，选择性混合氮气、空气和氮气、空气混合气体，注入过量的空气，会增加焦炭的烧损率，全部注入氮气，增加了经济成本，这种选择性方式一方面能够有效的降低H₂和CO等可燃成分浓度，避免了爆炸的发生，另一方面更有力利于经济性。

作为本实施例中的一种优选的实时方式，循环气体混合机构6包括混合筒7，混合筒7的入气端通过第一三通管固定连接有第一进气管8和第二进气管9，第一进气管8与负压区相连通，第二进气管9与正压区相连通，混合筒7排气端通过第二三通管固定连接有第一出气管12和第二出气管13，第一出气管12和第二出气管13的一端均固定连接有扩口管14，第一出气管12与负压区相连通，第二出气管13与正压区相连通，混合筒7的侧壁上固定连接有空气注入管10和氮气注入管11，混合筒7的内壁上依次通轴固定连接有混合气体混流斗19、混合气体扩散罩20、混合气体涡流壳体24，混合气体涡流壳体24的内壁周圈固定连接有多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21，混合气体涡流壳体24的内壁上依次固定连接有第一分散网25、第二分散网26，多个混合气体涡流混合叶片21中部位置设置有同一个锥形导流斗32，混合筒7的入气端依次安装有用于吸入循环气的吸气组件和用于过滤循环气体中炭粉的炭粉过滤组件，第一进气管8和第二进气管9上的阀门打开后，吸气组件将正压区和负压区内的循环气体吸至混合筒7内，空气注入管10和氮气注入管11阀门打开，向混合筒7内注入空气、氮气，空气、氮气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，最后通过第一出气管12和第二出气管13分别注入负压区和正压区，使负压区和正压区内循环气体的可燃成分气体浓度降低，避免爆炸现象的发生。

在本实施例中，吸气组件包括固定连接于混合筒7内壁上的吸风扇叶保持架16，吸风扇叶保持架16上转动连接有转轴，转轴的一端固定连接有吸风扇叶组22，转轴上固定套接有从动锥齿轮28，从动锥齿轮28的一侧啮合有驱动锥齿轮27，混合筒7的侧壁上通过电机座固定连接有驱动电机15，驱动锥齿轮27固定连接在驱动电机15的输出端上，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对正压区和负压区进行循环气体吸入混合筒7内，便于下一步气体的混合。

在本实施例中，炭粉过滤组件包括固定连接于混合筒7内壁上的固定环17，固定环17的内壁上活动连接有过滤网18，循环气体进入混合筒7内，通过过滤网18进行过滤，将循环气体中的炭粉进行过滤排出，避免炭粉的存在，影响气体的混合。

在本实施例中，固定环17的内壁上开设有一对滑槽，过滤网18的内壁上固定连接有一对滑块，一对滑块分别滑动连接在一对滑槽内，转轴的一端固定连接有凸块29，凸块29的一侧贴合有顶杆31，顶杆31的一端固定连接在过滤网18上，固定环17上固定连接有支撑架，顶杆31活动连接在支撑架上，过滤网18与支撑架上设置有回位弹簧30，回位弹簧30的两端分别与过滤网18、支撑架固定连接，转轴转动带动凸块29转动，凸块29与顶杆31接触，推动顶杆31带动过滤网18在固定环17内滑动，配合回位弹簧30的弹力，实现振动的效果，将过滤网18上过滤下来的炭粉振落下来，避免过多的炭粉堆积，造成过滤网18的堵塞。

在本实施例中，混合筒7的侧壁上竖直开设有固定孔，固定孔的内壁上固定连接有收集管23，收集管23的底端固定连接有炭粉收集罐33，固定环17的内壁上开设有斜置滑料槽，收集管23位于滑料槽的一侧下方，振落下来的炭粉从固定环17上的斜置滑料槽上回落至收集管23中，最后通过收集管23进入炭粉收集罐33中集中收集。

本发明工作原理：

温度传感器测当前正压区和负压区内的循环气体温度，气体检测仪5监测当前正压区和负压区内的循环气体的H₂、CO浓度，当正压区和负压区H₂或CO的浓度均位于爆炸极限浓度时，若正压区和负压区内的温度均大于等于600℃时，第一进气管8和第二进气管9上的阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对正压区和负压区循环气体吸入混合筒7内，空气注入管10阀门打开，向混合筒7内注入空气，空气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第一出气管12和第二出气管13阀门打开，混合气体分别注入负压区和正压区，配合高温循环气体，使负压区和正压区内循环气体的H₂和CO浓度降低；

若正压区和负压区内的温度均小于600℃时，第一进气管8和第二进气管9上的阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对正压区和负压区循环气体吸入混合筒7内，氮气注入管11阀门打开，向混合筒7内注入氮气，氮气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第一出气管12和第二出气管13阀门打开，混合气体分别注入负压区和正压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体，使负压区和正压区内循环气体的H₂和CO浓度；

若正压区的温度大于等于600℃、负压区的温度小于600℃时，第一进气管8和第二进气管9上的阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对正压区和负压区循环气体吸入混合筒7内，空气注入管10和氮气注入管11阀门打开，向混合筒7内注入空气、氮气，空气、氮气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第一出气管12和第二出气管13阀门打开，混合气体分别注入负压区和正压区，配合高温循环气体，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体，使负压区和正压区内循环气体的H₂和CO浓度降低；

当正压区的H₂或CO的浓度位于爆炸极限浓度，负压区H₂或CO的浓度不位于爆炸极限浓度时，若正压区的温度大于等于600℃时，第二进气管9阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对正压区循环气体吸入混合筒7内，空气注入管10阀门打开，向混合筒7内注入空气，空气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第二出气管13阀门打开，混合气体注入正压区，配合高温循环气体，使正压区内循环气体的H₂和CO浓度降低；

若正压区的温度小于600℃时，第二进气管9阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对正压区循环气体吸入混合筒7内，氮气注入管11阀门打开，向混合筒7内注入氮气，氮气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第二出气管13阀门打开，混合气体注入正压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体，使负压区和正压区内循环气体的H₂和CO浓度降低；

当正压区的H₂或CO的浓度不位于爆炸极限浓度，负压区H₂或CO的浓度位于爆炸极限浓度时，若负压区的温度大于等于600℃时，第一进气管8阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对负压区循环气体吸入混合筒7内，空气注入管10阀门打开，向混合筒7内注入空气，空气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第一出气管12阀门打开，混合气体分别注入负压区，配合高温循环气体，使负压区和正压区内循环气体的H₂和CO浓度降低；

若负压区的温度小于600℃时，第一进气管8阀门打开，驱动电机15输出端转动带动驱动锥齿轮27转动，驱动锥齿轮27与从动锥齿轮28相啮合，使从动锥齿轮28带动转轴转动，使得吸风扇叶组22转动，对负压区循环气体吸入混合筒7内，氮气注入管11阀门打开，向混合筒7内注入氮气，氮气、循环气体等混合气体通过混合气体混流斗19混合集中，混合气体流至混合气体扩散罩20内，向外周圈扩散，在经过混合气体涡流壳体24，被混合气体涡流壳体24内的多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片21分割后再次集中，最后通过第一分散网25和第二分散网26再次分散，分散后的混合气体在混合筒7的排气端再次集中，此时气体得到充分混合，第一出气管12阀门打开，混合气体分别注入负压区，并开启循环气体分散处理模块4，分散部分循环气体，使负压区和正压区内循环气体的H₂和CO浓度降低。

循环气体进入混合筒7内，通过过滤网18进行过滤，将循环气体中的炭粉进行过滤排出，避免炭粉的存在，影响气体的混合，转轴转动带动凸块29转动，凸块29与顶杆31接触，推动顶杆31带动过滤网18在固定环17内滑动，配合回位弹簧30的弹力，实现振动的效果，将过滤网18上过滤下来的炭粉振落下来，避免过多的炭粉堆积，造成过滤网18的堵塞，振落下来的炭粉从固定环17上的斜置滑料槽上回落至收集管23中，最后通过收集管23进入炭粉收集罐33中集中收集。

干熄焦循环气体防爆设备实现对正压区和负压区循环气体中的可燃气体浓度实时监测，并根据监测结果的不同，对正压区或负压区的循环气体中混合空气或者氮气或者空气、氮气，并且气体充分混合，避免存在气体分层现象，有利于充分燃烧，避免注入过量的空气，而增加了焦炭的烧损量，并且选择性混合空气、氮气，配合循环气体分散，一方面更加经济便利，另一方面更有效的降低可燃气体的浓度，避免爆炸现象的发生。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种干熄焦循环气体防爆设备，包括干熄炉（1）、锅炉（2）、除尘器、循环风机（3）、循环气体连通管，其特征在于，还包括循环气体监测系统、循环气体混合机构（6）；

所述干熄炉（1）、锅炉（2）、除尘器、循环风机（3）通过循环气体连通管相连通，位于所述锅炉（2）一侧负压区的所述循环气体连通管的侧壁上安装有循环气体分散管，所述循环气体分散管的出气端安装有循环气体分散处理模块（4），所述循环气体分散处理模块（4）用于对分散的循环气体净化处理；

所述循环气体混合机构（6）用于对正压区和负压区循环气体与空气或者氮气混合；所述循环气体监测系统用于监测循环气体在正压区和负压区气体的H₂、CO浓度，当循环气体中H₂、CO达到爆炸极限时，所述循环气体混合机构（6）对正压区和负压区的H₂、CO与空气或者氮气混合，以降低H₂、CO浓度；

所述循环气体混合机构（6）包括混合筒（7），所述混合筒（7）的入气端通过第一三通管固定连接有第一进气管（8）和第二进气管（9），所述第一进气管（8）与所述负压区相连通，所述第二进气管（9）与所述正压区相连通，所述混合筒（7）排气端通过第二三通管固定连接有第一出气管（12）和第二出气管（13），所述第一出气管（12）和所述第二出气管（13）的一端均固定连接有扩口管（14），所述第一出气管（12）与所述负压区相连通，所述第二出气管（13）与所述正压区相连通，所述混合筒（7）的侧壁上固定连接有空气注入管（10）和氮气注入管（11），所述混合筒（7）的内壁上依次通轴固定连接有混合气体混流斗（19）、混合气体扩散罩（20）、混合气体涡流壳体（24），所述混合气体涡流壳体（24）的内壁周圈固定连接有多个均匀分布的混合气体涡流混合叶片（21），所述混合气体涡流壳体（24）的内壁上依次固定连接有第一分散网（25）、第二分散网（26），多个所述混合气体涡流混合叶片（21）中部位置设置有同一个锥形导流斗（32），所述混合筒（7）的入气端依次安装有用于吸入循环气的吸气组件和用于过滤循环气体中炭粉的炭粉过滤组件。

2.根据权利要求1所述的一种干熄焦循环气体防爆设备，其特征在于：所述循环气体监测系统包括温度传感器和气体检测仪（5），所述温度传感器用于监测当前正压区和负压区内的循环气体温度，所述气体检测仪（5）用于监测当前正压区和负压区内的循环气体的H₂、CO浓度；

若T1和T2均大于等于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区；

若T1和T2均小于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，并开启循环气体分散处理模块（4），分散部分循环气体；

若T1大于等于600℃、T2小于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对正压区和负压区的循环气体同时进行抽气，并通入空气和氮气进行混合，混合后的气体同时注入正压区和负压区，并开启循环气体分散处理模块（4），分散部分循环气体；

若T3大于等于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对正压区的循环气体进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体注入正压区；

若T3小于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对正压区的循环气体进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体注入正压区，并开启循环气体分散处理模块（4），分散部分循环气体；

若T4大于等于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对负压区的循环气体进行抽气，并通入空气进行混合，混合后的气体注入负压区；

若T4小于600℃时，所述循环气体混合机构（6）对负压区的循环气体进行抽气，并通入氮气进行混合，混合后的气体同时注入负压区，并开启循环气体分散处理模块（4），分散部分循环气体。

3.根据权利要求1所述的一种干熄焦循环气体防爆设备，其特征在于：所述吸气组件包括固定连接于所述混合筒（7）内壁上的吸风扇叶保持架（16），所述吸风扇叶保持架（16）上转动连接有转轴，所述转轴的一端固定连接有吸风扇叶组（22），所述转轴上固定套接有从动锥齿轮（28），所述从动锥齿轮（28）的一侧啮合有驱动锥齿轮（27），所述混合筒（7）的侧壁上通过电机座固定连接有驱动电机（15），所述驱动锥齿轮（27）固定连接在所述驱动电机（15）的输出端上。

4.根据权利要求1所述的一种干熄焦循环气体防爆设备，其特征在于：所述炭粉过滤组件包括固定连接于所述混合筒（7）内壁上的固定环（17），所述固定环（17）的内壁上活动连接有过滤网（18）。

5.根据权利要求3、4任意所述的一种干熄焦循环气体防爆设备，其特征在于：所述固定环（17）的内壁上开设有一对滑槽，所述过滤网（18）的内壁上固定连接有一对滑块，一对所述滑块分别滑动连接在一对所述滑槽内，所述转轴的一端固定连接有凸块（29），所述凸块（29）的一侧贴合有顶杆（31），所述顶杆（31）的一端固定连接在所述过滤网（18）上，所述固定环（17）上固定连接有支撑架，所述顶杆（31）活动连接在所述支撑架上，所述过滤网（18）与所述支撑架上设置有回位弹簧（30），所述回位弹簧（30）的两端分别与所述过滤网（18）、所述支撑架固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种干熄焦循环气体防爆设备，其特征在于：所述混合筒（7）的侧壁上竖直开设有固定孔，所述固定孔的内壁上固定连接有收集管（23），所述收集管（23）的底端固定连接有炭粉收集罐（33），所述固定环（17）的内壁上开设有斜置滑料槽，所述收集管（23）位于所述滑料槽的一侧下方。