CN113444551B - 一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，将焦炉部分焦炉烟气抽出送至干熄炉一次除尘系统，利用焦炉烟气中所含的二氧化碳和氧气，与干熄焦一次除尘后的高温焦粉进行反应，生成一氧化碳含量为50％以上、温度为300～700℃的高温贫煤气，再将高温贫煤气通入焦炉加热煤气管道中，作为焦炉补充加热用煤气，提高焦炉加热煤气的温度。本发明通过将干熄焦一次除尘高温焦粉与焦炉烟道废气中的二氧化碳及氧气发生反应，得到含较高浓度一氧化碳的高温贫煤气，用作焦炉补充加热用煤气，同时有助于提高焦炉加热煤气的温度，降低焦炉炼焦时的耗热量。
Description
技术领域
本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法。
背景技术
炼焦工业是耗能大户，目前，焦化生产工艺的能耗达到180～200kg标煤/t，其中炼焦工序的能耗占到整个工艺能耗的70％～80％；炼焦耗热量是焦炉热工效率的重要评价指标，炼焦耗热量过高导致焦炭生产成本居高不下。
干熄焦系统中，在干熄炉与干熄焦锅炉之间通常配备有一次除尘装置，采用重力沉降的方式去除干熄炉循环气体中携带的较大颗粒粉尘，对保护干熄焦锅炉的炉管起到了至关重要的作用。干熄炉运行过程中，一次除尘装置中沉降有约2～3t/h、温度为900℃左右的高温焦粉，高温焦粉通常采用水冷套管进行冷却处理，存在漏风、设备故障率高、大量红焦热量没有利用等问题，不仅造成了能源浪费，也给干熄炉及干熄焦锅炉的安全生产带来了隐患。
发明内容
本发明提供了一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，通过将干熄焦一次除尘高温焦粉与焦炉烟道废气中的二氧化碳及氧气发生反应，得到含较高浓度一氧化碳的高温贫煤气，用作焦炉补充加热用煤气，同时有助于提高焦炉加热煤气的温度，降低焦炉炼焦时的耗热量。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，将焦炉部分焦炉烟气抽出送至干熄炉一次除尘系统，利用焦炉烟气中所含的二氧化碳和氧气，与干熄焦一次除尘后的高温焦粉进行反应，生成一氧化碳含量为50％以上、温度为300～700℃的高温贫煤气，再将高温贫煤气通入焦炉加热煤气管道中，作为焦炉补充加热用煤气，提高焦炉加热煤气的温度。
一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，具体包括如下步骤：
1)连接焦炉与干熄炉一次除尘系统；在干熄炉一次除尘器中灰斗的下方设反应器，反应器的顶部与灰斗的出灰口相连通，反应器的两侧分别设烟气入口和贫煤气出口，反应器的底部设补充加热装置；在焦炉烟道上设烟气引出口，通过烟气管道连接反应器的烟气入口，烟气管道上设抽风机，靠近烟气引出口的烟气管道上设阀门；在焦炉加热烟气管道上设贫煤气入口，通过贫煤气管道连接反应器上的贫煤气出口；贫煤气管道上设逆止阀；
2)焦炉和干熄炉运行过程中，干熄焦一次除尘器中由重力沉降作用拦截下来的高温焦粉落入反应器中；开启阀门，启动抽风机，将焦炉烟道中的焦炉烟气抽出后送入反应器中；焦炉烟气中体积含量为20％～23％的二氧化碳、体积含量为3％～5％的氧气与高温焦粉在反应器中反应，得到一氧化碳体积含量50％以上、温度300～700℃的高温贫煤气；通过补充加热装置为反应器提供热量，使反应器内温度保持在950℃以上；
3)将高温贫煤气通过贫煤气管道引入焦炉加热煤气管道中，作为焦炉补充加热用煤气，逆止阀用于防止焦炉加热煤气逆流进入反应器中。
所述灰斗沿高向设有3个料位计，分别为高位料位计、中位料位计和低位料位计；通过调节阀门的开度，控制焦炉烟气抽入反应器的量，使高温焦粉的料位控制在高料位与中料位之间。
所述焦炉加热煤气管道、贫煤气管道在靠近两者连接处分别设压力表。
所述阀门为电动阀门，所述抽风机、阀门、料位计及补充加热装置分别连接控制系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过将干熄焦一次除尘高温焦粉与焦炉烟道废气中的二氧化碳及氧气发生反应，得到含较高浓度一氧化碳的可燃气体，用作焦炉补充加热用煤气，同时有助于提高焦炉加热煤气的温度，降低焦炉炼焦时的耗热量。
附图说明
图1是本发明所述一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法的工艺原理图。
图2是本发明所述利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法的控制原理图。
图中：1.焦炉 2.干熄炉 3.干熄炉一次除尘器 4.焦炉加热煤气管道 5.焦炉烟道6.反应器 7.烟气管道 8.贫煤气管道 9.抽风机 10.阀门 11.逆止阀 12.料位计 13.压力表 14.补充加热装置
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所示，本发明所述一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，将焦炉1部分焦炉烟气抽出送至干熄炉2一次除尘系统，利用焦炉烟气中所含的二氧化碳和氧气，与干熄焦一次除尘后的高温焦粉进行反应，生成一氧化碳含量为50％以上、温度为300～700℃的高温贫煤气，再将高温贫煤气通入焦炉加热煤气管道4中，作为焦炉1补充加热用煤气，提高焦炉加热煤气的温度。
一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，具体包括如下步骤：
1)连接焦炉1与干熄炉一次除尘系统；在干熄炉一次除尘器3中灰斗的下方设反应器6，反应器6的顶部与灰斗的出灰口相连通，反应器6的两侧分别设烟气入口和贫煤气出口，反应器的底部设补充加热装置；在焦炉烟道5上设烟气引出口，通过烟气管道7连接反应器6的烟气入口，烟气管道7上设抽风机9，靠近烟气引出口的烟气管道7上设阀门10；在焦炉加热烟气管道4上设贫煤气入口，通过贫煤气管道8连接反应器6上的贫煤气出口；贫煤气管道8上设逆止阀11；
4)焦炉1和干熄炉2运行过程中，干熄焦一次除尘器3中由重力沉降作用拦截下来的高温焦粉落入反应器6中；开启阀门10，启动抽风机9，将焦炉烟道5中的焦炉烟气抽出后送入反应器6中；焦炉烟气中体积含量为20％～23％的二氧化碳、体积含量为3％～5％的氧气与高温焦粉在反应器6中反应，得到一氧化碳体积含量为50％以上、温度为300～700℃的高温贫煤气；通过补充加热装置14为反应器6提供热量，使反应器6内温度保持在950℃以上；
5)将高温贫煤气通过贫煤气管道8引入焦炉加热煤气管道4中，作为焦炉1补充加热用煤气，逆止阀11用于防止焦炉加热煤气逆流进入反应器6中。
所述灰斗沿高向设有3个料位计12，分别为高位料位计、中位料位计和低位料位计；通过调节阀门10的开度，控制焦炉烟气抽入反应器6的量，使高温焦粉的料位控制在高料位与中料位之间。
所述焦炉加热煤气管道4、贫煤气管道8在靠近两者连接处分别设压力表13。
所述阀门10为电动阀门，所述抽风机9、阀门10、料位计12及补充加热装置14分别连接控制系统。
本发明提供了一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法的工作原理是：利用焦炉烟气中含有的大量二氧化碳及氧气，与干熄炉一次除尘器收集的高温焦粉反应，生成贫煤气供给焦炉加热系统，有效利用干熄炉一次除尘器中高温焦粉的余热，提高焦粉的使用价值，并大幅降低焦炉炼焦耗热量。
首先，通过抽风机将部分焦炉烟气抽进反应器，促使高温焦粉与焦炉烟气中的二氧化碳(含量为20％～23％)、氧气(含量为3％～5％)同时反应，将干熄炉一次除尘器中重力沉降下来的焦粉反应掉，生成一氧化碳。本发明所述二氧化碳含量、氧气含量均指体积含量。
其次，在干熄炉一次除尘器的灰斗中设高位料位计、中位料位计及低位料位计，灰斗中高温焦粉的料位必须控制在高料位和中料位之间，避免因料位过高使高温焦粉进入后续的干熄焦锅炉中冲刷锅炉管，也避免因高温焦粉料位过低使焦炉烟气直接进入干熄炉，造成干熄焦系统压力剧烈波动；高温焦粉的料位控制主要是通过调节抽风机上游的阀门开度，即通过控制焦炉烟气抽入反应器的量，控制反应器中反应物质的量，最终达到控制高温焦粉料位的目的(如图2所示)。
反应后的气体中含有50％以上的一氧化碳，且温度在300～700℃之间，可作为贫煤气使用；可将这部分贫煤气通过贫煤气管道引入焦炉加热煤气管道中，作为焦炉补充加热用煤气。在焦炉加热煤气管道上设逆止阀和压力表，防止焦炉加热煤气逆流进入反应器中。
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)
1.一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，其特征在于，将焦炉部分焦炉烟气抽出送至干熄炉一次除尘系统，利用焦炉烟气中所含的二氧化碳和氧气，与干熄焦一次除尘后的高温焦粉进行反应，生成一氧化碳含量为50%以上、温度为300～700℃的高温贫煤气，再将高温贫煤气通入焦炉加热煤气管道中，作为焦炉补充加热用煤气，提高焦炉加热煤气的温度；具体包括如下步骤：
1）连接焦炉与干熄炉一次除尘系统；在干熄炉一次除尘器中灰斗的下方设反应器，反应器的顶部与灰斗的出灰口相连通，反应器的两侧分别设烟气入口和贫煤气出口，反应器的底部设补充加热装置；在焦炉烟道上设烟气引出口，通过烟气管道连接反应器的烟气入口，烟气管道上设抽风机，靠近烟气引出口的烟气管道上设阀门；在焦炉加热烟气管道上设贫煤气入口，通过贫煤气管道连接反应器上的贫煤气出口；贫煤气管道上设逆止阀；
2）焦炉和干熄炉运行过程中，干熄焦一次除尘器中由重力沉降作用拦截下来的高温焦粉落入反应器中；开启阀门，启动抽风机，将焦炉烟道中的焦炉烟气抽出后送入反应器中；焦炉烟气中体积含量为20%～23%的二氧化碳、体积含量为3%～5%的氧气与高温焦粉在反应器中反应，得到一氧化碳体积含量50%以上、温度300～700℃的高温贫煤气；通过补充加热装置为反应器提供热量，使反应器内温度保持在950℃以上；
3）将高温贫煤气通过贫煤气管道引入焦炉加热煤气管道中，作为焦炉补充加热用煤气，逆止阀用于防止焦炉加热煤气逆流进入反应器中。
2.根据权利要求1所述的一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，其特征在于，所述灰斗沿高向设有3个料位计，分别为高位料位计、中位料位计和低位料位计；通过调节阀门的开度，控制焦炉烟气抽入反应器的量，使高温焦粉的料位控制在高料位与中料位之间。
3.根据权利要求1所述的一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，其特征在于，所述焦炉加热煤气管道、贫煤气管道在靠近两者连接处分别设压力表。
4.根据权利要求2所述的一种利用干熄焦一次除尘灰制备可燃性气体的方法，其特征在于，所述阀门为电动阀门，抽风机、阀门、料位计及补充加热装置分别连接控制系统。
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