CN113510127B - 焦炉封闭大棚通风除尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焦炉封闭大棚通风除尘方法，通过在机焦两侧装煤车、推焦机、拦焦机上改造，将集尘吸口布置在上述车辆上，针对大棚内烟尘浓度高的区域和发生无组织烟尘外溢路径处，设置专用伸缩式集尘吸口集中收集，还可以根据浓度温度等传感器报警的位置以及事故状态需要通风换气的位置，装煤车等车辆移动到该区域进行烟尘收集，通过与车辆共用的地面集尘管道，送入地面站净化系统处理的方法，实现在焦炉生产过程中，封闭大棚通风除尘，降低棚内烟尘浓度，符合相关环保标准和职业卫生标准的要求。

Description

焦炉封闭大棚通风除尘系统

技术领域

本发明涉及冶金焦化领域的环保技术领域，具体而言，尤其涉及一种焦炉封闭大棚通风除尘系统。

背景技术

随着国家对环保要求的提高，焦化企业对环保的意识的增强，近几年来，在焦炉机焦侧装煤出焦过程除尘设备配套已经很完善，但是焦炉生产过程中的无组织烟尘和装煤出焦除尘部分外溢烟尘依然污染严重，因此对焦炉采取增设封闭大棚，成为解决该问题的一个方法。焦炉封闭大棚内虽然烟尘不能外溢，但是聚集在大棚内对工作环境和生产安全都存在巨大危害，需要及时排出和净化。目前焦炉封闭大棚采用的通风除尘方法主要是自然通风和大棚顶部或侧部设置固定管道吸口进行机械通风。这种通风形式的通风管道将大面积占用机焦侧空间，为保证大棚结构强度，大棚内空间有限，集尘管道布置困难，同时集尘吸口需要布置在大棚顶部靠近烟尘上升位置和浓度最大区域，这样布置需增加大量管道安装在大棚顶棚骨架上，对大棚钢结构安全稳定影响很大，而且无骨大棚结构也无法安装集尘管道。

另外，无法准确高效的对大棚内高浓度烟尘区域进行收集净化处理。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种焦炉封闭大棚通风除尘系统，通过在机焦两侧装煤车、推焦机、拦焦机上改造，将集尘吸口布置在上述车辆上，针对大棚内烟尘浓度高的区域和发生无组织烟尘外溢路径处，设置专用伸缩式集尘吸口集中收集，还可以根据浓度温度等传感器报警的位置以及事故状态需要通风换气的位置，装煤车等车辆移动到该区域进行烟尘收集，通过与车辆共用的地面集尘管道，送入地面站净化系统处理，实现在焦炉生产过程中，封闭大棚通风除尘，降低棚内烟尘浓度，符合相关环保标准和职业卫生标准的要求。

本发明采用的技术手段如下：

一种焦炉封闭大棚通风除尘系统，在装煤车上、推焦机上、拦焦机上设置至少一套伸缩式集尘装置；

上述伸缩式集尘装置包括：车载集尘吸口、车载集尘管道、自动调节阀门3、传感器及自动监测控制系统和自动升降换向机构；

上述车载集尘吸口固定在自动升降换向机构上，自动升降换向机构的动作用来调整车载集尘吸口的高度和方向；

车载集尘管道连接到原车载除尘管道及吸口与管路阀门中间垂直管道位置，从该位置沿车辆向上和向焦炉方向铺设车载集尘管道，在车载集尘管道的水平管道上，沿垂直焦炉中心线方向均布安装车载集尘吸口和自动调节阀门；

上述传感器及自动监测控制系统被配置为检测温度、粉尘浓度的可燃易爆参数，安装在所在车辆中部位置；传感器及自动监测控制系统信息传输给车载控制系统以及进焦炉生产系统中；

在原车载除尘管道及吸口与车载集尘管道连接处，分别安装自动调节阀门；再通过管路阀门、U型管、皮带小车、对接烟气转换阀、地面集尘管道送入地面站净化处理；

车载集尘吸口、车载集尘管道、自动调节阀门、传感器及自动监测控制系统、U型管、皮带小车、对接烟气转换阀、原车载除尘管道及吸口、地面集尘管道、地面站、管路阀门、自动升降换向机构、装煤车、推焦机、拦焦机所有设备都运行在焦炉封闭大棚中；

车载集尘吸口、车载集尘管道与原车载除尘管道及吸口都共用管路阀门、U型管、皮带小车、对接烟气转换阀、地面集尘管道和地面站。

进一步的，

在焦炉封闭大棚中还设置有若干个传感器及自动监测控制系统，传感器及自动监测控制系统是对焦炉封闭大棚内包括装煤车、推焦机、拦焦机在内的大棚内的环境进行实时检测，检测包括颗粒物、温度、湿度、SO2、CO、VOCs、H2S、H2等有毒有害和易燃易爆气体。

进一步的，

所述的车载集尘吸口在装煤车、推焦机、拦焦机上的数量是根据各车辆生产实际烟尘通风量来确定的，是垂直焦炉中心线方向，沿车辆长度方向均布的，车载集尘吸口方向是斜向上成一定角度的，在接近焦炉的一半车载集尘吸口斜向角度方向是朝向焦炉，剩下的车载集尘吸口斜向角度相反方向，该角度的大小根据其距焦炉封闭大棚顶部和侧板距离而定，确保通风气流顺畅；车载集尘吸口通过传感器及自动监测控制系统给出指令，自动升降换向机构自动调节车载集尘吸口的高度和方向来适应，大棚内烟气在不同高度时的浓度不同的通风需求和提高通风除尘效率；同时通过自动调节阀门来调节车载集尘吸口1的通风量。

工作原理：

当焦炉完成焦炉封闭大棚建设后，将所有设备安装完毕，装煤车、推焦机、拦焦机正常生产过程中，分三种工况进行工作：

1、常规生产工况：当装煤车、推焦机、拦焦机按焦炉生产计划进行常规操作时，原车载除尘管道及吸口对操作时产生的有组织烟尘进行收集的同时，通过传感器及自动监测控制系统在车辆上的传感器检测到大棚内该区域参数超过相关标准值，给出通风除尘指令到控制系统中，通过计算和判断在不影响装煤车、推焦机、拦焦机的原车载除尘管道及吸口抽吸烟尘效果的情况下，控制在车载集尘管道上的自动调节阀门开闭以及开闭大小来控制车载集尘吸口的通风量和车载集尘吸口打开的数量和位置，同时根据烟气通风的需求，控制系统可以利用自动升降换向机构，改变车载集尘吸口的高度和方向，来保证大棚通风除尘需求。

在装煤车、推焦机、拦焦机完成单孔焦炉操作后进入下一孔操作之间的间隙时间，将关闭原车载除尘管道及吸口，打开所有车载集尘吸口对焦炉进行通风。当装煤车、推焦机、拦焦机准备进行下一孔焦炉操作前，再关闭车载集尘管道上的自动调节阀门。

2、检修工况：装煤车、推焦机、拦焦机在焦炉生产的检修时间内，关闭原车载除尘管道及吸口，打开所有车载集尘吸口对焦炉进行通风。根据传感器及自动监测控制系统检测结果，以及焦炉车间提出通风净化要求指令，装煤车、推焦机、拦焦机会依据系统给出的位置要求，移动到该区域进行通风除尘。若无上述要求，装煤车、推焦机、拦焦机会在其检修或停车位置，全部打开车载集尘吸口进行通风操作。

3、事故工况：在焦炉生产中发生的生产事故，或传感器及自动监测控制系统的传感器报警等情况，装煤车、推焦机、拦焦机全部安全停止工作，关闭原车载除尘管道及吸口，打开所有车载集尘吸口在事故需求位置全面通风，降低焦炉封闭大棚烟尘浓度到危险值以下，满足相应标准要求。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用焦炉封闭大棚通风除尘方法，可以通过装煤车、推焦机和拦焦机车载集尘吸口，随车辆移动到焦炉生产过程中产生的无组织烟尘位置进行收集净化；若存在高浓度烟尘位置，车载吸口可随时移动到相应区域进行通风除尘，解决了固定吸口无法精确收集，为保证抽吸效果增加打开吸口数量，增加运行耗能。

2、采用焦炉封闭大棚通风除尘方法，在不影响干扰焦炉机焦侧除尘工艺的前提下，在车辆工作间隙时间或同步进行通风除尘，而且直接利用焦炉除尘现有机焦侧管道及管道连接方式(U型管、皮带小车、对接烟气转换阀统称为过渡连接结构)，以及共用同一套地面站，实现简化系统机构，占地小，设备利用率高，投资少，工作效率高，结构简单，操作方便。

3、采用焦炉封闭大棚通风除尘方法，减少对封闭大棚结构利用，集尘管道和吸口等无需在大棚结构安装支架或吊架，不受封闭大棚的形式影响，提高了使用环境适应性、稳定性，装置结构简单，维护方便。

4、焦炉封闭大棚通风除尘方法中，在焦炉和焦炉机械车辆上设置多种温度、浓度、湿度及各种易燃易爆物质的传感器等设备组成的监控控制系统，对焦炉封闭大棚内工作环境全面监控，发现异常情况，根据各等级危急状态调整焦炉机械车辆工作状态、车载集尘口抽吸风量和位置等，自动做出工作指令，提高焦炉封闭大棚内部的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的车载烟尘收集装置结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明的焦炉封闭大棚通风除尘平面图。

图中：1.车载集尘吸口、2.车载集尘管道、3.自动调节阀门、4.传感器及自动监测控制、5.U型管、皮带小车、对接烟气转换阀、6.原车载除尘管道及吸口、7.地面集尘管道、8.地面站、9.焦炉封闭大棚、10.管路阀门、11.自动升降换向机构、12.装煤车、13.推焦机、14.拦焦机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种焦炉封闭大棚通风除尘系统，在装煤车上、推焦机上、拦焦机上设置至少一套伸缩式集尘装置；

上述伸缩式集尘装置包括：车载集尘吸口1、车载集尘管道2、自动调节阀门3、传感器及自动监测控制系统4和自动升降换向机构11；

上述车载集尘吸口1固定在自动升降换向机构11上，自动升降换向机构11的动作用来调整车载集尘吸口1的高度和方向；

车载集尘管道2连接到原车载除尘管道及吸口6与管路阀门10中间垂直管道位置，从该位置沿车辆向上和向焦炉方向铺设车载集尘管道2，在车载集尘管道2的水平管道上，沿垂直焦炉中心线方向均布安装车载集尘吸口1和自动调节阀门3；

上述传感器及自动监测控制系统4被配置为检测温度、粉尘浓度的可燃易爆参数，安装在所在车辆中部位置；传感器及自动监测控制系统4信息传输给车载控制系统以及进焦炉生产系统中；

在原车载除尘管道及吸口6与车载集尘管道2连接处，分别安装自动调节阀门3；再通过管路阀门10、U型管、皮带小车、对接烟气转换阀5、地面集尘管道7送入地面站8净化处理；

车载集尘吸口1、车载集尘管道2、自动调节阀门3、传感器及自动监测控制系统4、U型管、皮带小车、对接烟气转换阀5、原车载除尘管道及吸口6、地面集尘管道7、地面站8、管路阀门10、自动升降换向机构11、装煤车12、推焦机13、拦焦机14所有设备都运行在焦炉封闭大棚9中；

车载集尘吸口1、车载集尘管道2与原车载除尘管道及吸口6都共用管路阀门10、U型管、皮带小车、对接烟气转换阀5、地面集尘管道7和地面站8。

进一步的，

在焦炉封闭大棚9中还设置有若干个传感器及自动监测控制系统4，传感器及自动监测控制系统4是对焦炉封闭大棚9内包括装煤车12、推焦机13、拦焦机14在内的大棚内的环境进行实时检测，检测包括颗粒物、温度、湿度、SO2、CO、VOCs、H2S、H2等有毒有害和易燃易爆气体。

进一步的，

所述的车载集尘吸口1在装煤车12、推焦机13、拦焦机14上的数量是根据各车辆生产实际烟尘通风量来确定的，是垂直焦炉中心线方向，沿车辆长度方向均布的，车载集尘吸口1方向是斜向上成一定角度的，在接近焦炉的一半车载集尘吸口1斜向角度方向是朝向焦炉，剩下的车载集尘吸口斜向角度相反方向，该角度的大小根据其距焦炉封闭大棚顶部和侧板距离而定，确保通风气流顺畅；车载集尘吸口1通过传感器及自动监测控制系统4给出指令，自动升降换向机构11自动调节车载集尘吸口1的高度和方向来适应，大棚内烟气在不同高度时的浓度不同的通风需求和提高通风除尘效率；同时通过自动调节阀门3来调节车载集尘吸口1的通风量。

工作原理：

当焦炉完成焦炉封闭大棚9建设后，将所有设备安装完毕，装煤车12、推焦机13、拦焦机14正常生产过程中，分三种工况进行工作：

1、常规生产工况：当装煤车12、推焦机13、拦焦机14按焦炉生产计划进行常规操作时，原车载除尘管道及吸口6对操作时产生的有组织烟尘进行收集的同时，通过传感器及自动监测控制系统4在车辆上的传感器检测到大棚内该区域参数超过相关标准值，给出通风除尘指令到控制系统中，通过计算和判断在不影响装煤车12、推焦机13、拦焦机14的原车载除尘管道及吸口6抽吸烟尘效果的情况下，控制在车载集尘管道2上的自动调节阀门3开闭以及开闭大小来控制车载集尘吸口1的通风量和车载集尘吸口1打开的数量和位置，同时根据烟气通风的需求，控制系统可以利用自动升降换向机构11，改变车载集尘吸口1的高度和方向，来保证大棚通风除尘需求。

在装煤车12、推焦机13、拦焦机14完成单孔焦炉操作后进入下一孔操作之间的间隙时间，将关闭原车载除尘管道及吸口6，打开所有车载集尘吸口1对焦炉进行通风。当装煤车12、推焦机13、拦焦机14准备进行下一孔焦炉操作前，再关闭车载集尘管道2上的自动调节阀门3。

2、检修工况：装煤车12、推焦机13、拦焦机14在焦炉生产的检修时间内，关闭原车载除尘管道及吸口6，打开所有车载集尘吸口1对焦炉进行通风。根据传感器及自动监测控制系统4检测结果，以及焦炉车间提出通风净化要求指令，装煤车12、推焦机13、拦焦机14会依据系统给出的位置要求，移动到该区域进行通风除尘。若无上述要求，装煤车12、推焦机13、拦焦机14会在其检修或停车位置，全部打开车载集尘吸口1进行通风操作。

3、事故工况：在焦炉生产中发生的生产事故，或传感器及自动监测控制系统4的传感器报警等情况，装煤车12、推焦机13、拦焦机14全部安全停止工作，关闭原车载除尘管道及吸口6，打开所有车载集尘吸口1在事故需求位置全面通风，降低焦炉封闭大棚9烟尘浓度到危险值以下，满足相应标准要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种焦炉封闭大棚通风除尘系统，其特征在于，在装煤车上、推焦机上、拦焦机上设置至少一套伸缩式集尘装置；

上述伸缩式集尘装置包括：车载集尘吸口(1)、车载集尘管道(2)、自动调节阀门(3)、传感器及自动监测控制系统(4)和自动升降换向机构(11)；

上述车载集尘吸口(1)固定在自动升降换向机构(11)上，自动升降换向机构(11)的动作用来调整车载集尘吸口(1)的高度和方向；

车载集尘管道(2)连接到原车载除尘管道及吸口(6)与管路阀门(10)中间垂直管道位置，从该位置沿车辆向上和向焦炉方向铺设车载集尘管道(2)，在车载集尘管道(2)的水平管道上，沿垂直焦炉中心线方向均布安装车载集尘吸口(1)和自动调节阀门(3)；

上述传感器及自动监测控制系统(4)被配置为检测温度、粉尘浓度的可燃易爆参数，安装在所在车辆中部位置；传感器及自动监测控制系统(4)信息传输给车载控制系统以及进焦炉生产系统中；

在原车载除尘管道及吸口(6)与车载集尘管道(2)连接处，分别安装自动调节阀门(3)；再通过管路阀门(10)、过渡连接机构(5)、地面集尘管道(7)送入地面站(8)净化处理；

车载集尘吸口(1)、车载集尘管道(2)、自动调节阀门(3)、传感器及自动监测控制系统(4)、过渡连接机构(5)、原车载除尘管道及吸口(6)、地面集尘管道(7)、地面站(8)、管路阀门(10)、自动升降换向机构(11)、装煤车(12)、推焦机(13)、拦焦机(14)所有设备都运行在焦炉封闭大棚(9)中；

车载集尘吸口(1)、车载集尘管道(2)与原车载除尘管道及吸口(6)都共用管路阀门(10)、过渡连接机构(5)、地面集尘管道(7)和地面站(8)。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉封闭大棚通风除尘系统，其特征在于，

上述过渡连接机构(5)包括：U型管、皮带小车、对接烟气转换阀；

在焦炉封闭大棚(9)中还设置有若干个传感器及自动监测控制系统(4)，传感器及自动监测控制系统(4)是对焦炉封闭大棚(9)内包括装煤车(12)、推焦机(13)、拦焦机(14)在内的大棚内的环境进行实时检测，检测包括颗粒物、温度、湿度、SO2、CO、VOCs、H2S、H2有毒有害和易燃易爆气体。

3.根据权利要求1或2所述的一种焦炉封闭大棚通风除尘系统，其特征在于，

所述的车载集尘吸口(1)在装煤车(12)、推焦机(13)、拦焦机(14)上的数量是根据各车辆生产实际烟尘通风量来确定的，是垂直焦炉中心线方向，沿车辆长度方向均布的，车载集尘吸口(1)方向是斜向上成一定角度的，在接近焦炉的一半车载集尘吸口(1)斜向角度方向是朝向焦炉，剩下的车载集尘吸口斜向角度相反方向，该角度的大小根据其距焦炉封闭大棚顶部和侧板距离而定，确保通风气流顺畅；车载集尘吸口(1)通过传感器及自动监测控制系统(4)给出指令，自动升降换向机构(11)自动调节车载集尘吸口(1)的高度和方向来适应，大棚内烟气在不同高度时的浓度不同的通风需求和提高通风除尘效率；同时通过自动调节阀门(3)来调节车载集尘吸口(1)的通风量。