CN113755188A - 一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置及应用 - Google Patents

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张雨虎
李俊玲
李庆生
马俊生
单传俊
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Abstract

本发明属于焦炉设备技术领域，尤其涉及焦炉废气处理技术领域，具体提供一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置及应用。所述顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，包括多个炭化室；每个炭化室上方均对应有导烟室，所有导烟室贯通，每个导烟室烟气入口处均设置可打开的导烟孔盖。解决现有技术中大容积顶装焦炉装煤过程中的烟尘排放需要经过较长的路径，导致焦炉焦侧烟气析出过程阻力大，对操作环境损害较大的问题。

Description

一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置及应用
技术领域
本发明属于焦炉设备技术领域，尤其涉及顶装焦炉装煤烟气处理技术领域，具体提供一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置及应用。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。
随着顶装焦炉大型化的发展，世界上焦炉炭化室的高度已经由4.3米提升至8.4米，炭化室容积提高至近80m3，单孔装煤量由20吨提升至近60吨。顶装焦炉的大型化，带来装煤量和出焦量的增加、焦炉设备自动化的提升，但同时也带来越来越多的环境保护问题。
顶装焦炉在装煤过程中，入炉煤装入炭化室后，煤料与炭化室两侧炉墙紧密接触，入炉煤的顶部距炭化室顶的空隙约200～400㎜。此时煤中的水分蒸发和挥发分的迅速产生造成炭化室内压力突然上升，形成大量的含粉尘烟气，烟气通过炉顶空间从机侧上升管排入焦炉集气管。
但发明人发现，随着焦炉炭化室长度的增加，焦侧装煤过程中产生的烟气需要经过较长的路径，并排除炭化室内煤料的阻力，方能进入机侧上升管，由此导致焦炉焦侧烟气析出过程阻力大，装煤过程中焦侧炉门刀边、装煤孔座冒烟严重。
发明内容
针对现有技术中大容积顶装焦炉装煤过程中的烟尘排放需要经过较长的路径，导致焦炉焦侧烟气析出过程阻力大，对操作环境损害较大的问题。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，包括多个炭化室；
每个炭化室上方焦侧均对应有导烟孔，所有导烟孔和炭化室贯通，每个导烟孔烟气入口处均设置可打开的导烟孔盖。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种焦炉顶装煤车，所述焦炉炉顶装煤车焦侧包括上述顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，
所述导烟孔上方延申并开口，形成烟气导管。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种焦炉烟气综合处理系统，包括焦炉和上述焦炉顶装煤车，所述焦炉中包括上升桥管，所述上升管下端通过炭化室炉顶空间能够与烟气导管连接。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种焦炉烟气综合处理方法，所述焦炉烟气综合处理方法在上述焦炉烟气综合处理系统中进行，包括如下步骤：将烟气导管与导烟孔对接，
将导烟孔盖打开，对煤炉号N的炭化室进行装煤；
燃烧产生烟气，烟气在上升过程中，煤炉号N炭化室中的烟气被抽吸至邻室炉号N+1或N-1的炭化室内，经过高温焦炭层后进入焦炉机侧上升管内。
上述技术方案中的一个或一些技术方案具有如下优点或有益效果：
1)本发明由于采用了顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘技术，解决了随着焦炉炭化室长度的增加，焦侧装煤过程中产生的烟气需要经过较长的路径，并冲破炭化室内煤料的阻力，方能进入机侧上升管，由此导致焦炉焦侧烟气析出过程阻力大，装煤过程中焦侧炉门刀边、装煤孔座、盖冒烟严重等问题。同时解决了带有吸尘导套的装煤车，在装煤过程中，内层导套将煤装入炭化室，外层导套利用车载风机或者除尘地面站风机产生的抽吸力，将装煤过程中产生的烟尘导入除尘系统，在抽取烟气过程中不可避免的抽取大量的高温废气甚至明火，荒煤气和明火达到爆炸极限，发生爆鸣、爆炸事故，甚至导致除尘器出现变形、炸裂的事故。而且将顶装焦炉装煤烟气导入邻室，增加了约4m3/t干煤的荒煤气回收量，带来可观的经济效益，同时能将顶装焦炉装煤过程中无组织排放中的BaP、SO2排放量减少80～90％，具有良好的社会效益。
2)本发明通过简单的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，避免了可能出现的吸力小，装煤时机侧平煤小炉门冒黄烟、燃烧室耐火材料内侧易脱落等问题，具备工业实用价值。
附图说明
构成本发明一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明具体实施方式中顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置示意图。
其中，1.安装架；2.提拉装置；3.导烟孔盖；4.导烟室；5.炭化室。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中大容积顶装焦炉装煤过程中的烟尘排放需要经过较长的路径，导致焦炉焦侧烟气析出过程阻力大，对操作环境损害较大的问题。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，包括多个炭化室5；
每个炭化室5上方均对应有导烟孔4，每个导烟孔4烟气入口处均设置可打开的导烟孔盖3。
现有技术中顶装焦炉烟尘治理主要存在如下难点：
1)装煤过程中烟尘分散；装煤过程中烟尘来源主要有：开关炉门时冒出的烟气、推焦时产生的烟气、装煤时产生的烟气。在焦炉机侧的推焦车上需设置较大的集尘罩，并用较大的风机抽吸来处理装煤、平煤过程中的烟尘。
2)由于散发的烟尘含可燃成分，为防止爆炸，必须兑入足够量的空气，使罩子、管道和净化系统中的可燃成分在爆炸下限以下，由于烟气扩散的面大，完全收集需要很大的风量。如果为了减少机侧装煤时的烟尘，加大炉顶的抽风量，燃烧后的烟气温度升高，烟气量会变得更大。
3)随着焦炉炭化室长度的增加，焦侧装煤过程中产生的烟气需要经过较长的路径，并冲破炭化室内煤料的阻力，方能进入机侧上升管，由此导致焦炉焦侧烟气析出过程阻力大，装煤过程中焦侧炉门刀边、装煤孔座、盖冒烟严重。
发明人以煤炉号N的炭化室5内100％负荷为参考，当煤炉号N的炭化室5内负荷100％，对应的煤炉号N的导烟孔4内负荷为100％，但由于顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置的存在，因此，将煤炉号N的导烟孔4的负荷分给邻室炉号N+1或N-1的导烟孔4，减轻了烟气负荷。
优选的，还包括提拉装置2，所述提拉装置2用于打开导烟孔盖3；
优选的，所述提拉装置2为机械手或电磁揭盖机；
优选的，所述导烟孔盖3为水封盖或球面密封导烟孔盖；
优选的，所述多个炭化室5平行，所述相邻导烟孔4连通。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种焦炉顶装煤车，所述焦炉炉顶装煤车车顶包括上述顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，
所述导烟孔4上方延申并开口，形成烟气导管；
优选的，所述焦炉顶装煤车还包括装煤导套。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种焦炉烟气综合处理系统，包括焦炉和上述焦炉顶装煤车，所述焦炉中包括上升管，所述上升管下端能够与烟气导管连接。
优选的，所述上升桥管内安装高压氨水喷头；
或，所述上升桥管安装单炭化室压力调节装置。焦炉炉中心至焦炉机侧产生的烟尘在桥管内高压氨水喷洒产生的抽吸力或者安装于机侧桥管处的单炭化室压力调节系统的抽吸力作用下，烟尘被收集至位于机侧的集气管内。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种焦炉烟气综合处理方法，所述焦炉烟气综合处理方法在上述焦炉烟气综合处理系统中进行，包括如下步骤：将烟气导管与导烟孔对接，
将导烟孔盖3打开，对煤炉号N和的邻室炉号N+1或N-1的炭化室5进行装煤；
燃烧产生烟气，烟气在上升过程中，煤炉号N炭化室5中的烟气被抽吸至邻室炉号N+1或N-1的炭化室5内，经过高温焦炭层后进入焦炉机侧上升管内。
发明人以煤炉号N的炭化室5内100％负荷为参考，当煤炉号N的炭化室5内负荷100％，对应的煤炉号N的导烟孔4内负荷为100％，但由于顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置的存在，因此，将煤炉号N的导烟孔4的负荷分给邻室炉号N+1或N-1的导烟孔4，减轻了烟气负荷。
优选的，还包括压力控制过程，包括如下步骤：
启动装煤指令后，装煤导套开始装煤，焦炉炉中心至焦炉机侧产生的烟尘在上升桥管内高压氨水喷洒产生的抽吸力或者安装于机侧桥管处的单炭化室压力调节系统的抽吸力作用下，烟尘被收集至位于机侧的集气管内。
优选的，还包括如下步骤：所述炭化室5中，装煤过程呈周期交替进行。
优选的，还包括如下步骤：安装于焦炉顶装煤车的烟气导管采用液压控制升降，上升桥管内的高低压氨水切换或单炭化室压力调节均采用气缸及电磁阀控制。
本发明一个或一些实施方式中，提供一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，
本发明顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，包括：位于焦炉炉顶焦侧的水封导烟孔系统或球面密封导套导烟孔系统、安装于焦炉顶装煤车焦侧的烟气导管、安装于焦炉机侧上升管桥管内的高压氨水系统或安装于机侧桥管处的单炭化室压力调节系统。
焦炉生产期间，安装于焦炉焦侧的水封导烟孔用水密封或安装于焦侧的球面密封导套导烟孔系统采用球面硬密封。装煤时，顶装煤车开至装煤炉号。装煤导套对位前，装煤烟气导套下落对位水封导烟孔或球面密封导烟孔，位于烟气导套内的机械手在液压缸的作用下或在电磁揭盖机的作用下，将水封盖或球面密封导烟孔盖抓取提升至安全位置，装煤导套对正装煤炉号(N)和的邻室炉号(N+1或N-1)。
启动装煤指令后，装煤导套开始装煤，焦炉炉中心至焦炉机侧产生的烟尘在桥管内高压氨水喷洒产生的抽吸力或者安装于机侧桥管处的单炭化室压力调节系统的抽吸力作用下，烟尘被收集至位于机侧的集气管内。
焦炉中心至焦炉焦侧装煤过程中产生的烟尘，通过位于焦侧的水封导烟孔或球面密封导套及装煤烟气导管，并通过与正装煤炉号(N)的邻室炉号(N+1或N-1)上的桥管内高压氨水喷洒产生的抽吸力或者安装于机侧桥管处的单炭化室压力调节系统的抽吸力作用下，烟气被抽吸至邻室炉号(N+1或N-1)的炭化室内，经过高温焦炭层后进入焦炉机侧上升管内，并通过桥管或单调阀、隔离阀(水封翻板阀)进入焦炉机侧集气管。
安装于焦炉顶装煤车焦侧的烟气导管采用液压控制升降，上升管桥管内的高低压氨水切换或单炭化室压力调节均采用气缸及电磁阀控制，实现自动操作，无需人工干预。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，其特征在于，包括多个炭化室(5)；
每个炭化室(5)上方均对应有导烟孔(4)，所有导烟孔(4)贯通，每个导烟孔(4)烟气入口处均设置可打开的导烟孔盖(3)。
2.如权利要求1所述的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，其特征在于，还包括提拉装置(2)，所述提拉装置(2)用于打开导烟孔盖(3)；
优选的，所述提拉装置(2)为机械手或电磁揭盖机；
优选的，所述导烟孔盖(3)为水封盖或球面密封导烟孔盖。
3.如权利要求1所述的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，其特征在于，所述多个炭化室(5)平行，所述相邻导烟孔(4)的壁连通。
4.一种焦炉顶装煤车，其特征在于，所述焦炉炉顶装煤车车顶包括权利要求1-3任一项所述的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘装置，
所述导烟孔(4)上方延申并开口，形成烟气导管；
优选的，所述焦炉顶装煤车还包括装煤导套。
5.一种焦炉烟气综合处理系统，其特征在于，包括焦炉和权利要求4所述的焦炉顶装煤车，所述焦炉中包括上升桥管，所述上升桥管下端能够与烟气导管连接。
6.如权利要求5所述的焦炉烟气综合处理系统，其特征在于，所述上升桥管内安装高压氨水喷头；
或，所述上升桥管内安装烟气抽吸装置。
7.一种焦炉烟气综合处理方法，其特征在于，所述焦炉烟气综合处理方法在权利要求5或6所述的焦炉烟气综合处理系统中进行，包括如下步骤：将烟气导管与上升桥管对接，
将导烟孔盖(3)打开，对煤炉号N和的邻室炉号N+1或N-1的炭化室(5)进行装煤；
燃烧产生烟气，烟气在上升过程中，煤炉号N炭化室(5)中的烟气被抽吸至邻室炉号N+1或N-1的炭化室(5)内，经过高温焦炭层后进入焦炉机侧上升桥管内。
8.如权利要求7所述的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘工艺，其特征在于，还包括压力控制过程，包括如下步骤：
启动装煤指令后，装煤导套开始装煤，焦炉炉中心至焦炉机侧产生的烟尘在上升桥管内高压氨水喷洒产生的抽吸力或者安装于机侧桥管处的单炭化室压力调节系统的抽吸力作用下，烟尘被收集至位于机侧的集气管内。
9.如权利要求7所述的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘工艺，其特征在于，还包括如下步骤：所述炭化室(5)中，装煤过程呈周期交替进行。
10.如权利要求7所述的顶装焦炉邻室抽吸消烟除尘工艺，其特征在于，还包括如下步骤：安装于焦炉顶装煤车的烟气导管采用液压控制升降，上升桥管内的高低压氨水切换或单炭化室压力调节均采用气缸及电磁阀控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN202116500U (zh) * 2011-07-06 2012-01-18 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种捣固焦炉装煤烟气处理装置

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《炼焦学》: "《炼焦学》", 31 May 1983, 冶金工业出版社 *

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