CN114777506A - 一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，涉及的装置包括回转窑、焚烧炉、余热锅炉、布袋除尘器、烟气风机、脱硫脱硝装置、烟囱、干熄炉和转运溜槽。其有益效果是：该发明装置利用延迟焦煅烧装置——回转窑自身在生产过程中产生的烟气作为冷却介质，对回转窑煅烧后产品——高温针状焦进行冷却降温，既节省了大量冷却水，又充分利用了高温针状焦的热量，并可生产更多的副产蒸汽，生产工艺流程简单，烟气处理工艺先进完备，能源利用合理，节能环保，易于实施。

Description

一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺
技术领域
本发明涉及针状焦生产技术领域，特别是涉及一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺。
背景技术
针状焦是生产超高功率石墨电极及负极材料的优质原料。针状焦生产工艺包括原料预处理工序、延迟焦化工序和煅烧工序。其中，煅烧工序在大规模的针状焦生产装置中一般采用回转窑，将延迟焦化工序来的生焦(延迟焦)在1400～1500℃的高温并隔绝空气的条件下进行煅烧，排出生焦中的挥发分，并除去其中的水分，得到熟焦(产品针状焦)。
在煅烧过程中，为了保持回转窑内一定的煅烧温度，需要向回转窑内通入燃料气和适量的助燃空气，燃料气及生焦在煅烧过程中排出的可燃性挥发份在回转窑窑内燃烧并产生高温烟气。回转窑排出的烟气温度高达约900℃，其中除仍含有少量的可燃成分外，还含有氮氧化物、硫、尘等杂质。为了满足环保排放要求，实现企业节能增效，在排放大气之前需要对烟气进行余热回收及净化处理。同时，经过高温煅烧后的熟焦(针状焦)温度约1300℃，为方便对产品的筛分、贮存、包装和运输，需要采用合理的工艺对高温熟焦进行冷却降温。
公开号为CN208649237U的中国专利公开的“利用煅烧系统余热对延迟焦进行脱水干燥的系统”，以及公开号为CN210855996U的中国专利公开的“一种以延迟焦为原料生产优质针状焦的系统”，均提到了利用煅烧后的高温烟气对经脱水槽沥水后的延迟焦进一步烘干，有利于降低进入回转窑的延迟焦的水分，但是对经回转窑煅烧后的高温针状焦在进入成品仓之前如何冷却降温均没有提出解决的办法。目前，在现有实际运行的针状焦生产装置中，在回转窑之后均采用冷却筒，即采用冷却水对炽热的高温针状焦进行直接喷淋冷却，这不仅消耗大量的冷却水，高温针状焦的热量也没有得到利用，而且喷淋过程中会产生大量的含尘水蒸汽，污染环境。
发明内容
为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，利用延迟焦煅烧装置——回转窑自身在生产过程中产生的烟气作为冷却介质，对回转窑煅烧后产品——高温针状焦进行冷却降温，既节省了大量冷却水，又充分利用了高温针状焦的热量，并可生产更多的副产蒸汽，生产工艺流程简单，烟气处理工艺先进完备，能源利用合理，节能环保，易于实施。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，涉及的装置包括回转窑、焚烧炉、余热锅炉、布袋除尘器、烟气风机、脱硫脱硝装置、烟囱、干熄炉和转运溜槽，其特征在于，所述回转窑在窑尾处的烟气出口与焚烧炉、余热锅炉、布袋除尘器、烟气风机、脱硫脱硝装置和烟囱依次通过烟气管道连接；
所述回转窑在窑头处的物料出口与干熄炉的物料入口通过转运溜槽连接；
所述烟气风机在出口管道上另引出一支路烟气管道，与干熄炉的烟气入口连接；
所述干熄炉的烟气出口通过烟气管道连接至焚烧炉与余热锅炉之间的烟气管道上。
所述烟气风机采用变频电机，与回转窑窑头部位设有的压力表联锁，使窑头压力实现自动调节。
所述回转窑在窑头部位设有燃料气及助燃空气入口、在窑尾部位设有延迟焦加入口，可通过给料装置向回转窑窑内加入延迟焦并引出煅烧过程中产生的烟气。
所述焚烧炉设有燃料气和助燃空气入口。
所述脱硫脱硝装置采用干法或半干法脱硫脱硝烟气净化工艺。
一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺的工作方法，包括以下步骤：
1)利用烟气风机的变频电机调节烟气风机转速，自动调节回转窑窑头内的压力为微负压(约-10Pa)，既防止窑内明火外窜，又避免窑内吸入过多的空气，保证装置运行安全；
2)从回转窑到烟气风机的入口的烟气系统采用全负压操作，而烟气风机出口后的烟气系统(包括干熄炉、脱硫脱硝装置)采用正压操作；
3)延迟焦(生焦)在回转窑内随着回转窑的转动，从回转窑窑尾向回转窑窑头移动，并与回转窑内燃烧后产生的高温热气流逆向接触进行煅烧，回转窑内的煅烧温度约1400～1500℃，回转窑窑头排出的高温针状焦(熟焦)温度约1250～1350℃；
4)延迟焦(生焦)在回转窑内煅烧过程中，被除去其中的水分，释放出可燃性的挥发份，随烟气从回转窑窑尾排出(烟气温度约850～950℃)，进入焚烧炉内通过通入的燃料气及助燃空气将可燃成分燃尽，焚烧炉出口烟气温度约1000℃，经余热锅炉余热回收副产蒸汽，余热锅炉出口烟气温度约160～180℃；
5)回转窑排出的高温针状焦(熟焦)经过转运溜槽进入干熄炉内，与来自经余热锅炉回收降温后的烟气换热，降温后的针状焦温度小于200℃，可放至晾焦台或焦仓进行自然冷却至常温后再进行贮存、包装和外运；
6)干熄炉内与高温针状焦换热升温后的烟气，自干熄炉的烟气出口通过烟气管道进入焚烧炉与余热锅炉之间的烟气管道，然后进入余热锅炉，经余热锅炉余热回收副产更多的蒸汽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)利用回转窑在煅烧过程中产生的高温烟气，经余热锅炉回收余热并降温后，对回转窑煅烧后的高温针状焦进行冷却降温，跟采用冷却水对高温针状焦直接喷淋冷却的传统生产工艺相比，具有以下优点：
a)节省了大量的冷却水，同时避免用水直接冷却时产生大量的含尘水蒸汽污染环境；
b)利用经余热锅炉回收余热降温后的烟气，与高温针状焦换热后再回到余热锅炉的烟气入口，充分利用了回转窑煅烧后高温针状焦的热量，使余热锅炉产生更多的副产蒸汽，有利于节能增效，提高生产企业的经济效益；
c)利用烟气(惰性气体)作为冷却介质来冷却高温针状焦，避免冷却水与高温针状焦的直接接触，有利于提高针状焦产品的质量和产量；
2)烟气风机采用变频调节，并与回转窑窑头压力自动调节，使回转窑窑头内的压力保持微负压，既防止窑内明火外窜，又避免窑内吸入过多的空气，保证装置运行安全；
3)生产工艺流程简单，烟气处理工艺先进完备，能源利用合理，节能环保，易于实施。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图中：1-回转窑2-焚烧炉3-余热锅炉4-布袋除尘器5-烟气风机6-脱硫脱硝装置7-烟囱8-干熄炉9-转运溜槽10-压力表
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：
见图1所示，本发明涉及的一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，涉及的装置包括回转窑1、焚烧炉2、余热锅炉3、布袋除尘器4、烟气风机5、脱硫脱硝装置6、烟囱7、干熄炉8和转运溜槽9，所述回转窑1在窑尾处的烟气出口与焚烧炉2、余热锅炉3、布袋除尘器4、烟气风机5、脱硫脱硝装置6和烟囱7依次通过烟气管道连接；
所述回转窑1在窑头处的物料出口与干熄炉8的物料入口通过转运溜槽9连接；
所述烟气风机5在出口管道上另引出一支路烟气管道，与干熄炉8的烟气入口连接；
所述干熄炉8的烟气出口通过烟气管道连接至焚烧炉2与余热锅炉3之间的烟气管道上。
所述烟气风机5采用变频电机，与回转窑1窑头部位设有的压力表10联锁，使回转窑1窑头压力实现自动调节。
所述回转窑1在窑头部位设有燃料气及助燃空气入口(通入燃料气及助燃空气煅烧延迟焦(生焦)，并排出煅烧后的高温针状焦(熟焦))、在窑尾部位设有延迟焦(生焦)加入口，可通过给料装置向回转窑1窑内加入延迟焦并引出煅烧过程中产生的烟气。
所述焚烧炉2设有燃料气和助燃空气入口，补充满足焚烧炉2燃烧烟气中的可燃性挥发份需要。
所述脱硫脱硝装置6采用干法或半干法脱硫脱硝烟气净化工艺。
一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺的工作方法，包括以下步骤：
1)利用烟气风机5的变频电机调节烟气风机5转速，自动调节回转窑1窑头内的压力为微负压(约-10Pa)，既防止窑内明火外窜，又避免窑内吸入过多的空气，保证装置运行安全；
2)从回转窑1到烟气风机5的入口的烟气系统采用全负压操作，而烟气风机5出口后的烟气系统(包括干熄炉8、脱硫脱硝装置6)采用正压操作；
3)延迟焦(生焦)在回转窑1内随着回转窑1的转动，从回转窑1窑尾向回转窑1窑头移动，并与回转窑1内燃烧后产生的高温热气流逆向接触进行煅烧，回转窑1内的煅烧温度约1400～1500℃，回转窑1窑头排出的高温针状焦(熟焦)温度约1250～1350℃；
4)延迟焦(生焦)在回转窑1内煅烧过程中，被除去其中的水分，释放出可燃性的挥发份，随烟气从回转窑1窑尾排出(烟气温度约850～950℃)，进入焚烧炉2内通过通入的燃料气及助燃空气将可燃成分燃尽，焚烧炉2出口烟气温度约1000℃，经余热锅炉3余热回收副产蒸汽，余热锅炉3出口烟气温度约160～180℃；
5)回转窑1排出的高温针状焦(熟焦)经过转运溜槽9进入干熄炉8内，与来自经余热锅炉3回收降温后的烟气换热，降温后的针状焦温度小于200℃，可放至晾焦台或焦仓进行自然冷却至常温后再进行贮存、包装和外运；
6)干熄炉8内与高温针状焦换热升温后的烟气，自干熄炉8的烟气出口通过烟气管道进入焚烧炉2与余热锅炉3之间的烟气管道，然后进入余热锅炉3，经余热锅炉3余热回收副产更多的蒸汽。
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 (6)

1.一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，涉及的装置包括回转窑、焚烧炉、余热锅炉、布袋除尘器、烟气风机、脱硫脱硝装置、烟囱、干熄炉和转运溜槽，其特征在于，所述回转窑在窑尾处的烟气出口与焚烧炉、余热锅炉、布袋除尘器、烟气风机、脱硫脱硝装置和烟囱依次通过烟气管道连接；
所述回转窑在窑头处的物料出口与干熄炉的物料入口通过转运溜槽连接；
所述烟气风机在出口管道上另引出一支路烟气管道，与干熄炉的烟气入口连接；
所述干熄炉的烟气出口通过烟气管道连接至焚烧炉与余热锅炉之间的烟气管道上。
2.根据权利要求1所述的一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，其特征在于，所述烟气风机采用变频电机，与回转窑窑头部位设有的压力表联锁。
3.根据权利要求1所述的一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，其特征在于，所述回转窑在窑头部位设有燃料气及助燃空气入口、在窑尾部位设有延迟焦加入口。
4.根据权利要求1所述的一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，其特征在于，所述焚烧炉设有燃料气和助燃空气入口。
5.根据权利要求1所述的一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺，其特征在于，所述脱硫脱硝装置采用干法或半干法脱硫脱硝烟气净化工艺。
6.实现权利要求1所述的一种延迟焦煅烧烟气处理和高温针状焦冷却工艺的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)利用烟气风机的变频电机调节烟气风机转速，自动调节回转窑窑头内的压力为微负压(约-10Pa)；
2)从回转窑到烟气风机的入口的烟气系统采用全负压操作，而烟气风机出口后的烟气系统采用正压操作；
3)延迟焦(生焦)在回转窑内随着回转窑的转动，从回转窑窑尾向回转窑窑头移动，并与回转窑内燃烧后产生的高温热气流逆向接触进行煅烧，回转窑内的煅烧温度约1400～1500℃，回转窑窑头排出的高温针状焦(熟焦)温度约1250～1350℃；
4)延迟焦(生焦)在回转窑内煅烧过程中，被除去其中的水分，释放出可燃性的挥发份，随烟气从回转窑窑尾排出(烟气温度约850～950℃)，进入焚烧炉内通过通入的燃料气及助燃空气将可燃成分燃尽，焚烧炉出口烟气温度约1000℃，经余热锅炉余热回收副产蒸汽，余热锅炉出口烟气温度约160～180℃；
5)回转窑排出的高温针状焦(熟焦)经过转运溜槽进入干熄炉内，与来自经余热锅炉回收降温后的烟气换热，降温后的针状焦温度小于200℃，可放至晾焦台或焦仓进行自然冷却至常温后再进行贮存、包装和外运；
6)干熄炉内与高温针状焦换热升温后的烟气，自干熄炉的烟气出口通过烟气管道进入焚烧炉与余热锅炉之间的烟气管道，然后进入余热锅炉，经余热锅炉余热回收副产更多的蒸汽。
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