CN202390367U - 一种带有氮气补充器的干法熄焦烟气热量回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干法熄焦烟气热量回收装置，包括：干熄炉，所述干熄炉顶部与抽气管相连通，所述抽气管与陶瓷多管除尘器相连通，所述干熄炉通过所述抽气管、陶瓷多管除尘器与余热锅炉的顶部相连通，所述余热锅炉的高温烟气通道在所述余热锅炉的底端底端与软水换热器的高温烟气通道相连通，所述软水换热器出水口与设置在所述余热锅炉上部的进水口相连通，所述软水换热器与水换热器相连通，所述水换热器与风机相连通，所述风机与充气管相连通，所述充气管与设置在所述干熄炉上的冷氮气管相连通，氮气补充器设置在第一换热器与第二换热器之间。

Description

一种带有氮气补充器的干法熄焦烟气热量回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种干法熄焦烟气热量回收装置，属于煤化工领域。

背景技术

干熄焦技术是利用低温惰性气体在干熄炉中与热型焦换热，从而降低型焦温度的技术。一般采用的手段是将低温惰性气体鼓入干熄炉中，低温惰性气体与热型焦换热，带走热型焦的热量，热型焦冷却得到冷型焦，同时低温惰性气体吸收热量成为高温气体，高温气体所携带的热量可进行回收或进一步利用。

现有技术中，中国专利CN201598261U公开了一种干法熄焦系统，包括焦炉和熄焦车，所述熄焦车与干熄炉相通，干熄炉与余热锅炉连通，余热锅炉分别与惰性气体处理装置和发电机连通，惰性气体处理装置连通有风机，风机又与干熄炉连通。上述技术中，干熄炉中排出的高温气体将热量传递给了余热锅炉中的软水后，锅炉产生的高压水蒸汽能够推动发电机发电，向余热锅炉传热后的气体经惰性气体处理装置处理后，由循环风机鼓入到干熄炉中进一步使用；实际上，由干熄炉排出的高温气体已不再是单纯的惰性气体，而是混杂了型焦分解过程中产生的CO、CO₂、SO₂、CH₄，以及未反应的O₂的高温混合气体，其中惰性气体的浓度很低，上述技术中,经余热锅炉冷却后的高温气体由惰性气体处理装置进行处理后再由风机送入干熄炉中使用，但并没有公开采用这种处理方式是否能够提高其中惰性气体的浓度，若处理后的气体中仍含有大量CO、CH₄、O₂等可燃气体，将冷却后的气体直接作为惰性气体使用冷却型焦，可燃气体会在干熄焦炉内型焦的高温作用下燃烧放热而影响型焦的降温效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中干熄炉中排出的高温气体混杂了型焦分解过程中产生的CO、CO₂、SO₂、CH₄，以及未反应的O₂的高温混合气体，其中惰性气体的浓度很低，上述技术中,经余热锅炉冷却后的高温气体由惰性气体处理装置进行处理后再由风机送入干熄炉中使用，但并没有公开采用这种处理方式是否能够提高其中惰性气体的浓度，若处理后的气体中仍含有大量CO、CH₄、O₂等可燃气体，将冷却后的气体直接作为惰性气体使用冷却型焦，可燃气体会在干熄焦炉内型焦的高温作用下燃烧放热而影响型焦的降温效果；进而提出一种提高冷却气体中惰性气体的浓度，从而使干熄炉中的型焦降温效果明显的干法熄焦烟气热量回收装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带有氮气补充器的干法熄焦烟气热量回收装置，其包括：

抽气管，所述抽气管与干熄炉相连通；余热锅炉，所述余热锅炉一端与所述抽气管相连接，另一端与风机相连接；充气管，所述充气管进气端与所述风机相连接，所述充气管出气端与所述干熄炉上设置的冷氮气管相连接；所述余热锅炉与所述风机之间设置有氮气补充器，所述氮气补充器的出气口与所述余热锅炉和所述风机之间的高温气体通道相连接。

所述余热锅炉与所述风机通过第一换热器相连接，所述第一换热器换热介质出口与所述余热锅炉换热介质进口相连接。

还包括设置在所述第一换热器与所述风机之间的第二换热器。

所述抽气管与所述余热锅炉之间设置有除尘器。

所述除尘器为陶瓷多管除尘器。

所述抽气管与所述干熄炉的顶部相连通。

所述抽气管与所述余热锅炉的顶部相连通。

所述余热锅炉的高温气体通道与所述第一换热器的高温气体通道相连通。

所述第一换热器的高温气体通道在所述余热锅炉的底端与所述余热锅炉的高温气体通道相连通。

所述余热锅炉换热介质进口设置在所述余热锅炉的上部。

所述第一换热器为软水换热器，所述第二换热器为水换热器。

所述氮气补充器设置在所述第一换热器与第二换热器之间，所述氮气补充器的出气口与所述第一换热器与第二换热器之间的高温气体通道相连接。

本实用新型与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，所述余热锅炉与所述风机之间设置有氮气补充器，所述氮气补充器的出气口连接在所述余热锅炉与所述风机之间的高温气体通道上；由干熄炉抽出的高温气体中含有型焦分解过程中所产生的CO、CO₂、SO₂、CH₄，以及未反应的O₂的高温混合气体，其中惰性气体的浓度很低，高温气体经余热锅炉冷却后由氮气补充器向其中加入氮气，以提高气体中的氮气浓度，充氮后的气体中CO、CH₄、O₂等可燃气体的浓度很低，将其作为冷却气体充入干熄炉中冷却型焦，由于可燃气体的量很少，不会因可燃气体发生燃烧产生热量而影响型焦的冷却效果，因此，通过设置氮气补充器保证了型焦冷却的效果，同时也使氮气得到了循环利用。

（2）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，在所述余热锅炉与所述风机之间连通有第一换热器，所述第一换热器的换热介质出口与所述余热锅炉的换热介质进口相连通，这样第一换热器对由余热锅炉排出的气体进行了再次冷却，进一步降低了气体的温度，保证冷却后的气体循环回干熄炉能够达到冷却型焦的目的，同时第一换热器中的换热介质吸收气体热量后温度升高，但其温度仍然低于余热锅炉中的高温气体，因此将第一换热器中吸热后的换热介质提供给余热锅炉作为冷却介质使用，使高温气体的热量充分回用到系统中。

（3）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，在所述第一换热器与所述风机之间设置有第二换热器，目的是进一步冷却经第一换热器降温后的气体，以使最终得到的气体能够更好地冷却干熄炉内的型焦。

（4）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，在所述抽气管与所述余热锅炉之间连通有除尘器，由干熄炉进入到余热锅炉中的气体是混杂了型焦分解成的固体颗粒物的高温烟气，高温烟气经除尘器进行脱尘后，其中的固体颗粒物被脱除掉了，只剩下高温气体，这样避免了高温烟气中的固体颗粒物堵塞管道、刮擦损伤管壁现象的发生，进一步地，所述除尘器为陶瓷多管除尘器，陶瓷材质的除尘器可以耐受较高的温度，由干熄炉中所排出的高温烟气不易损坏除尘器设备。

（5）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，抽气管与所述干熄炉的顶部相连通，干熄炉中的高温烟气由于温度高而上升聚集在干熄炉的顶部，可直接由干熄炉顶部的抽气管排出。

（6）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，抽气管与所述余热锅炉的顶部相连通，高温气体由余热锅炉的顶部进入，在余热锅炉中由上至下流动，可以对余热锅炉中的全部换热介质进行均匀的加热，避免发生余热锅炉内的换热介质温度不均的现象。

（7）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，第一换热器的高温气体通道在所述余热锅炉的底端与所述余热锅炉的高温气体通道相连通，高温气体在余热锅炉的高温气体通道中由上至下流动与换热介质换热，流至余热锅炉底端的气体与换热介质的换热更多，温度更低，再进入第一换热器中换热可进一步降低气体的温度，使得最终进入到干熄炉中的气体对型焦的冷却效果更好。

（8）本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置，所述余热锅炉的换热介质进口设置在所述余热锅炉的上部，由余热锅炉上部引入的换热介质与由余热锅炉顶部进入的高温气体相配合而便于进行热量交换，同时换热介质由余热锅炉的上部引入延长了其与由上至下流动的高温气体进行热量交换的时间。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被理解，本实用新型结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容进行进一步的说明；

图1为本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置；

其中附图标记为：1-干熄炉，2-冷氮气管，3-抽气管，4-陶瓷多管除尘器，5-余热锅炉，6-软水换热器，7-水换热器，8-风机，9-充气管，10-余热锅炉进水口，11-软水换热器出水口，12-氮气补充器。

具体实施方式

    本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置如图1所示，包括：抽气管3，所述抽气管3与干熄炉1相连通；余热锅炉5，所述余热锅炉5一端与所述抽气管3相连接，另一端与风机8相连接；充气管9，所述充气管9进气端与所述风机8相连接，所述充气管9出气端与所述干熄炉1上设置的冷氮气管2相连接；所述余热锅炉5与所述风机8之间设置有氮气补充器12，所述氮气补充器12的进气口连接在所述余热锅炉5与所述风机8之间的高温气体通道上。

    作为本发明所述的干法熄焦烟气热量回收装置的又一实施例，为了对由余热锅炉5排出的高温气体进行再次冷却并将对高温气体冷却换热得到的热量通过换热的方式实现收集进行回用，所述余热锅炉5与所述风机8通过第一换热器相连接，所述第一换热器换热介质出口与所述余热锅炉5换热介质进口相连接。也可以选择将所述第一换热器换热介质出口与其他换热器连接实现热量供给。

    在上述实施例的基础上，作为可变换的实施方式，为了进一步降低回用到干熄炉1中气体的温度，还在所述第一换热器与所述风机8之间设置有第二换热器。

在此基础上，为了脱除掉所述高温烟气中的固体颗粒物以得到高温气体，在所述抽气管3与所述余热锅炉5之间设置有除尘器；优选的，所述除尘器为陶瓷多管除尘器4，所述陶瓷多管除尘器4为任一市售产品均可，其采用旋风分离原理对烟气进行除尘。

进一步地，所述余热锅炉5的高温气体通道与所述第一换热器的高温气体通道相连通；优选的，所述第一换热器的高温气体通道在所述余热锅炉5的底端与所述余热锅炉5的高温气体通道相连通。

其中，所述余热锅炉5换热介质进口可选择设置在所述余热锅炉5的上部，作为可以选择的实施方式，也可以根据实际需求设置在所述余热锅炉5的任一部位；优选的，所述第一换热器为软水换热器6，所述第二换热器为水换热器7，所述换热介质为软水。

    优选地，所述氮气补充器12设置在所述第一换热器与第二换热器之间，所述氮气补充器12的出气口与所述第一换热器与第二换热器之间的高温气体通道相连接。

本实用新型所述的干法熄焦烟气热量回收装置的工作过程为：干熄炉1中的高温烟气经干熄炉1顶部的抽气管3抽出至与其相连接的陶瓷多管除尘器4中，经陶瓷多管除尘器4除尘后，高温气体沿管道由余热锅炉5的顶部进入余热锅炉5中，沿高温气体通道流动并与余热锅炉5中的冷软水进行热量交换，降温后的气体由余热锅炉5底端进入软水换热器6中进行二次冷却，在软水换热器6中吸热后的软水由软水换热器6出水口排出并由与其相连接的余热锅炉5进水口进到余热锅炉5中回用，由软水换热器6排出的气体由氮气补充器12向其中充入纯氮气以降低其中CO、CO₂、SO₂、CH₄、O₂等气体的浓度，相对地提高氮气的浓度，充氮后的气体进入到水换热器7中进行第三次冷却，之后由风机8将气体鼓入到充气管9中，通过与充气管9连接的冷氮气管2将气体输入到干熄炉1中回用。

虽然本实用新型已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。

Claims (1)

1.一种带有氮气补充器的干法熄焦烟气热量回收装置，包括：

抽气管（3），所述抽气管（3）与干熄炉（1）相连通；

余热锅炉（5），所述余热锅炉（5）一端与所述抽气管（3）相连接，另一端与风机（8）相连接；

充气管（9），所述充气管（9）进气端与所述风机（8）相连接，所述充气管（9）出气端与所述干熄炉（1）上设置的冷氮气管（2）相连接；

其特征在于，

所述余热锅炉（5）与所述风机（8）之间设置有氮气补充器（12），所述氮气补充器（12）的出气口与所述余热锅炉（5）和所述风机（8）之间的高温气体通道相连接。

2.根据权利要求1所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述余热锅炉（5）与所述风机（8）通过第一换热器相连接，所述第一换热器换热介质出口与所述余热锅炉（5）换热介质进口相连接。

3. 根据权利要求2所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，还包括设置在所述第一换热器与所述风机（8）之间的第二换热器。

4. 根据权利要求3所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述抽气管（3）与所述余热锅炉（5）之间设置有除尘器。

5. 根据权利要求4所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述除尘器为陶瓷多管除尘器（4）。

6. 根据权利要求4或5所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述抽气管（3）与所述干熄炉（1）的顶部相连通。

7. 根据权利要求6所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述抽气管（3）与所述余热锅炉（5）的顶部相连通。

8. 根据权利要求7所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述余热锅炉（5）的高温气体通道与所述第一换热器的高温气体通道相连通。

9. 根据权利要求8所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述第一换热器的高温气体通道在所述余热锅炉（5）的底端与所述余热锅炉（5）的高温气体通道相连通。

10. 根据权利要求9所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述余热锅炉（5）换热介质进口设置在所述余热锅炉（5）的上部。

11. 根据权利要求10所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述第一换热器为软水换热器（6），所述第二换热器为水换热器（7）。

12. 根据权利要求11所述的干法熄焦烟气热量回收装置，其特征在于，所述氮气补充器（12）设置在所述第一换热器与第二换热器之间，所述氮气补充器（12）的出气口与所述第一换热器与第二换热器之间的高温气体通道相连接。

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