CN208430086U - 一种焦炉废气循环控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焦炉废气循环控制系统，包括燃烧系统和废气循环系统，燃烧系统和废气循环系统相连接，燃烧系统包括煤气进管、气体流量计、空气进管、第一手柄法兰式蝶阀和炉膛，煤气进管上安装气体流量计，空气进管上安装第一手柄法兰式蝶阀；废气循环系统包括变频风机、气动三通切换阀、上配风管道、下配风管道、支架、水平烟道、变频控制器和变换器，上配风管道和下配风管道通过输送管交替连接在炉膛上，变频风机的进风口通过抽气管道连接水平烟道在炉膛上，变频风机连接在变频控制器上。本实用新型将优化燃烧系统和废气循环系统2种方法结合在一起，废气循环量加大，NOx可以降低，又可以保证系统燃烧、加热的均匀性，能耗也得到降低。

Description

一种焦炉废气循环控制系统

技术领域

本实用新型涉及焦炉氮氧化物处理技术领域，具体为一种焦炉废气循环控制系统。

背景技术

目前随着大气污染的进一步加深和PM2.5指数的增大，雾霾天气越来越多，其中形成PM2.5的主要根源是烟气中排放的SO2和NOX以及微尘。现环保治理过程中严格限制执行了废气排尘和SO2排放限值，对于NOX的要求相对宽松。目前专家及社会已经认识到在严格控制烟气中排尘(超低排放小于15mg/m³)、排SO2(控制小于30mg/m³)的情况下，控制NOX排放量也是少形成雾霾的关键因素。《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)要求从2015年1月1日起，现有焦化企业大气污染物实行以下排放标准：(单位mg/m³)，此标准的出台，对焦化企业的环保提出了更高更严的要求。

燃气在焦炉立火道中燃烧时会生成氮氧化物(以NOx表示)。焦炉燃烧过程中生成的氮氧化物就其形成机理看有三种类型，即热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。在焦炉燃烧过程中生成的NOx中，NO占90～95％以上，故在探讨NOx形成机理时，主要研究NO的形成机理。

现有技术在处理氮氧化物时主要采用两种方式，这两种方式都是独立操作，一是优化燃烧系统，主要是通过废气的分析调整各燃烧室各火道的燃烧均匀性，在保证燃烧火道的均匀性的前提下，再自动控制加热煤气流量和分烟道吸力，使整个燃烧系统一直处于最优状态，能耗低，加热均匀，同时也可以降低一部分NOx生成量，二是采用废气循环系统稀释空气，降低焦炉煤气的燃烧速度。废气循环量的大小对生产工艺有一定的影响，废气循环量小，空气稀释的不够，降低NOx效果不明显；废气循环量过大，会引起燃烧不充分，往往烟囱有冒烟的情况出现，如采用湿法脱硫技术则烟囱被吸收，如没有湿法脱硫和未上脱硫装置，则影响观感，环保上也不允许。目前还没有将两种方法结合到一起的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种焦炉废气循环控制系统，将优化燃烧系统和废气循环系统2种方法结合在一起，废气循环量加大，NOx可以降低，又可以保证系统燃烧、加热的均匀性，能耗也得到降低，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种焦炉废气循环控制系统，包括燃烧系统和废气循环系统，燃烧系统和废气循环系统相连接，所述燃烧系统包括煤气进管、气体流量计、空气进管、第一手柄法兰式蝶阀和炉膛，焦炉的炉膛的侧面连接有煤气进管，煤气进管上安装气体流量计，所述炉膛上还连接有空气进管，空气进管上安装第一手柄法兰式蝶阀；

所述废气循环系统包括变频风机、气动三通切换阀、上配风管道、下配风管道、支架、水平烟道、变频控制器和变换器，变频风机的出风口通过法兰和气动三通切换阀连接有上配风管道和下配风管道，上配风管道和下配风管道通过支架安装在一起，所述上配风管道和下配风管道上均设有金属补偿器，上配风管道和下配风管道通过输送管交替连接在炉膛上，输送管上安装有第二手柄法兰式蝶阀，所述变频风机的进风口通过抽气管道连接水平烟道，所述水平烟道连接在炉膛上，变频风机与上配风管道和下配风管道的连接处还安装变换器，变频风机连接在变频控制器上。

优选的，所述变频风机的出风口还通过支管通过气动蝶阀连接主烟道，主烟道连接烟囱。

优选的，所述变频控制器连接在PLC控制系统上。

优选的，所述输送管上也安装有金属补偿器。

优选的，所述炉膛上还设有废气出口。

优选的，所述变频控制器为模拟式变频器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提出的焦炉废气循环控制系统，将燃烧系统和废气循环系统两种方法结合在一起，通过第一手柄法兰式蝶阀调节进入炉膛的空气量，尽可能的使煤气进量和空气进量相匹配，使其充分燃烧，PLC控制的变频风机通过水平烟道和抽气管道将炉膛的废烟抽出，再通过上配风管道和下配风管道输送到炉膛进行二次燃烧，空气得到稀释，废气循环量加大，NOx可以降低，又可以保证系统燃烧、加热的均匀性，能耗也得到降低。

附图说明

图1为本实用新型的焦炉氮氧化物的处理装置安装示意图；

图2为本实用新型的燃烧系统的结构示意图；

图3为本实用新型的废气循环系统的结构示意图；

图4为本实用新型的图1的AA向示意图；

图5为本实用新型的图1的BB向示意图；

图6为本实用新型的图1的CC向示意图；

图7为本实用新型的图1的DD向示意图。

图中：1燃烧系统、11煤气进管、12气体流量计、13空气进管、14第一手柄法兰式蝶阀、15炉膛、2废气循环系统、21变频风机、22气动三通切换阀、23上配风管道、24下配风管道、25支架、26水平烟道、261抽气管道、27变频控制器、28变换器、3金属补偿器、4输送管、5第二手柄法兰式蝶阀、6主烟道、61气动蝶阀、7烟囱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种焦炉废气循环控制系统，包括燃烧系统1和废气循环系统2，燃烧系统1和废气循环系统2相连接，燃烧系统1包括煤气进管11、气体流量计12、空气进管13、第一手柄法兰式蝶阀14和炉膛15，焦炉的炉膛15的侧面连接有煤气进管11，煤气进管11用于给焦炉的炉膛15供应燃气，煤气进管11上安装气体流量计12，通过气体流量计12可以得出进入炉膛15的煤气量，炉膛15上还连接有空气进管13，空气进管13为焦炉的炉膛15供应氧气，炉膛15上还设有废气出口，通过废气出口可以排出部分的废气，空气进管13上安装第一手柄法兰式蝶阀14，通过第一手柄法兰式蝶阀14可以控制进入炉膛15的空气量，在焦炉的炉膛15中，若现场的煤气流量与空气量偏离预期的设定值，将导致机、焦侧加热不均，同样达不到焦炉炉温稳定的控制效果。空气量的多少直接影响着燃烧的效率，因此，根据气体流量计12显示气体流量，再通过第一手柄法兰式蝶阀14调节进入炉膛15的空气量，尽可能的使煤气进量和空气进量相匹配，使其充分燃烧；

请参阅图3-7，废气循环系统2包括变频风机21、气动三通切换阀22、上配风管道23、下配风管道24、支架25、水平烟道26、变频控制器27和变换器28，变频风机21的出风口通过法兰和气动三通切换阀22连接有上配风管道23和下配风管道24，变频风机21抽出的废气通过气动三通切换阀22流向上配风管道23和下配风管道24，上配风管道23和下配风管道24通过支架25安装在一起，支架25再通过螺丝固定上配风管道23和下配风管道24使其稳固，支架25用于支撑上配风管道23和下配风管道24，上配风管道23和下配风管道24上均设有金属补偿器3，金属补偿器3也叫膨胀节，烟道分管上布置有多个吸收烟道热膨胀位移的金属补偿器3，金属补偿器3用于补偿烟道热膨胀引起的位移，金属补偿器3在各种工况条件下均应能吸收设备和管道的轴向和侧向位移，以保护设备和管道免受损害和变形，上配风管道23和下配风管道24通过输送管4交替连接在炉膛15上，经过循环后再进入炉膛15进行燃烧，输送管4上安装有第二手柄法兰式蝶阀5，用于调节进入炉膛15的循环气体的量，第二手柄法兰式蝶阀5用以分别调节机侧、焦侧的回焦炉烟气量，以保证焦炉系统运行更加稳定和易于调节和控制，输送管4上也安装有金属补偿器3，以保护设备和管道免受损害和变形，变频风机21的进风口通过抽气管道261连接水平烟道26，水平烟道26连接在炉膛15上，变频风机21通过水平烟道26和抽气管道261将炉膛15的废烟抽出，变频风机21主要是在保证不影响焦炉正常生产的条件下，将焦炉分烟道调节阀后的烟道废气引出，变频风机21可以根据焦炉工况不同使引出的烟道废气用量可调，并保证一定的余量，以满足焦炉各种工况要求，变频风机21与上配风管道23和下配风管道24的连接处还安装变换器28，变换器28根据焦炉换向时段与焦炉交换机同步启闭，以保证烟道气和上升空气有效均匀混合，变频风机21连接在变频控制器27上，变频控制器27为模拟式变频器，变频控制器27用于控制变频风机21的运行，通过屏蔽通讯线或无线模块接到远端操作室内仪表盘上的变频器远程控制器上，在操作室内就能观察和操作变频器的运行状态，便于操作变频风机21，变频控制器27连接在PLC控制系统上，以保证设备稳定运行以及设备的安全，变频风机21的出风口还通过支管上的气动蝶阀61连接主烟道6，主烟道6连接烟囱7，循环后充分燃烧得到处理的烟气通过主烟道6和烟囱7排出。

炉膛15进行燃烧时，煤气通过煤气进管11进入炉膛15，空气进管13为焦炉的炉膛15供应氧气，根据气体流量计12显示气体流量，再通过第一手柄法兰式蝶阀14调节进入炉膛15的空气量，尽可能的使煤气进量和空气进量相匹配，使其充分燃烧；

PLC控制的变频风机21通过水平烟道26和抽气管道261将炉膛15的废烟抽出，再通过上配风管道23和下配风管道24输送到炉膛15进行二次燃烧，废气循环系统稀释空气，降低焦炉煤气的燃烧速度。

综上所述：本实用新型提出的焦炉废气循环控制系统，将燃烧系统1和废气循环系统2两种方法结合在一起，通过第一手柄法兰式蝶阀14调节进入炉膛15的空气量，尽可能的使煤气进量和空气进量相匹配，使其充分燃烧，PLC控制的变频风机21通过水平烟道26和抽气管道261将炉膛15的废烟抽出，再通过上配风管道23和下配风管道24输送到炉膛15进行二次燃烧，空气得到稀释，废气循环量加大，NOx可以降低，又可以保证系统燃烧、加热的均匀性，能耗也得到降低。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种焦炉废气循环控制系统，包括燃烧系统(1)和废气循环系统(2)，燃烧系统(1)和废气循环系统(2)相连接，其特征在于：所述燃烧系统(1)包括煤气进管(11)、气体流量计(12)、空气进管(13)、第一手柄法兰式蝶阀(14)和炉膛(15)，焦炉的炉膛(15)的侧面连接有煤气进管(11)，煤气进管(11)上安装气体流量计(12)，所述炉膛(15)上还连接有空气进管(13)，空气进管(13)上安装第一手柄法兰式蝶阀(14)；

所述废气循环系统(2)包括变频风机(21)、气动三通切换阀(22)、上配风管道(23)、下配风管道(24)、支架(25)、水平烟道(26)、变频控制器(27)和变换器(28)，变频风机(21)的出风口通过法兰和气动三通切换阀(22)连接有上配风管道(23)和下配风管道(24)，上配风管道(23)和下配风管道(24)通过支架(25)安装在一起，所述上配风管道(23)和下配风管道(24)上均设有金属补偿器(3)，上配风管道(23)和下配风管道(24)通过输送管(4)交替连接在炉膛(15)上，输送管(4)上安装有第二手柄法兰式蝶阀(5)，所述变频风机(21)的进风口通过抽气管道(261)连接水平烟道(26)，所述水平烟道(26)连接在炉膛(15)上，变频风机(21)与上配风管道(23)和下配风管道(24)的连接处还安装变换器(28)，变频风机(21)连接在变频控制器(27)上。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉废气循环控制系统，其特征在于：所述变频风机(21)的出风口还通过支管通过气动蝶阀连接主烟道(6)，主烟道(6)连接烟囱(7)。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉废气循环控制系统，其特征在于：所述变频控制器(27)连接在PLC控制系统上。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉废气循环控制系统，其特征在于：所述输送管(4)上也安装有金属补偿器(3)。

5.根据权利要求1所述的一种焦炉废气循环控制系统，其特征在于：所述炉膛(15)上还设有废气出口。

6.根据权利要求1所述的一种焦炉废气循环控制系统，其特征在于：所述变频控制器(27)为模拟式变频器。