CN208980647U - 一种高温焦炭余热回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及余热利用技术领域，且公开了一种高温焦炭余热回收利用装置，包括焦罐、干熄炉、焦炭仓、燃烧室、一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、给水预热器、水罐、氮气罐、发电站和除氧器，所述焦罐和干熄炉之间设置有高温焦炭运输通道，所述干熄炉和焦炭仓之间设置有低温焦炭运输通道。通过气体分析仪实时检测惰性循环气体中的可燃气体成分，可燃气体成分达到限定值时，开启阀门一，向燃烧室中通入适量空气燃烧掉可燃成分，在高温循环气体冷却后打开阀门二，放散掉适量的循环气体，打开阀门三，向循环气体中加入氮气，以保持循环气体的纯度，该方式有效的控制了循环气体的成分，使高温焦炭的余热回收利用效果更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热利用技术领域，具体为一种高温焦炭余热回收利用装置。
背景技术
在焦炭的生产过程中，需要将制成的高温焦炭进行熄焦和筛分等步骤才能成为产品，高温焦炭含有大量的余热资源，可以进一步回收利用，传统的熄焦方法为湿法熄焦，存在余热资源浪费，以及含有粉尘和有毒、有害物质的雾气对大气环境严重污染的现象，目前多采用干熄焦，干熄焦的基本原理是采用冷的惰性气体在干熄炉中与炽热的焦炭进行热交换从而冷却焦炭，吸收红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦余热锅炉以产生蒸汽，可通过汽轮机发电或满足生产工艺要求，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉用以冷却红焦。
在干熄焦过程中，惰性循环气体在干熄炉冷却段与焦炭逆流换热，升温至900～960℃后进入余热锅炉，由于气体循环系统负压段会漏进少量空气，CO2通过红焦层就会与焦炭反应生成CO，CO2在焦炭层高温区又会还原成CO，随着循环次数的增多，循环气体里CO浓度愈来愈高，焦炭热解生成的H2、CO、CH4等也都是易燃易爆成分，这些问题都对高温焦炭的余热回收利用带来不利影响。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高温焦炭余热回收利用装置，具备使用干熄焦法回收利用高温焦炭余热，利用效率高，可控制循环气体的成分，提高回收效果等优点，解决了高温焦炭的余热回收利用效率低，因可燃气体的产生导致回收效果不好的问题。
(二)技术方案
为实现上述使用干熄焦法回收利用高温焦炭余热，利用效率高，可控制循环气体的成分，提高回收效果的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高温焦炭余热回收利用装置，包括焦罐、干熄炉、焦炭仓、燃烧室、一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、给水预热器、水罐、氮气罐、发电站和除氧器，所述焦罐和干熄炉之间设置有高温焦炭运输通道，所述干熄炉和焦炭仓之间设置有低温焦炭运输通道，所述干熄炉、燃烧室、一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、给水预热器、水罐、氮气罐、发电站和除氧器之间均通过管道连接，所述干熄炉的出气口与燃烧室的进气口连通，所述燃烧室的出气口与一次除尘器的进气口连通，所述一次除尘器的出气口与余热锅炉的进气口连通，所述余热锅炉的出气口与二次除尘器的进气口连通，所述二次除尘器的出气口与给水预热器的进气口连通，所述水罐的出水口与给水预热器的进水口连通，所述给水预热器的出气口和出水口分别与干熄炉的进气口和进水口连通，所述氮气罐的出气口与干熄炉的进气口连通，所述余热锅炉的蒸汽出口与发电站的蒸汽进口连通，所述发电站的出水口与除氧器的进水口连通，所述除氧器的出水口与余热锅炉的进水口连通，所述干熄炉的出气管上设置有气体分析仪，所述燃烧室上固定连通有通气管，所述通气管上固定连通有阀门一，所述余热锅炉上设置有排气管，所述排气管上固定连通有阀门二，所述发电站的出水管上固定连通有锅炉给水泵，所述二次除尘器的出气管上固定连通有循环风机，所述水罐的出水管上固定连通有干熄给水泵，所述氮气罐的出气管上固定连通有阀门三。
优选的，所述焦罐通过台车、提升机和装入装置与干熄炉连接。
优选的，所述干熄炉包括炉顶、预存段、斜道和冷却室，所述干熄炉的内部设置有鼓风装置和出焦装置。
优选的，所述余热锅炉的内部设置有过热器、蒸发器和省煤器。
优选的，所述一次除尘器上设置有料位计和排灰阀，所述二次除尘器为多管旋风式除尘器。
优选的，所述发电站包括汽轮机和发电机。
优选的，所述气体分析仪、阀门一、阀门二和阀门三均与控制中心电连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种高温焦炭余热回收利用装置，具备以下有益效果：
1、该高温焦炭余热回收利用装置，以氮气为惰性循环气体，通过干熄炉对高温焦炭进行熄焦工作，低温的循环气体进入干熄炉，吸收了高温焦炭热量后的高温循环气体从干熄炉排出，依次经过燃烧室和一次除尘器后进入余热锅炉，将热量传给余热锅炉产生蒸汽，被冷却的循环气体经过二次除尘器的清洁后，由循环风机送入干熄炉内继续进行熄焦工作，如此反复循环，在余热锅炉内冷却后的循环气体在进入干熄炉之前，先进入给水预热器继续降温冷却，同时对干熄炉的供应水进行预热，充分利用了余热资源，余热锅炉产生的蒸汽可送往汽轮发电站进行发电，发电站工作产生的冷凝水在经过除氧器除氧处理后，由锅炉给水泵送回余热锅炉继续循环使用，该方式实现了对高温焦炭余热的循环回收利用，利用效率高。
2、该高温焦炭余热回收利用装置，通过气体分析仪实时检测惰性循环气体中的可燃气体成分，当可燃气体成分达到限定值时，开启阀门一，向燃烧室中通入适量空气，高温循环气体在燃烧室内燃烧掉可燃成分后，经过一次除尘器的净化进入余热锅炉进行热量传递，在高温循环气体冷却后打开阀门二，放散掉适量的循环气体，打开阀门三，通过氮气罐向循环气体中加入氮气，以保持循环气体的纯度，该方式有效的控制了循环气体的成分，避免了循环气体中可燃气体过多从而影响余热回收利用的问题，使高温焦炭的余热回收利用效果更好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型工作原理图。
图中：1焦罐、2干熄炉、3焦炭仓、4燃烧室、5一次除尘器、6余热锅炉、7二次除尘器、8给水预热器、9水罐、10氮气罐、11发电站、12除氧器、13气体分析仪、14通气管、15阀门一、16排气管、17阀门二、18锅炉给水泵、19循环风机、20干熄给水泵、21阀门三。
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1-2，一种高温焦炭余热回收利用装置，包括焦罐1、干熄炉2、焦炭仓3、燃烧室4、一次除尘器5、余热锅炉6、二次除尘器7、给水预热器8、水罐9、氮气罐10、发电站11和除氧器12，焦罐1和干熄炉2之间设置有高温焦炭运输通道，干熄炉2和焦炭仓3之间设置有低温焦炭运输通道，干熄炉2、燃烧室4、一次除尘器5、余热锅炉6、二次除尘器7、给水预热器8、水罐9、氮气罐10、发电站11和除氧器12之间均通过管道连接，焦罐1通过台车、提升机和装入装置与干熄炉2连接，干熄炉2包括炉顶、预存段、斜道和冷却室，干熄炉2的内部设置有鼓风装置和出焦装置，干熄炉2的出气口与燃烧室4的进气口连通，燃烧室4的出气口与一次除尘器5的进气口连通，一次除尘器5上设置有料位计和排灰阀，一次除尘器5的出气口与余热锅炉6的进气口连通，余热锅炉6的内部设置有过热器、蒸发器和省煤器，余热锅炉6的出气口与二次除尘器7的进气口连通，二次除尘器7为多管旋风式除尘器，二次除尘器7的出气口与给水预热器8的进气口连通，水罐9的出水口与给水预热器8的进水口连通，给水预热器8的出气口和出水口分别与干熄炉2的进气口和进水口连通，氮气罐10的出气口与干熄炉2的进气口连通，余热锅炉6的蒸汽出口与发电站11的蒸汽进口连通，发电站11包括汽轮机和发电机，发电站11的出水口与除氧器12的进水口连通，除氧器12的出水口与余热锅炉6的进水口连通，干熄炉2的出气管上设置有气体分析仪13，气体分析仪13采用APEG-D气体检测仪，可检测CO等可燃气体，检测精度±1％FS，燃烧室4上固定连通有通气管14，通气管14上固定连通有阀门一15，余热锅炉6上设置有排气管16，排气管16上固定连通有阀门二17，发电站11的出水管上固定连通有锅炉给水泵18，锅炉给水泵20采用IRG32-200离心泵，功率3kw，二次除尘器7的出气管上固定连通有循环风机19，循环风机19采用DF-2.5耐高温工业离心风机，功率2.2kw，流量3500-4600m3/h，水罐9的出水管上固定连通有干熄给水泵20，干熄给水泵20采用IRG32-200离心泵，氮气罐10的出气管上固定连通有阀门三21，气体分析仪13、阀门一15、阀门二17和阀门三21均与控制中心电连接，以氮气为惰性循环气体，通过干熄炉2对高温焦炭进行熄焦工作，低温的循环气体进入干熄炉2，吸收了高温焦炭热量后的高温循环气体从干熄炉2排出，依次经过燃烧室4和一次除尘器5后进入余热锅炉6，将热量传给余热锅炉6产生蒸汽，被冷却的循环气体经过二次除尘器7的清洁后，由循环风机19送入干熄炉2内继续进行熄焦工作，如此反复循环，在余热锅炉6内冷却后的循环气体在进入干熄炉2之前，先进入给水预热器8继续降温冷却，同时对干熄炉2的供应水进行预热，充分利用了余热资源，余热锅炉6产生的蒸汽可送往汽轮发电站11进行发电，发电站11工作产生的冷凝水在经过除氧器12除氧处理后，由锅炉给水泵18送回余热锅炉6继续循环使用，该方式实现了对高温焦炭余热的循环回收利用，利用效率高，并且，通过气体分析仪13实时检测惰性循环气体中的可燃气体成分，当可燃气体成分达到限定值时，开启阀门一15，向燃烧室4中通入适量空气，高温循环气体在燃烧室4内燃烧掉可燃成分后，经过一次除尘器5的净化进入余热锅炉6进行热量传递，在高温循环气体冷却后打开阀门二17，放散掉适量的循环气体，打开阀门三21，通过氮气罐10向循环气体中加入氮气，以保持循环气体的纯度，该方式有效的控制了循环气体的成分，避免了循环气体中可燃气体过多从而影响余热回收利用的问题，使高温焦炭的余热回收利用效果更好。
在使用时，以氮气为惰性循环气体，通过干熄炉2对高温焦炭进行熄焦工作，低温的循环气体进入干熄炉2，吸收了高温焦炭热量后的高温循环气体从干熄炉2排出，依次经过燃烧室4和一次除尘器5后进入余热锅炉6，将热量传给余热锅炉6产生蒸汽，被冷却的循环气体经过二次除尘器7的清洁后，由循环风机19送入干熄炉2内继续进行熄焦工作，如此反复循环，在余热锅炉6内冷却后的循环气体在进入干熄炉2之前，先进入给水预热器8继续降温冷却，同时对干熄炉2的供应水进行预热，充分利用了余热资源，余热锅炉6产生的蒸汽可送往汽轮发电站11进行发电，发电站11工作产生的冷凝水在经过除氧器12除氧处理后，由锅炉给水泵18送回余热锅炉6继续循环使用，通过气体分析仪13实时检测惰性循环气体中的可燃气体成分，当可燃气体成分达到限定值时，开启阀门一15，向燃烧室4中通入适量空气，高温循环气体在燃烧室4内燃烧掉可燃成分后，经过一次除尘器5的净化进入余热锅炉6进行热量传递，在高温循环气体冷却后打开阀门二17，放散掉适量的循环气体，打开阀门三21，通过氮气罐10向循环气体中加入氮气，以保持循环气体的纯度。
综上所述，该高温焦炭余热回收利用装置，以氮气为惰性循环气体，通过干熄炉2对高温焦炭进行熄焦工作，低温的循环气体进入干熄炉2，吸收了高温焦炭热量后的高温循环气体从干熄炉2排出，依次经过燃烧室4和一次除尘器5后进入余热锅炉6，将热量传给余热锅炉6产生蒸汽，被冷却的循环气体经过二次除尘器7的清洁后，由循环风机19送入干熄炉2内继续进行熄焦工作，如此反复循环，在余热锅炉6内冷却后的循环气体在进入干熄炉2之前，先进入给水预热器8继续降温冷却，同时对干熄炉2的供应水进行预热，充分利用了余热资源，余热锅炉6产生的蒸汽可送往汽轮发电站11进行发电，发电站11工作产生的冷凝水在经过除氧器12除氧处理后，由锅炉给水泵18送回余热锅炉6继续循环使用，该方式实现了对高温焦炭余热的循环回收利用，利用效率高。
并且，该高温焦炭余热回收利用装置，通过气体分析仪13实时检测惰性循环气体中的可燃气体成分，当可燃气体成分达到限定值时，开启阀门一15，向燃烧室4中通入适量空气，高温循环气体在燃烧室4内燃烧掉可燃成分后，经过一次除尘器5的净化进入余热锅炉6进行热量传递，在高温循环气体冷却后打开阀门二17，放散掉适量的循环气体，打开阀门三21，通过氮气罐10向循环气体中加入氮气，以保持循环气体的纯度，该方式有效的控制了循环气体的成分，避免了循环气体中可燃气体过多从而影响余热回收利用的问题，使高温焦炭的余热回收利用效果更好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (7)
1.一种高温焦炭余热回收利用装置，包括焦罐(1)、干熄炉(2)、焦炭仓(3)、燃烧室(4)、一次除尘器(5)、余热锅炉(6)、二次除尘器(7)、给水预热器(8)、水罐(9)、氮气罐(10)、发电站(11)和除氧器(12)，其特征在于：所述焦罐(1)和干熄炉(2)之间设置有高温焦炭运输通道，所述干熄炉(2)和焦炭仓(3)之间设置有低温焦炭运输通道，所述干熄炉(2)、燃烧室(4)、一次除尘器(5)、余热锅炉(6)、二次除尘器(7)、给水预热器(8)、水罐(9)、氮气罐(10)、发电站(11)和除氧器(12)之间均通过管道连接，所述干熄炉(2)的出气口与燃烧室(4)的进气口连通，所述燃烧室(4)的出气口与一次除尘器(5)的进气口连通，所述一次除尘器(5)的出气口与余热锅炉(6)的进气口连通，所述余热锅炉(6)的出气口与二次除尘器(7)的进气口连通，所述二次除尘器(7)的出气口与给水预热器(8)的进气口连通，所述水罐(9)的出水口与给水预热器(8)的进水口连通，所述给水预热器(8)的出气口和出水口分别与干熄炉(2)的进气口和进水口连通，所述氮气罐(10)的出气口与干熄炉(2)的进气口连通，所述余热锅炉(6)的蒸汽出口与发电站(11)的蒸汽进口连通，所述发电站(11)的出水口与除氧器(12)的进水口连通，所述除氧器(12)的出水口与余热锅炉(6)的进水口连通，所述干熄炉(2)的出气管上设置有气体分析仪(13)，所述燃烧室(4)上固定连通有通气管(14)，所述通气管(14)上固定连通有阀门一(15)，所述余热锅炉(6)上设置有排气管(16)，所述排气管(16)上固定连通有阀门二(17)，所述发电站(11)的出水管上固定连通有锅炉给水泵(18)，所述二次除尘器(7)的出气管上固定连通有循环风机(19)，所述水罐(9)的出水管上固定连通有干熄给水泵(20)，所述氮气罐(10)的出气管上固定连通有阀门三(21)。
2.根据权利要求1所述的一种高温焦炭余热回收利用装置，其特征在于：所述焦罐(1)通过台车、提升机和装入装置与干熄炉(2)连接。
3.根据权利要求1所述的一种高温焦炭余热回收利用装置，其特征在于：所述干熄炉(2)包括炉顶、预存段、斜道和冷却室，所述干熄炉(2)的内部设置有鼓风装置和出焦装置。
4.根据权利要求1所述的一种高温焦炭余热回收利用装置，其特征在于：所述余热锅炉(6)的内部设置有过热器、蒸发器和省煤器。
5.根据权利要求1所述的一种高温焦炭余热回收利用装置，其特征在于：所述一次除尘器(5)上设置有料位计和排灰阀，所述二次除尘器(7)为多管旋风式除尘器。
6.根据权利要求1所述的一种高温焦炭余热回收利用装置，其特征在于：所述发电站(11)包括汽轮机和发电机。
7.根据权利要求1所述的一种高温焦炭余热回收利用装置，其特征在于：所述气体分析仪(13)、阀门一(15)、阀门二(17)和阀门三(21)均与控制中心电连接。
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| CN113621390A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-09 | 新兴铸管股份有限公司 | 一种干熄焦炉紧急充氮系统及控制方法 |
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| CN114790396A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-26 | 知同(上海)新能源科技有限公司 | 一种高效减排的干熄焦方法及生产一氧化碳的系统 |
| CN114790396B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-01-23 | 知同(上海)新能源科技有限公司 | 一种高效减排的干熄焦方法及生产一氧化碳的系统 |
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