CN218025930U - 一种干熄焦系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种干熄焦系统，包括：干熄炉，所述干熄炉设置有第一出风口；除尘器，所述除尘器设置有第二进风口，所述除尘器的第二进风口与所述干熄炉的第一出风口连通；烟道，所述烟道设置在所述干熄炉的第一出风口和所述除尘器的第二进风口之间；第一水冷管，所述第一水冷管设置在所述烟道的内部，所述第一水冷管配置为为所述烟道降温。本申请实施例在烟道内设置有第一水冷管，当高温循环气体流经烟道时，由于烟道的内部设置有第一水冷管，其能够为烟道进行降温，避免烟道外表面的温度过高，使得烟道绝热层的厚度可以设计地较薄，以此能够降低烟道的荷载即烟道的自重，从而有利于减小烟道的变形。

Description

一种干熄焦系统

技术领域

本申请涉及焦化领域，特别是涉及一种干熄焦系统。

背景技术

熄焦是指将炼制好的赤热焦炭冷却到便于运输和贮存的温度。常用的熄焦方式为炉外熄焦，炉外熄焦分为干法熄焦和湿法熄焦两类。相较于湿法熄焦，干法熄焦能回收焦炭的高温热量，改善焦炭质量，对环境污染小，是钢铁工业重要的节能环保技术。

在相关技术中，干熄焦系统一般包括干熄炉和除尘器。具体地，干法熄焦采用惰性气体或烟气为循环气体，循环气体在干熄炉的冷却室吸收高温焦炭的热量使高温焦炭冷却，吸热后的循环气体成为高温循环气体，高温循环气体输入至除尘器以分离循环气体中携带的焦粉。

在相关技术中，高温循环气体通常经由烟道进入除尘器，为避免烟道外表面的温度过高，烟道的绝热层会设计的比较厚，这样会导致烟道的荷载较大。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种干熄焦系统，用以解决烟道荷载较大的问题。具体技术方案如下：

本申请实施例提供了一种干熄焦系统，包括：干熄炉，所述干熄炉设置有第一出风口；除尘器，所述除尘器设置有第二进风口，所述除尘器的第二进风口与所述干熄炉的第一出风口连通；烟道，所述烟道设置在所述干熄炉的第一出风口和所述除尘器的第二进风口之间；第一水冷管，所述第一水冷管设置在所述烟道的内部，所述第一水冷管配置为为所述烟道降温。

在本申请实施例中，循环气体输入至干熄炉后吸收焦炭的高温以使高温焦炭冷却，吸热后的循环气体转换为高温循环气体。高温循环气体经由烟道进入除尘器中，并由除尘器分离高温循环气体中携带的焦粉，以达到除尘的目的。由于高温循环气体由烟道进入除尘器，因此烟道的温度较高，在相关技术中，为避免烟道外表面的温度较高，往往会将烟道表面的绝热层设计的较厚。而本申请实施例在烟道内设置第一水冷管，当高温循环气体流经烟道时，由于烟道的内部设置有第一水冷管，其能够为烟道进行降温，避免烟道外表面的温度过高，使得烟道绝热层的厚度可以设计地较薄，以此能够降低烟道的荷载即烟道的自重，从而有利于减小烟道的变形。

在本申请的一些实施例中，所述干熄焦系统还包括锅炉，所述锅炉设置有第三进风口，所述除尘器还包括第二出风口，所述锅炉的第三进风口与所述除尘器的第二出风口连通。

在本申请的一些实施例中，所述锅炉包括省煤器、汽包以及水冷壁，所述省煤器与所述汽包连通，所述汽包包括第一下降管和第一上升管，所述水冷壁包括第二下降管和第二上升管，所述水冷壁的第二下降管与所述汽包的第一下降管连通，所述水冷壁的第二上升管与所述汽包的第一上升管连通，所述第一水冷管包括第三下降管和第三上升管，所述第一水冷管的第三下降管与所述汽包的第一下降管连通，所述第一水冷管的第三上升管与所述汽包的第一上升管连通。

在本申请的一些实施例中，所述第一水冷管为膜式水冷管排。

在本申请的一些实施例中，所述第一水冷管还包括主管道和至少一根分管道，所述主管道的延伸方向与所述烟道的延伸方向一致，所述分管道与所述主管道连通。

在本申请的一些实施例中，所述干熄焦系统还包括第二水冷管，所述第二水冷管包括第四下降管和第四上升管，所述第二水冷管的第四下降管与所述汽包的第一下降管连通，所述第二水冷管的第四上升管与所述汽包的第一上升管连通，所述第二水冷管位于所述除尘器的内部。

在本申请的一些实施例中，所述除尘器为旋风分离器。

在本申请的一些实施例中，所述烟道包括炉墙，所述炉墙为轻型炉墙。

在本申请的一些实施例中，所述干熄焦系统还包括二次除尘器与风机，所述风机包括第四进风口和第四出风口，所述锅炉还包括第三出风口，所述二次除尘器设置在所述锅炉的第三出风口和所述风机的第四进风口之间，所述风机的第四出风口与所述干熄炉连通。

在本申请的一些实施例中，所述干熄焦系统还包括热管，所述热管设置在所述风机的第四出风口与所述干熄炉之间。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为相关技术中的干熄焦系统的干熄炉、除尘器以及烟道的俯剖视图；

图2为本申请实施例的干熄焦系统的干熄炉、除尘器以及烟道的俯剖视图；

图3为图2的A-A处的剖视图；

图4为本申请实施例的干熄焦系统的烟道、除尘器以及汽包的连接示意图；

图5为本申请实施例的干熄焦系统的炉墙与第一水冷管的结构示意图。

图中：10、干熄炉；101、第一出风口；20、除尘器；201、第二进风口；30、烟道；300、炉墙；301、耐火层；302、保温层；40、第一水冷管；401、主管道；402、分管道；410、第三上升管；420、第三下降管；50、第二水冷管；510、第四上升管；520、第四下降管；60、汽包；610、第一上升管；620、第一下降管；90、烟道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，在相关技术中，高温循环气体通常经由烟道90进入除尘器，为避免烟道90外表面的温度过高，烟道90的绝热层会设计地比较厚，这样会导致烟道90的荷载较大。

鉴于此，如图2所示，本申请实施例提供了一种干熄焦系统。干熄焦系统包括干熄炉10、除尘器20以及烟道30。其中，干熄炉10设置有第一出风口101。除尘器20设置有第二进风口201，除尘器20的第二进风口201与干熄炉10的第一出风口101连通。烟道30设置在干熄炉10的第一出风口101和除尘器20的第二进风口201之间。第一水冷管40，第一水冷管40设置在烟道30的内部，第一水冷管40配置为为烟道30降温。

在本申请实施例中，循环气体输入至干熄炉10后吸收焦炭的高温以使高温焦炭冷却，吸热后的循环气体转换为高温循环气体。高温循环气体经由烟道30进入除尘器20中，并由除尘器20分离高温循环气体中携带的焦粉，以达到除尘的目的。由于高温循环气体由烟道30进入除尘器20，因此烟道30的温度较高。在相关技术中，为避免烟道外表面的温度较高，往往会将烟道表面的绝热层设计的较厚。而本申请实施例在烟道30内设置第一水冷管40，当高温循环气体流经烟道30时，由于烟道30的内部设置有第一水冷管40，其能够为烟道30进行降温，避免烟道30外表面的温度过高，使得烟道30绝热层的厚度可以设计地较薄，以此能够降低烟道30的荷载即烟道30的自重，从而有利于减小烟道30的变形。

在本申请的一些实施例中，干熄焦系统还包括锅炉，锅炉设置有第三进风口，除尘器20还包括第二出风口，锅炉的第三进风口与除尘器20的第二出风口连通。在本申请实施例中，干熄焦系统还包括锅炉，高温循环气体在经过除尘器20的除尘后进入锅炉中，高温循环气体可以与锅炉给水进行换热，从而将锅炉给水加热至蒸汽状态，所产生的蒸汽可以用于发电，进而有利于提高高温循环气体的热量利用率。另外，通过在烟道30设置第一水冷管40，还可以降低进入锅炉的高温循环气体的温度，从而可以对锅炉的炉墙进行保护。

具体地，锅炉可以包括省煤器、汽包60以及水冷壁，其中，省煤器是用于回收高温循环气体的热量的一种装置，省煤器用于加热锅炉给水。汽包60是一种筒形压力容器，主要作用为进行汽水分离、向循环回路供水以及向过热器输送饱和蒸汽。省煤器与汽包60连通，经由省煤器加热后的锅炉给水流入汽包60中。

如图4所示，在本申请的一些实施例中，锅炉包括省煤器、汽包60以及水冷壁，省煤器与汽包60连通，汽包60包括第一下降管620和第一上升管610，水冷壁包括第二下降管和第二上升管，水冷壁的第二下降管与汽包60的第一下降管620连通，水冷壁的第二上升管与汽包60的第一上升管610连通，第一水冷管40包括第三下降管420和第三上升管410，第一水冷管40的第三下降管420与汽包60的第一下降管620连通，第一水冷管40的第三上升管410与汽包60的第一上升管610连通。

在本申请实施例中，汽包60的第一下降管620分别与水冷壁的第二下降管和第一水冷管40的第三下降管420连通，汽包60内部的锅炉给水经由第一下降管620分别流入水冷壁的第二下降管和第一水冷管40的第三下降管420，锅炉给水在水冷壁以及第一水冷管40中继续吸收热量并产生饱和蒸汽，使得水冷壁以及第一水冷管40中的锅炉给水成为汽水混合物，汽包60的第一上升管610分别与水冷壁的第二上升管和第一水冷管40的第三上升管410连通，来自水冷壁的汽水混合物经由第二上升管进入汽包60中，来自第一水冷管40的汽水混合物经由第三上升管410进入汽包60中，汽水混合物在汽包60中进行汽水分离，分离后得到饱和蒸汽。与相关技术相比较，在本申请实施例中，汽包60不仅与水冷壁连通，还与第一水冷管40连通，由此，来自汽包60的锅炉给水一部分流入水冷壁，另一部分流入第一水冷管40，锅炉给水在水冷壁以及第一水冷管40中吸收热量，使锅炉给水温度上升进入饱和状态并生成饱和蒸汽。在本申请实施例中，来自汽包60的锅炉给水不仅可以经由水冷壁完成汽水循环，还可以经由第一水冷管40完成汽水循环，从而增加汽水循环的实现路径，既有利于提高干熄焦系统的汽水循环的可靠性，还可以在降低烟道30的温度的同时，高效利用烟道30中的高温循环气体的热量，减少干熄焦系统的散热损失。另外，通过将第一水冷管40与汽包60连通，使第一水冷管40成为锅炉给水与高温循环气体的换热面，分担水冷壁的换热量，从而使水冷壁的换热面积可以缩小，进而有利于减小锅炉的体积。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，第一水冷管40为膜式水冷管排。膜式水冷管排具有安装方便、能有效保护墙体的优势。具体地，膜式水冷管排包括多个管排组件，每一管排组件包括多根依次焊接的鳍片管，多根鳍片管组成一个完整的受热面。相邻的管排组件之间通过焊接进行密封。由此烟道30的结构可以进一步简化，有利于降低烟道30的荷载。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，第一水冷管40还包括主管道401和至少一根分管道402，主管道401的延伸方向与烟道30的延伸方向一致，分管道402与主管道401连通。在本申请实施例中，通过设置分管道402，增大第一水冷管40的换热面积，提高换热效率。

在一个具体的实施例中，第一水冷管40包括多根分管道402，每根分管道402围绕烟道30的相连的三个内壁布设，多根分管道402沿着烟道30的延伸方向间隔布置。由此，可以增大分管道402的换热面积，进一步提高换热效率。

在一个具体的实施例中，主管道401设置有两根，两根主管道401分别位于烟道30的同一侧的不同高度，由此可以进一步增大第一水冷管40的水流量，使更多的水参与换热，有利于提高换热效率。

如图2和图3所示，在本申请的一些实施例中，干熄焦系统还包括第二水冷管50，第二水冷管50包括第四下降管520和第四上升管510，第二水冷管50的第四下降管520与汽包60的第一下降管620连通，第二水冷管50的第四上升管510与汽包60的第一上升管610连通，第二水冷管50位于除尘器20的内部。由此，汽包60中的锅炉给水可以通过第一下降管620流入第二水冷管50中，并在第二水冷管50中与流入除尘器20内部的高温循环气体进行换热，锅炉给水吸收热量后产生饱和蒸汽，使得第二水冷管50中的锅炉给水成为汽水混合物，汽水混合物通过第四上升管510进入汽包60中并在汽包60中进行汽水分离，分离后得到饱和蒸汽。在本申请实施例中，通过在除尘器20的内部设置第二水冷管50，并将第二水冷管50与汽包60连通，不仅使得进入锅炉的高温循环气体的温度可以进一步降低，有利于保护锅炉的炉墙，还可以进一步增加汽水循环的实现路径，提高干熄焦系统的汽水循环的可靠性，充分利用高温循环气体的热量，提高热量利用率。另外，通过将第二水冷管50与汽包60连通，使第二水冷管50成为锅炉给水与高温循环气体的换热面，分担水冷壁的换热量，从而使水冷壁的换热面积可以进一步缩小，进而有利于减小锅炉的体积。

在本申请的一些实施例中，除尘器20为旋风分离器。旋风分离器具有除尘效率高、结构简单，易于制造、安装和维护管理的优势。具体地，除尘器20可以由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。除尘机理是使含有焦粉的气流在除尘器20中作旋转运动，借助于离心力将焦粉从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使焦粉落入灰斗。

如图5所示，在本申请的一些实施例中，烟道30包括炉墙300，炉墙300为轻型炉墙。在本申请实施例中，烟道30的内部设置有第一水冷管40，第一水冷管40不断吸收热量，从而使炉墙300的温度降低，进而对炉墙300的隔热要求降低，使烟道30可以采用轻型炉墙。与重型炉墙相比，轻型炉墙不需要使用隔热砖，有利于减小烟道30的结构尺寸、降低烟道30的荷载。

在一个具体的实施例中，炉墙300包括耐火层301和保温层302，耐火层301位于烟道30的内部，第一水冷管40位于耐火层301与保温层302之间，耐火层301与烟道30内部的高温循环气体接触后温度上升，第一水冷管40通过吸收耐火层301的热量，使炉墙300冷却，从而降低炉墙300的外表面的温度，减少外部散热量。保温层302用于减少第一水冷管40的热量散失，从而有利于提高第一水冷管40的热量利用率。

在本申请的一些实施例中，干熄焦系统还包括二次除尘器与风机，风机包括第四进风口和第四出风口，锅炉还包括第三出风口，二次除尘器设置在锅炉的第三出风口和风机的第四进风口之间，风机的第四出风口与干熄炉10连通。在本申请实施例中，干熄焦系统还包括二次除尘器与风机，高温循环气体在锅炉内与锅炉给水换热后由第三出风口输出至二次除尘器，二次除尘器用于对循环气体所携带的焦粉进行第二次除尘，二次除尘后的循环气体输出至风机的第四进风口中，风机用于将循环气体由第四出风口鼓入干熄炉10中。在本申请实施例中，通过设置二次除尘器对循环气体进行二次除尘，有利于保护风机。通过设置风机将循环气体鼓入干熄炉10中，有利于提高循环气体的利用率。

在本申请的一些实施例中，干熄焦系统还包括热管，热管设置在风机的第四出风口与干熄炉10之间。在本申请实施例中，干熄焦系统还包括热管，由风机的第四出风口输出的循环气体经由热管进入干熄炉10中，热管用于对循环气体进行散热，以降低循环气体的温度，进而使进入干熄炉10的循环气体能够吸收更多的焦炭的热量，有利于使干熄炉10内的高温焦炭冷却。

在一个具体的实施例中，热管的一端为蒸发端，热管的另一端为冷凝端，热管的内部设置有相变介质，循环气体在流动过程中经过热管的蒸发端，热管蒸发端的相变介质吸收热量后蒸发汽化，蒸气在热扩散的动力下流向冷凝端，冷凝管可以与外部连通，蒸气在冷凝端冷凝并释放出热量，冷凝后的相变介质回流至蒸发端继续吸热，如此循环，直至热管的两端的温度相等。由此，热管可以不断对循环气体进行散热，以降低循环气体的温度，进而使进入干熄炉10的循环气体能够吸收更多的焦炭的热量，有利于使干熄炉10内的高温焦炭冷却。

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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种干熄焦系统，其特征在于，包括：

干熄炉(10)，所述干熄炉(10)设置有第一出风口(101)；

除尘器(20)，所述除尘器(20)设置有第二进风口(201)，所述除尘器(20)的第二进风口(201)与所述干熄炉(10)的第一出风口(101)连通；

烟道(30)，所述烟道(30)设置在所述干熄炉(10)的第一出风口(101)和所述除尘器(20)的第二进风口(201)之间；

第一水冷管(40)，所述第一水冷管设置在所述烟道(30)的内部，所述第一水冷管(40)配置为为所述烟道(30)降温。

2.根据权利要求1所述的干熄焦系统，其特征在于，所述干熄焦系统还包括锅炉，所述锅炉设置有第三进风口，所述除尘器(20)还包括第二出风口，所述锅炉的第三进风口与所述除尘器(20)的第二出风口连通。

3.根据权利要求2所述的干熄焦系统，其特征在于，所述锅炉包括省煤器、汽包(60)以及水冷壁，所述省煤器与所述汽包(60)连通，所述汽包(60)包括第一下降管(620)和第一上升管(610)，所述水冷壁包括第二下降管和第二上升管，所述水冷壁的第二下降管与所述汽包(60)的第一下降管(620)连通，所述水冷壁的第二上升管与所述汽包(60)的第一上升管(610)连通，所述第一水冷管(40)包括第三下降管(420)和第三上升管(410)，所述第一水冷管(40)的第三下降管(420)与所述汽包(60)的第一下降管(620)连通，所述第一水冷管(40)的第三上升管(410)与所述汽包(60)的第一上升管(610)连通。

4.根据权利要求3所述的干熄焦系统，其特征在于，所述第一水冷管(40)为膜式水冷管排。

5.根据权利要求3所述的干熄焦系统，其特征在于，所述第一水冷管(40)还包括主管道(401)和至少一根分管道(402)，所述主管道(401)的延伸方向与所述烟道(30)的延伸方向一致，所述分管道(402)与所述主管道(401)连通。

6.根据权利要求3所述的干熄焦系统，其特征在于，所述干熄焦系统还包括第二水冷管(50)，所述第二水冷管(50)包括第四下降管(520)和第四上升管(510)，所述第二水冷管(50)的第四下降管(520)与所述汽包(60)的第一下降管(620)连通，所述第二水冷管(50)的第四上升管(510)与所述汽包(60)的第一上升管(610)连通，所述第二水冷管(50)位于所述除尘器(20)的内部。

7.根据权利要求1所述的干熄焦系统，其特征在于，所述除尘器(20)为旋风分离器。

8.根据权利要求1所述的干熄焦系统，其特征在于，所述烟道(30)包括炉墙(300)，所述炉墙(300)为轻型炉墙。

9.根据权利要求2所述的干熄焦系统，其特征在于，所述干熄焦系统还包括二次除尘器与风机，所述风机包括第四进风口和第四出风口，所述锅炉还包括第三出风口，所述二次除尘器设置在所述锅炉的第三出风口和所述风机的第四进风口之间，所述风机的第四出风口与所述干熄炉(10)连通。

10.根据权利要求9所述的干熄焦系统，其特征在于，所述干熄焦系统还包括热管，所述热管设置在所述风机的第四出风口与所述干熄炉(10)之间。

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