CN102277179B - 一种经济型干熄焦装置 - Google Patents
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Abstract
一种干熄焦装置，包括连续下料罐、煤气处理单元、红焦冷却余热回收器，所述连续下料罐由三个间断工作、并联同心排焦罐组成，工作时间首尾相接，实现连续下料。排焦期间红焦经过煤气处理单元处理吹扫煤气及粉料后，经汇料斗进入冷却余热回收器进行干法冷却。该设备解决了传统用水熄焦造成污染、热能浪费等难题，同时结构简单，成本较低，实现了节能减排。
Description
技术领域
一种经济型干熄焦装置，属于干熄焦技术装备领域。
背景技术
目前在兰炭或者焦炭生产过程中，高温红焦温度在700-1000℃，对红焦的冷却目前主要采取将红焦落入水中，水有一定的高度，成为水封中作为密封煤气的介质，这样用水实现了红焦的熄灭，熄灭红焦中产生的煤气也不会逸出，从而完成熄焦过程。但该工艺存在以下问题：
1、红焦的热被水带走，造成资源浪费，同时也增大了循环水的电力消耗；
2、水熄焦过程中，焦油、苯酚等有害物质溶入水中，也加大了环境污染，增加了水处理难度。同时熄红焦需要消耗大量水，这对本来就缺水的焦炭主要产地北方地区来说，无疑是水资源的极大浪费；
3、红焦用水熄灭后，需要经过脱水和进一步干燥，才能满足电石、硅铁、冶铁的生产含水率需要，焦炭脱水干燥进一步消耗了大量能源，造成了更多的能源浪费。
现在应用于红焦的干熄焦技术原理是利用冷的惰性气体(氮气或燃烧后的烟道气)在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦，吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽输入厂内蒸汽管网或送去发电。传统氮气干熄焦装置配套的机电设备、锅炉、用水处理***、发电装置、自动控制***和除尘***等复杂，投资成本高，运行费用高，典型年产百万吨焦炭产能经济型干熄焦装置投资为2亿元左右，对中小型焦炭生产企业特别是兰炭生产企业而言几乎是天价，如60万吨兰炭产能总投资才2亿元左右，要企业投资上亿元建干熄焦装置极为困难。故能够满足中小型焦炭生产需要的低成本经济型干熄焦技术急需开发，这样可以在不消耗水的情况下回收余热且不再消耗干燥能耗、实现干法熄焦的工艺和设备，即低成本经济型干熄焦技术有巨大的潜在市场需求。
基于此，我们结合焦炭生产工艺和干熄焦的要求，开发了经济型干熄焦技术。经济型干熄焦技术及设备核心由两部分组成：红焦预处理和红焦余热回收单元 。采用本技术和工艺设备干熄焦的投资可以从500万元级别起步，根据工艺要求和现场实际，回收热能形式可以是热风、热水或蒸汽（发电），投资最多为传统干熄焦设备投入的十分之一到四分之一，能够大幅度降低投资和运行费用。
发明内容
解决问题
本发明旨在解决传统水熄焦技术所造成的热能浪费，水资源、电力资源消耗，环境污染以及焦炭脱水干燥过程中能源的更多浪费问题，同时由于本发明设备运行简单，成本低，故也解决了现有的干熄焦装置设备复杂，运行维修费用高，无法在中小型企业推广使用的难题。
本发明提供了一种经济型干熄焦装置，包括连续下料罐、煤气处理装置、红焦冷却余热回收器，连续下料罐通过带有阀门的汇料斗与红焦冷却余热回收器连接，通过带有气动阀门的管道与煤气处理装置连接。高温兰炭由焦炉进入连续下料罐，所述连续下料罐由三个间断工作、并联同心排焦罐组成，工作时间首尾相接，实现连续下料。当兰炭达限定高度，排焦罐上双层阀先后关闭，排气阀打开，有害气体及粉料进入煤气处理装置，打开吹扫阀，排除残留有害气体，完成后先后关闭吹扫阀、排气阀，罐体底部阀门打开兰炭经汇料斗进入红焦冷却余热回收器进行冷却。该设备达到了解决传统用水冷装置造成污染、热能浪费等难题的目的，同时结构简单，成本较低，实现了节能减排，也解决了传统干熄焦装置结构复杂、投资大、运行费用高等难题。
技术方案
本发明的实现方式为：连续下料装置分A、B、C三套排焦罐，A，B两个排焦罐轮换工作实现连续下料，C做备用，或者A，B，C任意2个连续工作，第三个做备用，或者A，B，C均连续工作，互为备用，在其中一个出现故障时自动退出，另外2个完成连续工作。以A，B两个排焦罐轮换工作实现连续下料，在排焦同时进行煤气处理工序，初步排除排焦罐内煤气，随后打开吹扫阀6，充入烟道气或氮气吹扫，将红焦内的残留煤气排出，所排出的部分焦炭粉在灰斗8处降落，灰斗8将其收集，吹扫管道通过伸入除尘水箱水面以下，粉尘和煤气被吹入除尘水箱13的水中沉淀到水底定期排出，煤气逸出水面和辅助气源阀14提供的煤气混合，保证达到可燃浓度，通过常燃烧嘴15处燃烧后排空，如果常燃烧嘴熄灭，则自动关闭辅助气源阀，并且进行报警处理。完成吹扫后，先后关闭吹扫阀与泄压排气阀，打开A装置底部的翻板阀延时一段时间打开插板阀，高温兰炭进入冷却器进行冷却。
有益效果
1、采用本经济型干熄焦装置，降低了有害物质的排放，免除了对周围设备的腐蚀和对大气的污染，保护了环境。
2、本装置回收利用红焦的显热，实现了节能降耗。
3、本装置避免了水熄焦急剧冷却对焦炭结构的不利影响，提高了焦炭质量。
4、本发明结构相对简单，操作方便，降低了投资成本。
附图说明
附图1是经济型干熄焦装置的主视结构示意图。
附图2是排焦罐的俯视结构示意图。
1.焦炉 2.排焦罐 3.上插板阀 4.上翻板阀 5.料位计 6.吹扫阀 7.排气阀 8.灰斗 9.水位计 10.排气阀 11.排湿料阀 12.进出水阀 13.除尘水箱 14.辅助气源阀 15.带报警装置的常燃烧嘴 16.汇料斗 17.下料阀 18. 红焦冷却余热回收器 19.N2密封圈 20.锁气器 21.下插板阀 22.下翻板阀 。
具体实施方式
1、如附图1所示，焦炉工作前，先保证各个气动阀门处于关闭状态，焦炉1开始工作，当焦炉内的红焦存到一定高度后，打开上翻板阀4，延时一定时间后打开上插板阀3，红焦开始从焦炉1落入排焦罐2，同时料位计5开始工作，当排焦罐2内的红焦达到料位计5设定的高度时，上插板阀3自动关闭，随后上翻板4关闭。
2、随后打开排气阀有害气体及粉料进入煤气处理工序，初步排除排焦罐内有毒气体，随后打开吹扫阀6，充入烟道气或氮气吹扫，将红焦内的残留煤气排出，所排出的部分焦炭粉在灰斗8处降落，灰斗8将其收集，其余粉尘落入除尘水箱13的水中沉淀到水底定期排出，煤气逸出水面和辅助气源阀14提供的煤气混合，保证达到可燃浓度，通过常燃烧嘴15处燃烧后排空，如果常燃烧嘴熄灭，则自动关闭辅助气源阀，并且进行报警处理。
3、排焦罐2内有毒气体排出后，先后关闭吹扫阀6和排气阀7，打开下翻板阀22，随后打开下插板阀21，红焦利用自身重力落入汇料斗16，等红焦全部落下后，先后关闭下翻板阀22和下插板阀21。
4、此时红焦冷却余热回收器18处于工作状态，打开N2密封圈上的气动阀，开始喷出保护气体，随后打开进料口气动阀，红焦进入红焦冷却余热回收器18进行冷却，经过冷却后的红焦变为100度以下的焦炭，通过出料口的锁气器排出红焦冷却余热回收器18。红焦冷却余热回收器18入料口接N2密封圈19密封空气，出料口接锁气器20密封空气，防止空气进入红焦冷却余热回收器18，以防红焦产生燃烧。
5、三个排焦罐之间的工作流程以AB罐循环进行，C罐作为备用为例为：将三个排焦罐分为A罐B罐C罐，A罐下阀关闭，上阀打开，红焦落入A罐，达到料位计5设定的高度关闭A罐上阀；B罐重复A罐动作，B罐充入红焦的同时，A罐进入吹扫煤气过程，完成之后将红焦排出，此时B罐红焦量达到料位计5设定的高度，关闭B罐上阀，B罐进入吹扫煤气过程，如此AB罐循环进行，C罐作为备用。或者A，B，C任意2个连续工作，第三个做备用，或者A，B，C均连续工作，互为备用，在其中一个出现故障时自动退出，另外2个完成连续工作。
6、一定时间后，要对灰斗8和除尘水箱13下部的焦炭粉尘进行处理，其过程为在焦炉停止工作时打开灰斗8和排湿灰阀11的手动阀，将粉尘排出。由水位计9检测除尘水箱13内的液位，当液位不符合规定时，打开进出水阀12，进行排水或者加水。
Claims (4)
1.一种干熄焦装置，其特征在于：包括连续下料罐、煤气处理装置、红焦冷却余热回收器（18），连续下料罐（2）通过带有下料阀（17）的汇料斗（16）与红焦冷却余热回收器连接，通过带有排气阀（7）的管道与煤气处理装置连接，所述的连续下料罐由A，B，C三个排焦罐（2）并联同心布置组成，排焦罐（2）间断工作，工作时间首尾相接，从而实现连续下料。
2.如权利要求1所述的干熄焦装置，其特征在于：所述的连续下料罐中A，B两个排焦罐（2）轮换工作实现连续下料，C做备用，或者A，B，C任意2个连续工作，第三个做备用，或者A，B，C均连续工作，互为备用，在其中一个出现故障时自动退出，另外2个完成连续工作。
3.如权利要求1所述的干熄焦装置，其特征在于：所述的排焦罐（2）包括上插板阀（3），上翻板阀（4），下翻板阀（22），下插板阀（21），料位计（5），吹扫阀（6）。
4.如权利要求1所述的干熄焦装置，其特征在于：所述的煤气处理装置由灰斗（8），排气阀（10），除尘水箱（13），辅助气源阀（14），带报警装置的常燃烧嘴（15）及其连接管道组成。
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