一種帶有氮氣補充器的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置的製作方法

2023-09-16 06:52:00 2

專利名稱：一種帶有氮氣補充器的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，屬於煤化工領域。
背景技術：
幹熄焦技術是利用低溫惰性氣體在幹熄爐中與熱型焦換熱，從而降低型焦溫度的技術。一般採用的手段是將低溫惰性氣體鼓入幹熄爐中，低溫惰性氣體與熱型焦換熱，帶走熱型焦的熱量，熱型焦冷卻得到冷型焦，同時低溫惰性氣體吸收熱量成為高溫氣體，高溫氣體所攜帶的熱量可進行回收或進一步利用。現有技術中，中國專利CN201598261U公開了一種幹法熄焦系統，包括焦爐和熄焦車，所述熄焦車與幹熄爐相通，幹熄爐與餘熱鍋爐連通，餘熱鍋爐分別與惰性氣體處理裝置和發電機連通，惰性氣體處理裝置連通有風機，風機又與幹熄爐連通。上述技術中，幹熄爐中排出的高溫氣體將熱量傳遞給了餘熱鍋爐中的軟水後，鍋爐產生的高壓水蒸汽能夠推動發電機發電，向餘熱鍋爐傳熱後的氣體經惰性氣體處理裝置處理後，由循環風機鼓入到幹熄爐中進一步使用；實際上，由幹熄爐排出的高溫氣體已不再是單純的惰性氣體，而是混雜了型焦分解過程中產生的CO、CO2, SO2, CH4,以及未反應的O2的高溫混合氣體，其中惰性氣體的濃度很低，上述技術中，經餘熱鍋爐冷卻後的高溫氣體由惰性氣體處理裝置進行處理後再由風機送入幹熄爐中使用，但並沒有公開採用這種處理方式是否能夠提高其中惰性氣體的濃度，若處理後的氣體中仍含有大量co、ch4、o2等可燃氣體，將冷卻後的氣體直接作為惰性氣體使用冷卻型焦，可燃氣體會在幹熄焦爐內型焦的高溫作用下燃燒放熱而影響型焦的降溫效果。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中幹熄爐中排出的高溫氣體混雜了型焦分解過程中產生的CO、CO2, SO2, CH4,以及未反應的O2的高溫混合氣體，其中惰性氣體的濃度很低，上述技術中，經餘熱鍋爐冷卻後的高溫氣體由惰性氣體處理裝置進行處理後再由風機送入幹熄爐中使用，但並沒有公開採用這種處理方式是否能夠提高其中惰性氣體的濃度，若處理後的氣體中仍含有大量co、ch4、o2等可燃氣體，將冷卻後的氣體直接作為惰性氣體使用冷卻型焦，可燃氣體會在幹熄焦爐內型焦的高溫作用下燃燒放熱而影響型焦的降溫效果；進而提出一種提高冷卻氣體中惰性氣體的濃度，從而使幹熄爐中的型焦降溫效果明顯的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種帶有氮氣補充器的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其包括 抽氣管，所述抽氣管與幹熄爐相連通；餘熱鍋爐，所述餘熱鍋爐一端與所述抽氣管相連接，另一端與風機相連接；充氣管，所述充氣管進氣端與所述風機相連接，所述充氣管出氣端與所述幹熄爐上設置的冷氮氣管相連接；所述餘熱鍋爐與所述風機之間設置有氮氣補充器，所述氮氣補充器的出氣口與所述餘熱鍋爐和所述風機之間的高溫氣體通道相連接。所述餘熱鍋爐與所述風機通過第一換熱器相連接，所述第一換熱器換熱介質出口與所述餘熱鍋爐換熱介質進口相連接。還包括設置在所述第一換熱器與所述風機之間的第二換熱器。所述抽氣管與所述餘熱鍋爐之間設置有除塵器。所述除塵器為陶瓷多管除塵器。所述抽氣管與所述幹熄爐的頂部相連通。所述抽氣管與所述餘熱鍋爐的頂部相連通。所述餘熱鍋爐的高溫氣體通道與所述第一換熱器的高溫氣體通道相連通。所述第一換熱器的高溫氣體通道在所述餘熱鍋爐的底端與所述餘熱鍋爐的高溫氣體通道相連通。所述餘熱鍋爐換熱介質進口設置在所述餘熱鍋爐的上部。所述第一換熱器為軟水換熱器，所述第二換熱器為水換熱器。所述氮氣補充器設置在所述第一換熱器與第二換熱器之間，所述氮氣補充器的出氣口與所述第一換熱器與第二換熱器之間的高溫氣體通道相連接。本實用新型與現有技術方案相比具有以下有益效果(I)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，所述餘熱鍋爐與所述風機之間設置有氮氣補充器，所述氮氣補充器的出氣口連接在所述餘熱鍋爐與所述風機之間的高溫氣體通道上；由幹熄爐抽出的高溫氣體中含有型焦分解過程中所產生的CO、CO2、SO2、CH4,以及未反應的O2的高溫混合氣體，其中惰性氣體的濃度很低，高溫氣體經餘熱鍋爐冷卻後由氮氣補充器向其中加入氮氣，以提高氣體中的氮氣濃度，充氮後的氣體中co、ch4、o2等可燃氣體的濃度很低，將其作為冷卻氣體充入幹熄爐中冷卻型焦，由於可燃氣體的量很少，不會因可燃氣體發生燃燒產生熱量而影響型焦的冷卻效果，因此，通過設置氮氣補充器保證了型焦冷卻的效果，同時也使氮氣得到了循環利用。(2)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，在所述餘熱鍋爐與所述風機之間連通有第一換熱器，所述第一換熱器的換熱介質出口與所述餘熱鍋爐的換熱介質進口相連通，這樣第一換熱器對由余熱鍋爐排出的氣體進行了再次冷卻，進一步降低了氣體的溫度，保證冷卻後的氣體循環回幹熄爐能夠達到冷卻型焦的目的，同時第一換熱器中的換熱介質吸收氣體熱量後溫度升高，但其溫度仍然低於餘熱鍋爐中的高溫氣體，因此將第一換熱器中吸熱後的換熱介質提供給餘熱鍋爐作為冷卻介質使用，使高溫氣體的熱量充分回用到系統中。(3)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，在所述第一換熱器與所述風機之間設置有第二換熱器，目的是進一步冷卻經第一換熱器降溫後的氣體，以使最終得到的氣體能夠更好地冷卻幹熄爐內的型焦。(4)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，在所述抽氣管與所述餘熱鍋爐之間連通有除塵器，由幹熄爐進入到餘熱鍋爐中的氣體是混雜了型焦分解成的固體顆粒物的高溫煙氣，高溫煙氣經除塵器進行脫塵後，其中的固體顆粒物被脫除掉了，只剩下高溫氣體，這樣避免了高溫煙氣中的固體顆粒物堵塞管道、刮擦損傷管壁現象的發生，進一步 地，所述除塵器為陶瓷多管除塵器，陶瓷材質的除塵器可以耐受較高的溫度，由幹熄爐中所排出的高溫煙氣不易損壞除塵器設備。(5)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，抽氣管與所述幹熄爐的頂部相連通，幹熄爐中的高溫煙氣由於溫度高而上升聚集在幹熄爐的頂部，可直接由幹熄爐頂部的抽氣管排出。(6)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，抽氣管與所述餘熱鍋爐的頂部相連通，高溫氣體由余熱鍋爐的頂部進入，在餘熱鍋爐中由上至下流動，可以對餘熱鍋爐中的全部換熱介質進行均勻的加熱，避免發生餘熱鍋爐內的換熱介質溫度不均的現象。(7)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，第一換熱器的高溫氣體通道在所述餘熱鍋爐的底端與所述餘熱鍋爐的高溫氣體通道相連通，高溫氣體在餘熱鍋爐的高溫氣體通道中由上至下流動與換熱介質換熱，流至餘熱鍋爐底端的氣體與換熱介質的換熱更多，溫度更低，再進入第一換熱器中換熱可進一步降低氣體的溫度，使得最終進入到幹熄爐中的氣體對型焦的冷卻效果更好。 (8)本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，所述餘熱鍋爐的換熱介質進口設置在所述餘熱鍋爐的上部，由余熱鍋爐上部引入的換熱介質與由余熱鍋爐頂部進入的高溫氣體相配合而便於進行熱量交換，同時換熱介質由余熱鍋爐的上部引入延長了其與由上至下流動的高溫氣體進行熱量交換的時間。

為了使本實用新型的內容更容易被理解，本實用新型結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的內容進行進一步的說明；圖I為本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置；其中附圖標記為I-幹熄爐，2-冷氮氣管，3-抽氣管，4-陶瓷多管除塵器，5-餘熱鍋爐，6-軟水換熱器，7-水換熱器，8-風機，9-充氣管，10-餘熱鍋爐進水口，11-軟水換熱器出水口，12-氮氣補充器。
具體實施方式
本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置如圖I所示，包括抽氣管3，所述抽氣管3與幹熄爐I相連通；餘熱鍋爐5，所述餘熱鍋爐5 —端與所述抽氣管3相連接，另一端與風機8相連接；充氣管9，所述充氣管9進氣端與所述風機8相連接，所述充氣管9出氣端與所述幹熄爐I上設置的冷氮氣管2相連接；所述餘熱鍋爐5與所述風機8之間設置有氮氣補充器12，所述氮氣補充器12的進氣口連接在所述餘熱鍋爐5與所述風機8之間的高溫氣體通道上。作為本發明所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置的又一實施例，為了對由余熱鍋爐5排出的高溫氣體進行再次冷卻並將對高溫氣體冷卻換熱得到的熱量通過換熱的方式實現收集進行回用，所述餘熱鍋爐5與所述風機8通過第一換熱器相連接，所述第一換熱器換熱介質出口與所述餘熱鍋爐5換熱介質進口相連接。也可以選擇將所述第一換熱器換熱介質出口與其他換熱器連接實現熱量供給。在上述實施例的基礎上，作為可變換的實施方式，為了進一步降低回用到幹熄爐I中氣體的溫度，還在所述第一換熱器與所述風機8之間設置有第二換熱器。[0033]在此基礎上，為了脫除掉所述高溫煙氣中的固體顆粒物以得到高溫氣體，在所述抽氣管3與所述餘熱鍋爐5之間設置有除塵器；優選的，所述除塵器為陶瓷多管除塵器4，所述陶瓷多管除塵器4為任一市售產品均可，其採用旋風分離原理對煙氣進行除塵。[0034]進一步地，所述餘熱鍋爐5的高溫氣體通道與所述第一換熱器的高溫氣體通道相連通；優選的，所述第一換熱器的高溫氣體通道在所述餘熱鍋爐5的底端與所述餘熱鍋爐5的高溫氣體通道相連通。其中，所述餘熱鍋爐5換熱介質進口可選擇設置在所述餘熱鍋爐5的上部，作為可以選擇的實施方式，也可以根據實際需求設置在所述餘熱鍋爐5的任一部位；優選的，所述第一換熱器為軟水換熱器6，所述第二換熱器為水換熱器7，所述換熱介質為軟水。優選地，所述氮氣補充器12設置在所述第一換熱器與第二換熱器之間，所述氮氣補充器12的出氣口與所述第一換熱器與第二換熱器之間的高溫氣體通道相連接。本實用新型所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置的工作過程為幹熄爐I中的高溫煙氣經幹熄爐I頂部的抽氣管3抽出至與其相連接的陶瓷多管除塵器4中，經陶瓷多管除塵器4除塵後，高溫氣體沿管道由余熱鍋爐5的頂部進入餘熱鍋爐5中，沿高溫氣體通道流動並與餘熱鍋爐5中的冷軟水進行熱量交換，降溫後的氣體由余熱鍋爐5底端進入軟水換熱器6中進行二次冷卻，在軟水換熱器6中吸熱後的軟水由軟水換熱器6出水口排出並由與其相連接的餘熱鍋爐5進水口進到餘熱鍋爐5中回用，由軟水換熱器6排出的氣體由氮氣補充器12向其中充入純氮氣以降低其中CO、CO2, SO2, CH4, O2等氣體的濃度，相對地提高氮氣的濃度，充氮後的氣體進入到水換熱器7中進行第三次冷卻，之後由風機8將氣體鼓入到充氣管9中，通過與充氣管9連接的冷氮氣管2將氣體輸入到幹熄爐I中回用。雖然本實用新型已經通過上述具體實施例對其進行了詳細的闡述，但是，本專業普通技術人員應該明白，在此基礎上所做出的未超出權利要求保護範圍的任何形式和細節的變化，均屬於本實用新型所要保護的範圍。
權利要求1.一種帶有氮氣補充器的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，包括 抽氣管(3 )，所述抽氣管(3 )與幹熄爐(I)相連通； 餘熱鍋爐(5)，所述餘熱鍋爐(5)—端與所述抽氣管(3)相連接，另一端與風機(8)相連接； 充氣管(9)，所述充氣管(9)進氣端與所述風機(8)相連接，所述充氣管(9)出氣端與所述幹熄爐(I)上設置的冷氮氣管(2)相連接； 其特徵在於， 所述餘熱鍋爐(5)與所述風機(8)之間設置有氮氣補充器(12)，所述氮氣補充器(12)的出氣口與所述餘熱鍋爐(5 )和所述風機(8 )之間的高溫氣體通道相連接。
2.根據權利要求I所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述餘熱鍋爐(5)與所述風機(8)通過第一換熱器相連接，所述第一換熱器換熱介質出口與所述餘熱鍋爐(5)換熱介質進口相連接。
3.根據權利要求2所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，還包括設置在所述第一換熱器與所述風機(8)之間的第二換熱器。
4.根據權利要求3所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述抽氣管(3)與所述餘熱鍋爐(5)之間設置有除塵器。
5.根據權利要求4所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述除塵器為陶瓷多管除塵器(4)。
6.根據權利要求4或5所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述抽氣管(3)與所述幹熄爐(I)的頂部相連通。
7.根據權利要求6所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述抽氣管(3)與所述餘熱鍋爐(5)的頂部相連通。
8.根據權利要求7所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述餘熱鍋爐(5)的高溫氣體通道與所述第一換熱器的高溫氣體通道相連通。
9.根據權利要求8所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述第一換熱器的高溫氣體通道在所述餘熱鍋爐(5)的底端與所述餘熱鍋爐(5)的高溫氣體通道相連通。
10.根據權利要求9所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述餘熱鍋爐(5 )換熱介質進口設置在所述餘熱鍋爐(5 )的上部。
11.根據權利要求10所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述第一換熱器為軟水換熱器(6 )，所述第二換熱器為水換熱器(J)。
12.根據權利要求11所述的幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，其特徵在於，所述氮氣補充器(12)設置在所述第一換熱器與第二換熱器之間，所述氮氣補充器(12)的出氣口與所述第一換熱器與第二換熱器之間的高溫氣體通道相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種幹法熄焦煙氣熱量回收裝置，包括幹熄爐，所述幹熄爐頂部與抽氣管相連通，所述抽氣管與陶瓷多管除塵器相連通，所述幹熄爐通過所述抽氣管、陶瓷多管除塵器與餘熱鍋爐的頂部相連通，所述餘熱鍋爐的高溫煙氣通道在所述餘熱鍋爐的底端底端與軟水換熱器的高溫煙氣通道相連通，所述軟水換熱器出水口與設置在所述餘熱鍋爐上部的進水口相連通，所述軟水換熱器與水換熱器相連通，所述水換熱器與風機相連通，所述風機與充氣管相連通，所述充氣管與設置在所述幹熄爐上的冷氮氣管相連通，氮氣補充器設置在第一換熱器與第二換熱器之間。
文檔編號C10B39/02GK202390367SQ20112054715
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者吳江, 徐欽, 汪從軍 申請人:貴州桑立潔淨能源科技開發有限公司