一種經濟型幹熄焦裝置的製作方法
2023-06-20 13:15:26
專利名稱：一種經濟型幹熄焦裝置的製作方法
技術領域：
一種經濟型幹熄焦裝置，屬於幹熄焦技術裝備領域。
背景技術：
目前在蘭炭或者焦炭生產過程中，高溫紅焦溫度在700-1000°C，對紅焦的冷卻目前主要採取將紅焦落入水中，水有一定的高度，成為水封中作為密封煤氣的介質，這樣用水實現了紅焦的熄滅，熄滅紅焦中產生的煤氣也不會逸出，從而完成熄焦過程。但該工藝存在以下問題
1、紅焦的熱被水帶走，造成資源浪費，同時也增大了循環水的電力消耗；
2、水熄焦過程中，焦油、苯酚等有害物質溶入水中，也加大了環境汙染，增加了水處理難度。同時熄紅焦需要消耗大量水，這對本來就缺水的焦炭主要產地北方地區來說，無疑是水資源的極大浪費；
3、紅焦用水熄滅後，需要經過脫水和進一步乾燥，才能滿足電石、矽鐵、冶鐵的生產含水率需要，焦炭脫水乾燥進一步消耗了大量能源，造成了更多的能源浪費。現在應用於紅焦的幹熄焦技術原理是利用冷的惰性氣體(氮氣或燃燒後的煙道氣)在幹熄爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦，吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給幹熄焦鍋爐產生蒸汽，被冷卻的惰性氣體再由循環風機鼓入幹熄爐冷卻紅焦。幹熄焦鍋爐產生的蒸汽輸入廠內蒸汽管網或送去發電。傳統氮氣幹熄焦裝置配套的機電設備、鍋爐、用水處理系統、發電裝置、自動控制系統和除塵系統等複雜，投資成本高，運行費用高，典型年產百萬噸焦炭產能經濟型幹熄焦裝置投資為2億元左右，對中小型焦炭生產企業特別是蘭炭生產企業而言幾乎是天價，如60萬噸蘭炭產能總投資才2億元左右，要企業投資上億元建幹熄焦裝置極為困難。故能夠滿足中小型焦炭生產需要的低成本經濟型幹熄焦技術急需開發，這樣可以在不消耗水的情況下回收餘熱且不再消耗乾燥能耗、實現幹法熄焦的工藝和設備，即低成本經濟型幹熄焦技術有巨大的潛在市場需求。基於此，我們結合焦炭生產工藝和幹熄焦的要求，開發了經濟型幹熄焦技術。經濟型幹熄焦技術及設備核心由兩部分組成紅焦預處理和紅焦餘熱回收單元。採用本技術和工藝設備幹熄焦的投資可以從500萬元級別起步，根據工藝要求和現場實際，回收熱能形式可以是熱風、熱水或蒸汽(發電)，投資最多為傳統幹熄焦設備投入的十分之一到四分之一，能夠大幅度降低投資和運行費用。
發明內容
解決問題
本發明型旨在解決傳統水熄焦技術所造成的熱能浪費，水資源、電力資源消耗，環境汙染以及焦炭脫水乾燥過程中能源的更多浪費問題，同時由於本發明型設備運行簡單，成本低，故也解決了現有的幹熄焦裝置設備複雜，運行維修費用高，無法在中小型企業推廣使用的難題。本發明型提供了一種經濟型幹熄焦裝置，包括連續下料罐、煤氣處理單元、冷卻器，連續下料罐通過帶有閥門的匯料鬥與冷卻器連接，通過帶有氣動閥門的管道與煤氣處理裝置連接。高溫蘭炭由焦爐進入連續下料罐，所述連續下料罐由三個間斷工作、並聯同心排焦罐組成，工作時間首尾相接，實現連續下料。當蘭炭達限定高度，排焦罐上雙層閥先後關閉， 排氣閥打開，有害氣體及粉料進入煤氣處理裝置，打開吹掃閥，排除殘留有害氣體，完成後先後關閉吹掃閥、排氣閥，罐體底部閥門打開蘭炭經匯料鬥進入冷卻器進行冷卻。該設備達到了解決傳統用水冷裝置造成汙染、熱能浪費等難題的目的，同時結構簡單，成本較低，實現了節能減排，也解決了傳統幹熄焦裝置結構複雜、投資大、運行費用高等難題。技術方案
本發明型的實現方式為連續下料裝置分A、B、C三套排焦罐，A，B兩個排焦罐輪換工作實現連續下料，C做備用，或者A，B, C任意2個連續工作，第三個做備用，或者A，B, C均連續工作，互為備用，在其中一個出現故障時自動退出，另外2個完成連續工作。以A，B兩個排焦罐輪換工作實現連續下料，在排焦同時進行煤氣處理工序，初步排除排焦罐內煤氣， 隨後打開吹掃閥6，充入煙道氣或氮氣吹掃，將紅焦內的殘留煤氣排出，所排出的部分焦炭粉在灰鬥8處降落，灰鬥8將其收集，吹掃管道通過伸入除塵水箱水面以下，粉塵和煤氣被吹入除塵水箱13的水中沉澱到水底定期排出，煤氣逸出水面和輔助氣源閥14提供的煤氣混合，保證達到可燃濃度，通過常燃燒嘴15處燃燒後排空，如果常燃燒嘴熄滅，則自動關閉輔助氣源閥，並且進行報警處理。完成吹掃後，先後關閉吹掃閥與洩壓排氣閥，打開A裝置底部的翻板閥延時一段時間打開插板閥，高溫蘭炭進入冷卻器進行冷卻。有益效果
1、採用本經濟型幹熄焦裝置，降低了有害物質的排放，免除了對周圍設備的腐蝕和對大氣的汙染，保護了環境。2、本裝置回收利用紅焦的顯熱，實現了節能降耗。3、本裝置避免了水熄焦急劇冷卻對焦炭結構的不利影響，提高了焦炭質量。4、本發明型結構相對簡單，操作方便，降低了投資成本。
附圖1是經濟型幹熄焦裝置的主視結構示意圖。附圖2是排焦罐的俯視結構示意圖。1.焦爐 2.排焦罐 3.上插板閥 4.上翻板閥 5.料位計 6.吹掃閥 7.排氣閥 8.灰鬥 9.水位計 10.排氣閥 11.排溼料閥 12.進出水閥 13.除塵水箱 14.輔助氣源閥 15.帶報警裝置的常燃燒嘴 16.匯料鬥 17.下料閥 18.冷卻器 19. N2密封圈 20.鎖氣器 21.下插板閥 22.下翻板閥。
具體實施例方式1、如附圖1所示，焦爐工作前，先保證各個氣動閥門處於關閉狀態，焦爐1開始工作，當焦爐內的紅焦存到一定高度後，打開上翻板閥4，延時一定時間後打開上插板閥3，紅焦開始從焦爐1落入排炭罐2，同時料位計5開始工作，當排焦罐2內的紅焦達到料位計5 設定的高度時，上插板閥3自動關閉，隨後上翻板4關閉。2、隨後打開排氣閥有害氣體及粉料進入煤氣處理工序，初步排除排焦罐內有毒氣
4體，隨後打開吹掃閥6，充入煙道氣或氮氣吹掃，將紅焦內的殘留煤氣排出，所排出的部分焦炭粉在灰鬥8處降落，灰鬥8將其收集，其餘粉塵落入除塵水箱13的水中沉澱到水底定期排出，煤氣逸出水面和輔助氣源閥14提供的煤氣混合，保證達到可燃濃度，通過常燃燒嘴 15處燃燒後排空，如果常燃燒嘴熄滅，則自動關閉輔助氣源閥，並且進行報警處理。3、排焦罐2內有毒氣體排出後，先後關閉吹掃閥6和排氣閥7，打開下翻板閥22， 隨後打開下插板閥21，紅焦利用自身重力落入匯料鬥16，等紅焦全部落下後，先後關閉下翻板閥22和下插板閥21。4、此時紅焦冷卻餘熱回收器18處於工作狀態，打開N2密封圈上的氣動閥，開始噴出保護氣體，隨後打開進料口氣動閥，紅焦進入冷卻器進行冷卻，經過冷卻後的紅焦變為 100度以下的焦炭，通過出料口的鎖氣器排出冷卻器。紅焦冷卻餘熱回收器18入料口接N2 密封圈19密封空氣，出料口接鎖氣器20密封空氣，防止空氣進入冷卻器，以防紅焦產生燃5、三個排焦罐之間的工作流程以AB罐循環進行，C罐作為備用為例為將三個排焦罐分為A罐B罐C罐，A罐下閥關閉，上閥打開，紅焦落入A罐，達到料位計5設定的高度關閉A罐上閥；B罐重複A罐動作，B罐充入紅焦的同時，A罐進入吹掃煤氣過程，完成之後將紅焦排出，此時B罐紅焦量達到料位計5設定的高度，關閉B罐上閥，B罐進入吹掃煤氣過程，如此AB罐循環進行，C罐作為備用。或者A，B，C任意2個連續工作，第三個做備用， 或者A，B, C均連續工作，互為備用，在其中一個出現故障時自動退出，另外2個完成連續工作。6、一定時間後，要對灰鬥8和除塵水箱13下部的焦炭粉塵進行處理，其過程為在焦爐停止工作時打開灰鬥8和排溼灰閥11的手動閥，將粉塵排出。由水位計9檢測除塵水箱13內的液位，當液位不符合規定時，打開進出水閥12，進行排水或者加水。
權利要求
1.一種經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於所述的經濟型幹熄焦裝置包括連續下料罐、 煤氣處理單元、紅焦冷卻餘熱回收器。
2.如權利要求1所述的經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於連續下料罐(2)通過帶有下料閥(17)的匯料鬥(16)與紅焦冷卻餘熱回收器連接，通過帶有排氣閥(7)的管道與煤氣處理裝置連接。
3.如權利要求1所述的經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於所述的連續下料罐由A，B,C 三個排焦罐(2)並聯同心布置組成，排焦罐間斷工作，工作時間首尾相接，從而實現連續下料。
4.如權利要求1所述的經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於所述的連續下料罐中A，B兩個排焦罐(2)輪換工作實現連續下料，C做備用，或者A，B, C任意2個連續工作，第三個做備用，或者A，B，C均連續工作，互為備用，在其中一個出現故障時自動退出，另外2個完成連續工作。
5.如權利要求1所述的經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於所述的下料罐(2)包括上插板閥(3 )，上翻板閥⑷，下翻板閥(22 )，下插板閥(21)，料位計(5 )，吹掃閥(6 )。
6.如權利要求1所述的經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於所述的煤氣處理單元由灰鬥 (8)，排氣閥(10)，除塵水箱(13)，輔助氣源閥(14)，帶報警裝置的常燃燒嘴(15)及其連接管道組成。
7.如權利要求1或6所述的經濟型幹熄焦裝置，其特徵在於輸氣管道伸入到除塵水箱液面下，除塵水箱(13)包括水位計(9)、排溼料閥(11)、進出水閥(12)。
8.如權利要求1所述的經濟型幹熄焦裝置，冷卻餘熱回收器可以是臥式或立式冷卻機，冷卻介質一般是水，採用間壁換熱幹法冷卻，其特徵在於在紅焦冷卻餘熱回收器(18) 入料口接隊密封圈(19)密封空氣，出料口接鎖氣器(20)密封空氣，防止空氣進入冷卻器。
全文摘要
一種經濟型幹熄焦裝置，包括連續下料罐、煤氣處理單元、紅焦冷卻餘熱回收器，所述連續下料罐由三個間斷工作、並聯同心排焦罐組成，工作時間首尾相接，實現連續下料。排焦期間紅焦經過煤氣處理單元處理吹掃煤氣及粉料後，經匯料鬥進入冷卻餘熱回收器進行幹法冷卻。該設備解決了傳統用水熄焦造成汙染、熱能浪費等難題，同時結構簡單，成本較低，實現了節能減排。採用本技術和工藝設備幹熄焦的投資可以從500萬元級別起步，根據工藝要求和現場實際，回收熱能形式可以是熱風、熱水或蒸汽(發電)，投資最多為傳統幹熄焦設備投入的十分之一到四分之一，能夠大幅度降低投資和運行費用。
文檔編號C10B39/02GK102277179SQ201110216249
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月31日 優先權日2011年7月31日
發明者李志鵬 申請人:聖火科技(河南)有限責任公司, 李志鵬