移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置的製作方法
2023-07-07 02:14:11
專利名稱：移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，具體是一種移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，適用於頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵。
背景技術：
煉焦爐在裝煤和出焦過程中產生大量對人體有害的煙塵氣體。目前國內對於這些煙塵氣體的有效治理技術，主要是地面站除塵系統，其主要結構是在焦爐旁設置固定的地面除塵工作站，將裝煤、出焦產生的汙染煙氣送到地面工作站集中處理。在地面站設袋式除塵機組(或其它除塵機組)，處理輸送來的汙染煙氣，設風機為系統提供必要的動力。在爐頂設吸塵車、在攔焦車上設吸塵罩分別用於收集裝煤、出焦過程產生的汙染煙氣。在爐頂和出焦工段沿爐長分別設置管道輸送系統和必要的鋼結構支承，用於輸送煙氣。
上述的地面站除塵系統存在以下缺點(1)固定地面工作站需佔用土地，約800m2～1000m2。
(2)煙塵收集工作區到地面站長達200～350m的輸送管道，由於系統沿程損失和漏風量增大，從而大大地增加了地面站風機負荷。按炭化室高度4.3m年產量60萬噸的焦爐為例，風機需風壓6800Pa以上，風量22萬～24萬m3/h，電機功率在600KW以上。
(3)由於地面站負荷加大，連接地面站至煙塵收集工作區的管道直徑和支承等也相應加大，輸送管道截面為3m2左右，需架設專用鋼結構支承，鋼材用量每延長米達1.5噸左右。
上述原因導致工程造價過高，按年產焦量60萬噸的焦化廠為例，需投入1300～1800萬元；施工周期長，一般需6個月左右，且在已投產的焦爐上配套困難更大，需8個月左右；裝機容量大，運行成本高，噸焦運行成本在2.5-4元，加大了生產成本；操作複雜、維修難度大，系統壽命短，設備抗腐蝕性差。
發明內容
本實用新型的目的就是提供一種移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，以解決現有技術存在的佔地多，工程造價過高，施工周期長，生產成本高，操作複雜、維修難度大，系統壽命短，設備抗腐蝕性差的問題。
本實用新型的技術方案是包括裝煤罐和工作平臺，裝煤罐安裝在工作平臺上，在該工作平臺下設車輪組與驅動裝置及其控制系統，車輪組置於煉焦爐頂端的軌道上，在所述的軌道上設有移動工作站，該移動工作站包括依次順序連接的燃燒器、初冷器、二次冷卻器、終冷器、布袋除塵機組、風機，移動工作站的上述裝置均安裝在一移動工作檯上，該移動工作檯設有車輪組和驅動裝置，並與所述的控制系統連接；所述的燃燒器與煤氣供應系統連接；在所述的裝煤罐的出口外套裝有緩衝室，在該緩衝室設有煙氣導出口，在所述的燃燒器設有可以與該煙氣導出口對接的煙氣入口。
所述的燃燒器包括燃燒室和燃燒花管，在燃燒室外壁設配風孔，用於燃燒配入空氣；燃燒花管穿入燃燒室靠近煙氣入口的前部，燃燒花管的進氣端引出燃燒室與所述的煤氣供應系統連接，在燃燒花管上設有多個出氣孔；燃燒室的另一端設有出口，並與所述的初冷器的入口連接。
所述的燃燒室由鋼板焊製成方形，內襯耐火砼。
所述的初冷器包括筒形外殼、夾水套和熱管，夾水套套在外殼外，在外殼上部插裝數根熱管，使熱管的吸熱段位於外殼內，熱管的散熱段位於夾水套內；在所述的外殼的上下端分別設有煙氣入口和出口。
所述的外殼用鋼板製成圓柱形筒體，內襯耐火砼；所述的熱管選用螺翼式20#鍋爐管，內裝鈉傳導液。
所述的二次冷卻器為鋼板製成的分層隔板換熱器與軸流風機構成，高溫煙氣通過分層隔板換熱器內，將熱量傳至冷卻器內外表面，由設在換熱器的一端的軸流風機形成的冷卻風帶走。
所述的終冷器由蛇形彎管和冷卻管構成，蛇形彎管置於冷卻管內，冷卻管的兩端串聯在高溫煙氣迴路，蛇形彎管的兩端與冷卻水迴路連接。
所述的袋式除塵機組的外殼由鋼板製成，內裝布袋，布袋材質為氟美斯覆膜防水針刺氈。
在所述的袋式除塵機組設有反吹清灰裝置。
所述的反吹清灰裝置包括脈衝反吹管、刮板輸送器和灰倉，脈衝反吹管安裝在所述的外殼內的布袋上方，刮板輸送器安裝在外殼的下端，在刮板輸送器的出口下方設置灰倉。
本實用新型具有裝機容量小，運行成本低，維修方便、操作簡單，易於自動化控制；汙染小，可穩定達到且低於國家二級環保排放標準；施工周期短，可在不影響焦爐生產的情況下配套；造價比現有技術總造價低1/3等諸多優點。
圖1是本實用新型的立體結構示意圖；圖2是本實用新型的裝煤罐及緩衝室的結構示意圖；圖3是本實用新型移動工作站的結構示意圖；圖4是本實用新型燃燒器的結構示意圖；圖5是本實用新型初冷器結構以及與燃燒器和裝煤罐連接的結構示意圖；圖6是圖5中初冷器的橫向剖視圖；圖7是本實用新型二次冷卻器的結構示意圖；圖8是本實用新型終冷器的結構示意圖；圖9是本實用新型布袋除塵機組、風機和反吹清灰裝置的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1～圖9，本實用新型包括裝煤罐11，裝煤罐11安裝在其工作平臺12上，在該工作平臺下設車輪組與驅動裝置及其控制系統(未圖示)，車輪組置於設在煉焦爐B頂端的軌道14上。本實用新型將原裝煤罐進行改造，加裝緩衝室15。並在所述的軌道14上設有移動工作站A，該移動工作站A包括依次順序連接的燃燒器1、初冷器2、二次冷卻器3、終冷器4、布袋除塵機組5、風機6和移動工作檯7，燃燒器1連接有煤氣供應系統8。移動工作檯7的車輪組、驅動裝置和控制系統與裝煤罐11的驅動裝置及其控制系統相同，使移動工作檯7可沿爐頂軌道14前後行走。在所述的裝煤罐11加煤套筒的出口外套裝有緩衝室15，在該緩衝室15設有煙氣導出口151，在所述的燃燒器1設有可以與該煙氣導出口151對接的煙氣入口16。
在裝煤時，裝煤罐11對準煉焦爐B的加煤孔17準備加煤，此時移動工作站A行走至加煤車11相應位置，燃燒器1的煙氣入口16與加煤車煙氣導出口151對正，開始加煤。
加煤過程中產生的煙塵從三個加煤孔17排出，進入緩衝室15經煙氣導出口151導出，依次進入移動工作站A的燃燒器1、初冷器2、二次冷卻器3、終冷器4、布袋除塵機組5，然後進入風機6經排氣筒9排入大氣。煙氣在燃燒器1中高溫燃燒消解使BaP最大限度無害化，進入初冷器2將900℃高溫氣體冷卻到400～500℃左右；進入二次冷卻器3，冷卻至300℃以下；進入終冷器4冷卻到150℃以下，之後進入袋式除塵機組5，除塵後的氣體進入風機6經排氣筒9排入大氣。除下的粉塵收集進入反吹清灰裝置10的灰倉103內後運走。
以下分別詳細說明本實用新型的各部分的結構和工作原理參見圖4，本實用新型的燃燒器1用於將收集的汙染煙氣通過燃燒，將苯並芘等有害氣體在900℃高溫下燃燒消解，使之無害化。
燃燒器1包括燃燒室18和燃燒花管19，在燃燒室18外壁設配風孔，用於燃燒配入空氣；兩排燃燒花管19前端穿入燃燒室18靠近煙氣入口16的前部，燃燒花管19的進氣端引出燃燒室18與所述的煤氣供應系統8連接，在燃燒花管19上均勻分布有多個出氣孔；燃燒室的另一端設有出口，並與所述的初冷器2的入口連接。煤氣來自焦爐淨煤氣系統，汙染煙氣在燃燒器1內燃燒後的900℃左右高溫氣體進入初冷器2。
燃燒室18用鋼板焊製成方形，內襯耐火砼。
參見圖5和圖6，初冷器2用於將900℃高溫煙氣迅速冷卻到450～500℃左右。初冷器2外殼21用鋼板製成圓柱形筒體，內襯耐火砼，在其上部1/3高度插裝熱管22數根，共4層，熱管22伸入初冷器長度60cm為吸熱段，外部伸出60cm在水夾套23內為散熱段。熱管22選用螺翼式20#鍋爐管，內裝鈉傳導液，熱管導熱面積根據焦爐炭化室容積大小而定。
當燃燒後的900℃高溫氣體進入初冷器2後，首先降低流速到0.9m/s的速度通過初冷器，經過熱管層，熱量由熱管22的真空熱傳導機理，以1m/s的速度迅速導至散熱夾水套23內，夾水套23內的冷卻水立即將熱量帶出至循環水槽，往復使用，從而使高溫氣體迅速降溫至450～500℃以下。
參見圖7，二次冷卻器3用於將450℃～500℃的高溫氣體冷卻到300℃以下。煙塵氣體從A走到B，外界空氣在軸流風機32的作用下由C到D，完成換熱過程。二次冷卻器3採用常規的管殼換熱器結構，用鋼板製成，高溫氣體以8m/s的流速通過分層隔板換熱器31內的A至B通道，將熱量傳至換熱器31內外表面，軸流風機32安裝在一端，高溫氣體傳出的熱量由C至D被冷卻風帶走。
參見圖8，所述的終冷器4由蛇形彎管41和冷卻管42構成，蛇形彎41管穿過冷卻管42內，冷卻管42的兩端串聯在高溫煙氣迴路，蛇形彎管41的兩端與冷卻水迴路連接。終冷器4的功能是將300℃以下的煙氣冷卻到150℃以下，300℃～150℃含塵氣體進入終冷器4內經過冷卻管42蛇形彎管41，將熱量傳給螺翼式蛇形彎管41，由管內冷卻水將熱量帶出至循環水槽。
參見圖9，所述的袋式除塵機組5的外殼51由鋼板製成，內裝數個並排的布袋52，布袋52的材質為氟美斯覆膜防水針刺氈，工作溫度160℃，過濾風速為1.2m/min。布袋52用於將150℃以下氣體過濾後進入風機6經排氣筒9排入大氣。
在所述的袋式除塵機組還設有反吹清灰裝置10，該反吹清灰裝置包括脈衝反吹管101、刮板輸送器102和灰倉103，脈衝反吹管101安裝在所述的外殼51內的布袋52的上方，刮板輸送器102安裝在外殼的下端，在刮板輸送器102的出口下方設置灰倉103。
權利要求1.一種移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，包括裝煤罐和工作平臺，裝煤罐安裝在工作平臺上，在該工作平臺下設車輪組與驅動裝置及其控制系統，車輪組置於煉焦爐頂端的軌道上，其特徵在於在所述的軌道上設有移動工作站，該移動工作站包括依次順序連接的燃燒器、初冷器、二次冷卻器、終冷器、布袋除塵機組、風機，移動工作站的上述裝置均安裝在一移動工作檯上，該移動工作檯設有車輪組和驅動裝置，並與所述的控制系統連接；所述的燃燒器與煤氣供應系統連接；在所述的裝煤罐的出口外套裝有緩衝室，在該緩衝室設有煙氣導出口，在所述的燃燒器設有可以與該煙氣導出口對接的煙氣入口。
2.根據權利要求1所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的燃燒器包括燃燒室和燃燒花管，在燃燒室外壁設配風孔，用於燃燒配入空氣；燃燒花管穿入燃燒室靠近煙氣入口的前部，燃燒花管的進氣端從燃燒室引出與所述的煤氣供應系統連接，在燃燒花管上設有多個出氣孔；燃燒室的另一端設有出口，並與所述的初冷器的入口連接。
3.根據權利要求2所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的燃燒室由鋼板焊製成方形，內襯耐火砼。
4.根據權利要求1所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的初冷器包括筒形外殼、夾水套和熱管，夾水套套在外殼外，在外殼上部插裝數根熱管，使熱管的吸熱段位於外殼內，熱管的散熱段位於夾水套內；在所述的外殼的上下端分別設有煙氣入口和出口。
5.根據權利要求4所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的外殼用鋼板製成圓柱形筒體，內襯耐火砼；所述的熱管選用螺翼式20#鍋爐管，內裝鈉傳導液。
6.根據權利要求1所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的二次冷卻器為鋼板製成的分層隔板換熱器與軸流風機構成，高溫煙氣通過分層隔板換熱器內，將熱量傳至冷卻器內外表面，由設在換熱器的一端的軸流風機形成的冷卻風帶走。
7.根據權利要求1所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的終冷器由蛇形彎管和冷卻管構成，蛇形彎管穿過冷卻管內，冷卻管的兩端串聯在高溫煙氣迴路，蛇形彎管的兩端與冷卻水迴路連接。
8.根據權利要求1所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的袋式除塵機組的外殼由鋼板製成，內裝布袋，布袋材質為氟美斯覆膜防水針刺氈。
9.根據權利要求8所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於在所述的袋式除塵機組設有反吹清灰裝置。
10.根據權利要求9所述的移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，其特徵在於所述的反吹清灰裝置包括脈衝反吹管、刮板輸送器和灰倉，脈衝反吹管安裝在所述的外殼內的布袋上方，刮板輸送器安裝在外殼的下端，在刮板輸送器的出口下方設置灰倉。
專利摘要一種移動式頂裝煤煉焦爐裝煤消煙除塵裝置，包括裝煤罐和工作平臺，裝煤罐安裝在工作平臺上，在該工作平臺下設車輪組與驅動裝置及其控制系統，車輪組置於設在煉焦爐頂端的軌道上，在所述的軌道上設有移動工作站，該移動工作站包括依次順序連接的燃燒器、初冷器、二次冷卻器、終冷器、布袋除塵機組、風機和移動工作檯，燃燒器連接有煤氣供應系統，移動工作檯的驅動裝置與所述的控制系統連接；在所述的裝煤罐的加煤出口外套裝有緩衝室，在該緩衝室設有煙氣導出口，在所述的燃燒器設有可以與該煙氣導出口對接的煙氣入口。本實用新型具有裝機容量小，運行成本低，維修方便、操作簡單，汙染小，施工周期短，造價低等優點。
文檔編號C10B45/00GK2828045SQ20052012991
公開日2006年10月18日 申請日期2005年10月17日 優先權日2005年10月17日
發明者李九林, 楊春雷, 何小剛, 官永福, 何海平 申請人:李九林