一種緊湊型焦爐逸散煙塵收集裝置及收集方法與流程
2024-03-29 14:50:05 3
本發明涉及大氣汙染物排放控制技術領域，尤其涉及一種緊湊型焦爐逸散煙塵收集裝置及收集方法。
背景技術：
在冶金焦化領域，焦爐是煤乾餾法製作焦炭工藝的重要設備。目前國內外焦化廠新建焦爐均配置了裝煤、出焦除塵裝置，這些除塵裝置對焦爐陣發性汙染物排放的控制起到了主要作用。但因焦爐的體積龐大、結構複雜，焦爐生產時，在焦爐機焦兩側爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔等處均有長期、量少、無規則、多源、偶發性的煙塵外逸。現階段國內外焦爐在生產過程中，這些逸散煙塵沒有實現集中處理，只能無組織的排放至焦爐周圍的大氣中。雖然煙塵的汙染物濃度不大，但其對環境的長期累積汙染仍然十分嚴重。
另外，大部分焦爐每年會出現1～2次的非正常狀態，即焦爐生產時可能出現上升管內壓力過大、煤氣鼓風機事故停機以及其它人為因素導致的大量氣體放散的情況，屆時，大量含有荒煤氣的混合氣體會從相對應的上升管處大量逸散。
因此，如何高效地收集焦爐在生產過程中產生的逸散煙塵，避免逸散煙塵汙染環境，已成為進一步促進焦爐生產大氣汙染物達標排放和清潔生產的又一課題。
技術實現要素：
本發明提供了一種緊湊型焦爐逸散煙塵收集裝置及收集方法，結合焦爐周圍氣體流動特點，採用煙塵捕集罩及防風調節裝置相配合的方法，實現高效收集焦爐生產時機焦兩側爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔等處長期、少量、不規則、多源、偶發性的逸散煙塵的目的，有效保護環境。
為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案實現：
一種緊湊型焦爐逸散煙塵收集裝置，包括煙塵捕集罩和防風調節裝置；所述煙塵捕集罩設置在焦爐上方，其投影面積覆蓋並大於焦爐的投影面積，煙塵捕集罩頂部中心部位設有煙氣輸送管道連接外部煙塵淨化處理設備；防風調節裝置設置在焦爐頂部四周與煙塵捕集罩之間的環形空間內，包括擋風板及風量調節機構，擋風板上設有多個風孔，風量調節機構用於調節擋風板的透孔率；擋風板的下沿固定在焦爐爐頂四周，上沿高度高於煙塵捕集罩的底沿高度。
所述煙塵捕集罩的中心豎直截面形狀為半橢圓形、半圓形、方形、長方形或梯形。
所述煙塵捕集罩由頂部壁板、傾斜氣流導向板和豎直氣流導向板組成；傾斜氣流導向板沿頂部壁板周向設置，其頂部與頂部壁板相連，底部連接豎直氣流導向板。
所述煙塵捕集罩的傾斜氣流導向板整體向外下方傾斜，其與水平面的夾角為40°～80°。
所述風量調節機構由調節板和調節板移動機構組成，調節板與擋風板平行且靠近設置，調節板上設有調節孔；調節板移動機構使調節板移動並改變其與擋風板的相對位置，通過將風孔露出或遮擋實現擋風板透孔率的調節。
所述調節孔的大小/形狀與風孔的大小/形狀相同。
基於所述裝置的一種焦爐逸散煙塵收集方法，包括：
1)焦爐正常生產時，機焦兩側及頂面的溫度在70～90℃之間，爐壁通過熱傳導、熱輻射和逸散高溫煙氣對流傳導，將熱量傳遞給爐壁附近的空氣；爐壁附近的空氣隨溫度升高，密度逐漸下降，產生沿焦爐側壁豎直向上流動的氣流；這部分向上流動的氣流裹挾著從焦爐中逸散出的有害煙塵，並在逐漸上升的過程中與環境大氣混合；
2)焦爐中逸散出的有害煙塵包括焦爐機焦兩側爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔處的外逸煙塵，向上流動的氣流最終被設置在焦爐上方的煙塵捕集罩捕獲，被捕獲的煙塵通過煙氣輸送管道輸送到外部煙塵淨化處理設備中進行淨化處理；
3)設置在焦爐頂部四周的防風調節裝置，通過調節擋風板的透孔率，能夠對焦爐周圍的環境空氣氣流方向和流量進行有效引導和調節：
當焦爐迎風側的環境空氣氣流遇到防風調節裝置時，少部分氣流通過擋風板上的風孔繼續向前流動，大部分氣流則被攔截在防風調節裝置外側；經過防風調節裝置後的環境空氣氣流速度將大大降低，從而有效減少環境空氣氣流對煙塵捕集罩捕集焦爐逸散煙塵效果的影響，提高煙塵捕集效率；
通過調節擋風板的透孔率，保證煙塵捕集罩內的氣流流動，不會出現氣流滯留區，杜絕局部煙氣濃度過高引發爆炸的風險。
所述擋風板的透孔率為10％～50％。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
1)結合焦爐周圍氣體流動特點，採用煙塵捕集罩及防風調節裝置相配合的方法，實現高效收集焦爐生產時機焦兩側爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔等處長期、少量、不規則、多源、偶發性的逸散煙塵的目的，有效保護環境；
2)煙氣捕集罩與煙氣輸送管道連接，將負壓工作狀態下收集到的焦爐逸散煙塵和空氣的混合氣體送入外部煙塵淨化處理設備中進行處理；其投影面積大於焦爐投影面積，煙塵捕集範圍廣；
3)防風調節裝置設置在焦爐爐頂四周，能夠有效降低自然環境中空氣氣流對煙塵捕集罩收集煙塵的影響，提高煙塵捕集效率。
附圖說明
圖1是本發明所述緊湊型焦爐逸散煙塵收集裝置的結構示意圖。
圖中：1.煙塵捕集罩 2.煙氣輸送管道 3.防風調節裝置 4.焦爐 5.爐門 6.裝煤孔 7.看火孔 8.上升管 9.頂部壁板 10.傾斜氣流導向板 11.豎直氣流導向板
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：
如圖1所示，本發明所述一種緊湊型焦爐逸散煙塵收集裝置，包括煙塵捕集罩1和防風調節裝置3；所述煙塵捕集罩1設置在焦爐4上方，其投影面積覆蓋並大於焦爐4的投影面積，煙塵捕集罩1頂部中心部位設有煙氣輸送管道2連接外部煙塵淨化處理設備；防風調節裝置3設置在焦爐4頂部四周與煙塵捕集罩1之間的環形空間內，包括擋風板及風量調節機構，擋風板上設有多個風孔，風量調節機構用於調節擋風板的透孔率；擋風板的下沿固定在焦爐4爐頂四周，上沿高度高於煙塵捕集罩1的底沿高度。
所述煙塵捕集罩1的中心豎直截面形狀為半橢圓形、半圓形、方形、長方形或梯形。
所述煙塵捕集罩1由頂部壁板9、傾斜氣流導向板10和豎直氣流導向板11組成；傾斜氣流導向板10沿頂部壁板9周向設置，其頂部與頂部壁板9相連，底部連接豎直氣流導向板11。
所述煙塵捕集罩1的傾斜氣流導向板10整體向外下方傾斜，其與水平面的夾角為40°～80°。
所述風量調節機構3由調節板和調節板移動機構組成，調節板與擋風板平行且靠近設置，調節板上設有調節孔；調節板移動機構使調節板移動並改變其與擋風板的相對位置，通過將風孔露出或遮擋實現擋風板透孔率的調節。
所述調節孔的大小/形狀與風孔的大小/形狀相同。
基於所述裝置的一種焦爐逸散煙塵收集方法，包括：
1)焦爐4正常生產時，機焦兩側及頂面的溫度在70～90℃之間，爐壁通過熱傳導、熱輻射和逸散高溫煙氣對流傳導，將熱量傳遞給爐壁附近的空氣；爐壁附近的空氣隨溫度升高，密度逐漸下降，產生沿焦爐4側壁豎直向上流動的氣流；這部分向上流動的氣流裹挾著從焦爐4中逸散出的有害煙塵，並在逐漸上升的過程中與環境大氣混合；
2)焦爐4中逸散出的有害煙塵包括焦爐4機焦兩側爐門5、上升管8縫隙、爐頂裝煤孔6、看火孔7處的外逸煙塵，向上流動的氣流最終被設置在焦爐4上方的煙塵捕集罩1捕獲，被捕獲的煙塵通過煙氣輸送管道2輸送到外部煙塵淨化處理設備中進行淨化處理；
3)設置在焦爐4頂部四周的防風調節裝置3，通過調節擋風板的透孔率，能夠對焦爐4周圍的環境空氣氣流方向和流量進行有效引導和調節：
當焦爐4迎風側的環境空氣氣流遇到防風調節裝置3時，少部分氣流通過擋風板上的風孔繼續向前流動，大部分氣流則被攔截在防風調節裝置3外側；經過防風調節裝置3後的環境空氣氣流速度將大大降低，從而有效減少環境空氣氣流對煙塵捕集罩1捕集焦爐4逸散煙塵效果的影響，提高煙塵捕集效率；
通過調節擋風板的透孔率，保證煙塵捕集罩1內的氣流流動，不會出現氣流滯留區，杜絕局部煙氣濃度過高引發爆炸的風險。
所述擋風板的透孔率為10％～50％。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。