專利名稱：利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝及其裝置。 技術背景焦爐裝煤與出焦期間煙塵污染較大。主要特點是分散、煙塵量大、 連續(xù)性與陣發(fā)性并存，溫度高、帶有明火、處理難度大。目前，主要的環(huán)保措施有爐頂消煙除塵車和地面除塵站1、 爐頂消煙除塵車爐頂消煙除塵車，其特征是把煙氣燃燒、洗滌、除水、除塵及引風機組合在一起，對頂裝焦爐則與裝煤機合為一臺車；對搗固側裝焦爐則 獨立組合為一臺車。車載在爐頂軌道移動工作。其使裝煤與出焦時逸出 的荒煤氣及煙塵進行燃燒，達到消煙除塵的效果。 由于它在爐頂運行，存在以下缺點1) 爐頂消煙除塵車組合多臺設備，車重達到70-100噸。長期在爐 頂運行，容易造成爐體變形。嚴重影響焦爐本體的使用壽命。2) 處理量受到限制，不能夠將所有排放荒煤氣、煙塵全部進行捕 集處理掉，致使裝煤或推焦時，空氣中常伴有煙氣顆粒物，污染環(huán)境。3) 只能做除塵處理，無法對硫含量進行控制。2、 地面除塵站地面除塵站除塵方式是目前焦爐消煙除塵較為先進的一種方法。其主要結構是在焦爐旁設置固定的地面除塵工作站，將出焦、裝煤產生 的污染煙氣送到地面工作站集中處理。在爐頂設洗塵車，在攔焦車上設 吸塵罩，沿爐長設置管道輸送系統(tǒng)。在地面站設冷卻器、袋式除塵機組 (或其它除塵機組)、脫硫塔、引風機和煙囪。 地面除塵站存在以下缺點1) 占地面積大，約800-1000m2。2) 由于風量損失，地面站負荷大。按碳化室高4. 3m年產量60萬 噸的焦爐為例，風機需風壓7500Pa以上，風量14-18萬m3/h，電機功率在650KW左右。裝機容量大，運行成本高，噸焦運行成本2. 5-4元， 加大了生產成本。3)上述原因導致工程造價高，按年產量60萬噸的焦爐為例，需投 入1300-1800萬元。且施工周期長， 一般為6-8個月。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種占地面積少，工程造價低，生產成本低， 易操作，易維修的利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝及裝置 本發(fā)明所采用的工藝流程敘述如下 在焦爐的頂部設有移動的煙塵捕集車，將出焦、裝煤時散逸出來的煙 塵進行捕集在燃燒室初步燃燒，分離焦沫后再引到鍋爐內充分燃燒，即 利用了熱量，又利用鍋爐的配套設施對煙氣進行深度除塵、脫硫，達到 清潔排放的目的.(1)收集荒煤氣和煙塵在出焦過程中，煙塵捕集車置于炭化室的爐頂上方相應位置，將煙 塵捕集車的燃燒室自動翻板和機側爐門收集配風套管自動翻板關閉，攔 焦車伸縮套筒與焦爐的攔焦吸塵罩上方的口相接，集氣管伸縮套筒與帶 自動翻板的集氣管吸口相接，打開攔焦車自動翻板，開始打開焦測爐門 出焦，推焦車將紅焦從炭化室推出，焦炭通過導焦柵落入熄焦車車箱內，所產生陣發(fā)性煙塵及爐門框上方產生的煙塵，在熱浮力及風機的抽吸作 用下，收集過程中吸入空氣，煙塵和空氣的混合溫度為150-200°C，通 過攔焦車伸縮套筒進入混合器，再通過集氣管伸縮套筒進入沿爐體設置 的集氣管道；出焦完畢，關閉攔焦車自動翻板，同時打開燃燒室自動翻板和機側 爐門收集配風套管自動翻板。在裝煤過程中，使煙塵捕集車的燃燒室下 部兩側爐口伸縮套筒與焦爐爐頂爐口相接，由焦爐炭化室來的600-800 'C高溫可燃荒煤氣進入煙塵捕集車的燃燒室內燃燒，通過調節(jié)燃燒室下 端的可調節(jié)風門控制燃燒室溫度為850-950°C，燃燒后的熱廢氣與由機 側爐門收集配風套管收集的煙氣在煙塵捕集車的混合器混合，由于機側 爐門收集配風套管收集的煙氣同時吸入空氣，使混合后的煙塵混合溫度 為200-250°C，混合后的煙塵氣體通過集氣管伸縮套筒進入沿爐體設置 的集氣管道；為確保安全，防止爆鳴對設備造成沖擊，在煙塵捕集車上安裝了有安全卸放人孔，當發(fā)生爆鳴，系統(tǒng)瞬間正壓達到50-100mm水柱時，安全 卸放人孔自動起跳卸壓，壓力正常后，自動復位； (2)凈化處理集氣管道煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內 為穩(wěn)定鼓風機前管道真空度，在集氣管道安裝了一套自力式補風調壓裝 置；當管道內真空度高時，風葉開大，配風量增大；反之，風葉關小， 配風量減?。粡亩€(wěn)定管內真空在100-500Pa范圍內。煙塵氣體進入鍋爐在溫度1000-IIO(TC，空氣過量系數(shù)1. 1-1. 3的 條件下充分燃燒，燃燒后的鍋爐廢氣經換熱，再經過靜電除塵、濕法脫 硫除塵后變成清潔的氣體，經引風機，通過煙閨排入大氣。為了實現(xiàn)上述工藝中，設計了專用的煙塵捕集車和自力式補氣調壓 裝置。煙塵捕集車技術方案如下它是由支架、行走鋼輪、電機、燃燒室和混合器組成，其特征在于支 架裝有行走鋼輪和電機，支架上面安裝有燃燒室和混合器，燃燒室下部 兩側各有一根爐口吸管，爐口吸管下端有爐口伸縮套筒，在燃燒室下端 安裝了煤氣自動點火噴嘴和可調節(jié)風門，燃燒室上部一側有燃燒廢氣出 氣管與混合器相通，燃燒室上部另一側有液壓伸縮桿與機側爐門收集配 風套管相連，混合器上部有攔焦車伸縮套筒和機側爐門收集配風套管， 機側爐門收集配風套管與混合器上部相通，混合器下部有集氣管伸縮套 筒，在混合器安裝了安全卸放人孔。如上所述的安全卸放人孔是由安全人孔本體、人孔蓋板、配重塊和 限位桿組成，安全人孔本體安裝有限位桿，限位桿上活動連接有人孔蓋 板，人孔蓋板上有配重塊。如上所述的燃燒廢氣出氣管內安裝有燃燒室自動翻板。 如上所述的機側爐門收集配風套管內安裝有機側爐門收集配風套 管自動翻板。如上所述的攔焦車伸縮套筒內安裝有攔焦車自動翻板。 本發(fā)明的一種焦爐爐頂煙塵捕集車通過行走鋼輪，在電機的作用下 可在焦爐爐頂沿軌道自行移動。為確保安全，防止爆鳴對設備造成沖擊，在混合器安裝了安全卸放人孔。當發(fā)生爆鳴，系統(tǒng)瞬間正壓達到50-100mm水柱時，安全卸放人孔自 動起跳卸壓，壓力正常后，自動復位。 自力式補氣調壓裝置的技術方案如下 自力式補風調壓裝置是它是由框體、調壓風葉和調壓配重條組成，在 補風調壓裝置框體上安裝有可活動的調壓風頁，調壓風頁上有調壓配重 條。沿爐長設置了水封式連續(xù)煤氣供應槽，可以為移動的煙塵捕集車連 續(xù)地提供燃燒用煤氣。系統(tǒng)設有煤氣自動防回火裝置。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1、 在焦爐的頂部設有移動的煙塵捕集車，將出焦、裝煤時散逸出 來的煙塵進行捕集在燃燒室初步燃燒，分離焦沫后再弓I到鍋爐內充分燃 燒，即利用了熱量，又利用鍋爐的配套設施對煙氣進行深度除塵、脫硫， 達到清潔排放的目的.2、 本工藝操作簡單，節(jié)約投資，不需占地，對焦爐頂煙塵捕集率高而且消煙除塵效果好，達到國家二級排放標準。3、 用鍋爐系統(tǒng)替代地面除塵站。4、 煙塵捕集車結構簡單，在整車的設計過程中，對車上的組件進行 了緊促型組合。大大減輕了車架的尺寸和重量。使整車的重量控制在 20-25噸。5、 工程造價低，生產成本低，易操作，易維修。


圖1是本發(fā)明的煙塵捕集車結構示意圖 圖2是本發(fā)明的安全泄放人孔結構示意圖 圖3是本發(fā)明的自力式補氣調壓裝置結構示意圖 如圖所示1、車體支架2、行走鋼輪3、電機4、爐口吸管5、爐口伸縮套筒6、可調節(jié)風門7、氣自動點火裝置8、機側爐門收集配風套管9、液壓伸縮桿10-、燃燒室11、燃燒廢氣出氣管12-、爐門收集套管自動翻板13、燃燒室自動翻板14、安全泄放人孔15、攔焦車自動翻板16、攔焦車伸縮套筒17、集氣管伸縮套筒18、混合器19、安全人孔本體20、人孔蓋板21、配重塊22、限位桿23、調壓裝置框體24、調壓風頁25、調壓配重條具體實施方式
: 實施例1爐頂煙塵捕集車車體支架1裝有行走鋼輪2和電機3，支架1上面 安裝有燃燒室10和混合器18，燃燒室10下部兩側各有一根爐口吸管4， 爐口吸管4下端有爐口伸縮套筒5，在燃燒室10下端安裝了煤氣自動點 火噴嘴7和可調節(jié)風門6，燃燒室10上部一側有燃燒廢氣出氣管11與 混合器18相通，燃燒廢氣出氣管ll內安裝有燃燒室自動翻板13;混合 器18上部有攔焦車伸縮套筒16和機側爐門收集配風套管8，攔焦車伸 縮套筒16內安裝有攔焦車自動翻板15。機側爐門收集配風套管8內安 裝有機側爐門收集配風套管自動翻板12;混合器18下部有集氣管伸縮 套筒17，攔焦車伸縮套筒16內安裝有攔焦車自動翻板15。各伸縮套筒 均由液壓伸縮桿9進行推動、拖動，在混合器18頂部安裝了安全卸放人 孔14。安全卸放人孔14安裝有限位桿22，限位桿22上活動連接有人孔 蓋板20，人孔蓋板20上有配重塊21。在出焦過程中，攔焦車移動至需要出焦的炭化室的相應位置， 導焦柵對準需要出焦的炭化室。焦爐爐頂煙塵捕集車通過電機2帶動行 走鋼輪1行走置于炭化室的爐頂上方相應位置，將燃燒室自動翻板13和 機側爐門收集套管自動翻板12關閉，攔焦車伸縮套筒16與焦爐的攔焦 吸塵罩上方的口相接，集氣管伸縮套筒17與帶自動翻板的集氣管吸口相 接，打開攔焦車自動翻板15，開始打開焦測爐門出焦，推焦車將紅焦從 炭化室推出，焦炭通過導焦柵落入熄焦車車箱內，所產生陣發(fā)性煙塵及 爐門框上方產生的煙塵，在熱浮力及風機的抽吸作用下聚集于攔焦車吸 塵罩中，煙塵和空氣的混合溫度為16CTC，通過攔焦車伸縮套筒16進入 混合器18，再通過集氣管伸縮套筒17進入沿爐體設置的集氣管道。出焦完畢，關閉攔焦車自動翻板15，同時打開燃燒室自動翻板13 和機側爐門收集套管自動翻板12。開始裝煤時，使燃燒室10下部兩側 爐口伸縮套筒5與焦爐爐頂爐口相接(對搗固側裝焦爐來說)或與加煤 漏斗的側法蘭對接(對頂裝焦爐來說)，開始收集可燃荒煤氣，由焦爐炭化室來的60CTC高溫可燃荒煤氣通過爐口吸管4進入燃燒室10，接通凈 煤氣并由煤氣自動點火噴嘴7自動點火，由可調節(jié)風門6調節(jié)風量控制 燃燒室溫度為85CTC使可燃荒煤氣完全燃燒，完全燃燒后的廢氣通過燃 燒廢氣出氣管11進入混合器18。機側爐門收集配風套管8在液壓伸縮 桿9的作用下伸到對應的焦爐爐門上方，開始收集焦爐爐門溢出的煙氣 和配風，并進入混合器18與燃燒廢氣混合，使混合后的煙塵氣體溫度為 21CTC，最后通過集氣管伸縮套筒17進入沿爐體設置的集氣管道。集氣管道上安裝了自力式補風調壓裝置。補風調壓裝置框體23上 安裝有可活動的調壓風頁24，調壓風頁24上有調壓配重條25。煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內，在溫度 IOO(TC，空氣過量系數(shù)1. 10的條件下充分燃燒，燃燒后的鍋爐廢氣經換 熱，再經過靜電除塵、濕法脫硫除塵后變成清潔的氣體，經引風機，通 過煙囪排入大氣。 實施例2、在出焦過程中，所產生陣發(fā)性煙塵及爐門框上方產生的煙塵，在熱 浮力及風機的抽吸作用下聚集于攔焦車吸塵罩中，煙塵和空氣的混合溫 度為17(TC。在裝煤過程中，由焦爐炭化室來的65CTC高溫可燃荒煤氣進入燃燒 室，調節(jié)風量控制燃燒室溫度為875'C使可燃荒煤氣完全燃燒，燃燒后 的廢氣與焦爐爐門收集來的煙氣和配風，進入混合器混合，混合后的煙 塵氣體溫度為22CTC。集氣管道煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內， 在溫度1025°C，空氣過量系數(shù)1. 15的條件下充分燃燒。其它同實施例1。實施例3在出焦過程中，所產生陣發(fā)性煙塵及爐門框上方產生的煙塵，在熱 浮力及風機的抽吸作用下聚集于攔焦車吸塵罩中，煙塵和空氣的混合溫 度為180°C。在裝煤過程中，由焦爐炭化室來的7ocrc高溫可燃荒煤氣進入燃燒 室，調節(jié)風量控制燃燒室溫度為90crc使可燃荒煤氣完全燃燒，燃燒后 的廢氣與焦爐爐門收集來的煙氣和配風，進入混合器混合，混合后的煙塵氣體溫度為230°C。集氣管道煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內，在溫度1050°C，空氣過量系數(shù)1. 20的條件下充分燃燒。其它同實施例1。 實施例4在出焦過程中，所產生陣發(fā)性煙塵及爐門框上方產生的煙塵，在熱 浮力及風機的抽吸作用下聚集于攔焦車吸塵罩中，煙塵和空氣的混合溫 度為190°C。在裝煤過程中，由焦爐炭化室來的75CTC高溫可燃荒煤氣進入燃燒 室，調節(jié)風量控制燃燒室溫度為925"C使可燃荒煤氣完全燃燒，燃燒后 的廢氣與焦爐爐門收集來的煙氣和配風，進入混合器混合，混合后的煙 塵氣體溫度為24CTC。集氣管道煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內， 在溫度1075°C，空氣過量系數(shù)1. 25的條件下充分燃燒。其它同實施例1。:出焦過程中，所產生陣發(fā)性煙塵及爐門框上方產生的煙塵，在熱 浮力及風機的抽吸作用下聚集于攔焦車吸塵罩中，煙塵和空氣的混合溫 度為200。C。在裝煤過程中，由焦爐炭化室來的80crc高溫可燃荒煤氣進入燃燒室，調節(jié)風量控制燃燒室溫度為95CTC使可燃荒煤氣完全燃燒，燃燒后的廢氣與焦爐爐門收集來的煙氣和配風，進入混合器混合，混合后的煙塵氣體溫度為250°C。集氣管道煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內，在溫度IIO(TC，空氣過量系數(shù)1. 30的條件下充分燃燒。其它同實施例1。實施效果與現(xiàn)有技術的對比 本發(fā)明工藝與現(xiàn)在較為先進地面除塵站除塵工藝相比，具有投資 少，運行能耗低，占地少等優(yōu)勢。表l本發(fā)明工藝與地面除塵站除塵工藝投資消耗比較項 目地面除塵站工藝本發(fā)明除塵工藝總投資1500多萬元(按配套60萬噸/ 年焦產能計，下同)約地面站投資的20°/0裝機容量650KW30KW (鍋爐風機不計)熱量的利用用冷卻水冷卻引入鍋爐內發(fā)電蒸汽用量0. 25t/h無冷卻水18 t/h無占地面積無職工定員8人(2人/班)無煙塵氣引入鍋爐內代替了原來的冷空氣，減少了預熱熱量，利用了 焦爐煙塵的熱量，節(jié)約了能源。同時后期的除塵、脫硫設施的負荷又沒 有明顯增大。由于鍋爐的除塵、脫硫要求一般比地面除塵站高。所以除 塵效果達到甚至超過地面除塵站的除塵效果，個別指標達到國家一級排放標準。表2本發(fā)明工藝與地面除塵站除塵工藝除塵效果比較地面除本發(fā)明工藝國家排放標準項 目塵站實施 例1實施 例3實施 例3實施 例4實施 例5一級二級風機流量 m3/h160000210000202000193800185800177700煙塵捕集率 %90.093. 193.092.892. 792.5煙氣顆粒物(出口)2.502.482.422.352. 302.241.03.5rag/m3苯可溶物 mg/m30.60.250.210. 180. 150. 130. 250.8苯并芘 *10—3mg/m32. 52.01. 71.41. 31.01.04.01權利要求
1、一種利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝，其特征在于包括如下步驟(1)收集荒煤氣和煙塵在出焦過程中，煙塵捕集車置于炭化室的爐頂上方相應位置，將煙塵捕集車的燃燒室自動翻板和機側爐門收集配風套管自動翻板關閉，攔焦車伸縮套筒與焦爐的攔焦吸塵罩上方的口相接，集氣管伸縮套筒與帶自動翻板的集氣管吸口相接，打開攔焦車自動翻板，開始打開焦測爐門出焦，推焦車將紅焦從炭化室推出，焦炭通過導焦柵落入熄焦車車箱內，所產生陣發(fā)性煙塵及爐門框上方產生的煙塵，在熱浮力及風機的抽吸作用下，收集過程中吸入空氣，煙塵和空氣的混合溫度為150-200℃，通過攔焦車伸縮套筒進入混合器，再通過集氣管伸縮套筒進入沿爐體設置的集氣管道；出焦完畢，關閉攔焦車自動翻板，同時打開燃燒室自動翻板和機側爐門收集配風套管自動翻板。在裝煤過程中，使煙塵捕集車的燃燒室下部兩側爐口伸縮套筒與焦爐爐頂爐口相接，由焦爐炭化室來的600-800℃高溫可燃荒煤氣進入煙塵捕集車的燃燒室內燃燒，通過調節(jié)燃燒室下端的可調節(jié)風門控制燃燒室溫度為850-950℃，燃燒后的熱廢氣與由機側爐門收集配風套管收集的煙氣在煙塵捕集車的混合器混合，由于機側爐門收集配風套管收集的煙氣同時吸入空氣，使混合后的煙塵混合溫度為200-250℃，混合后的煙塵氣體通過集氣管伸縮套筒進入沿爐體設置的集氣管道；(2)凈化處理集氣管道煙塵氣體經旋風分離器分離灰塵后，經鼓風機進入鍋爐內為穩(wěn)定鼓風機前管道真空度，在集氣管道安裝了一套自力式補風調壓裝置；當管道內真空度高時，風葉開大，配風量增大；反之，風葉關小，配風量減??；從而穩(wěn)定管內真空為1-5kPa；煙塵氣體進入鍋爐在溫度1000-1100℃，空氣過量系數(shù)1.1-1.3的條件下充分燃燒，燃燒后的鍋爐廢氣經換熱，再經過靜電除塵、濕法脫硫除塵后變成清潔的氣體，經引風機，通過煙囪排入大氣。
2、 如權利要求1所述的一種利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝專用 煙塵捕集車，其特征在于它是由支架(1)、行走鋼輪(2)、電機(3)、 燃燒室(10)和混合器(18)組成，其特征在于支架(1)裝有行走鋼輪(2)和電機(3)，支架(1)上面安裝有燃燒室(10)和混合器(18)， 燃燒室(10)下部兩側各有一根爐口吸管(4)，爐口吸管(4)下端有爐 爐口伸縮套筒(5)，在燃燒室(10)下端安裝了煤氣自動點火噴嘴(7) 和可調節(jié)風門(6)，燃燒室(10)上部一側有燃燒廢氣出氣管(11)與 混合器(18)相通，燃燒廢氣出氣管(ll)內安裝有燃燒室自動翻板(13); 混合器(18)上部有攔焦車伸縮套筒(16)和機側爐門收集配風套管(8)， 攔焦車伸縮套筒(16)內安裝有攔焦車自動翻板(15)。機側爐門收集配 風套管(8)內安裝有機側爐門收集配風套管自動翻板(12);混合器(18) 下部有集氣管伸縮套筒(17)，攔焦車伸縮套筒(16)內安裝有攔焦車自 動翻板(15)。各伸縮套筒均由液壓伸縮桿(9)進行推動、拖動。在混 合器(18)頂部安裝了安全卸放人孔(14)。
3、 如權利要求2所述的一種利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝專用 煙塵捕集車，其特征在于所述的安全卸放人孔是由安全人孔本體(19)、 人孔蓋板(20)、配重塊(21)和限位桿(22)組成，安全卸放人孔(14) 安裝有限位桿(22)，限位桿(22)上活動連接有人孔蓋板(20)，人孔 蓋板(20)上有配重塊(21)。
4、 如權利要求1所述的一種利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝專用 自力式補氣調壓裝置，其特征在于它是由框體(23)、調壓風葉(24)、 和調壓配重條(25)組成，在補風調壓裝置框體上安裝有可活動的調壓 風頁(24)，調壓風頁(24)上有調壓配重條(25)。
全文摘要
一種利用鍋爐系統(tǒng)進行焦爐消煙除塵的工藝及裝置。在焦爐的頂部設有移動的煙塵捕集車，將出焦、裝煤時散逸出來的煙塵進行捕集在燃燒室初步燃燒，分離焦沫后再引到鍋爐內充分燃燒，既利用了熱量，又利用鍋爐的配套設施對煙氣進行深度除塵、脫硫，達到清潔排放的目的。本工藝操作簡單，節(jié)約投資，不需占地，而且消煙除塵效果好，達到國家二級排放標準?？梢蕴娲孛娉龎m站。為了實施工藝中所描述的煙塵收集，特地設計了專用的煙塵捕集車。適用于已建有完善鍋爐系統(tǒng)的廠家進行焦爐的消煙除塵。
文檔編號B08B15/00GK101260304SQ20071018546
公開日2008年9月10日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權日2007年12月21日
發(fā)明者何小剛, 劉新文, 張振明 申請人:山西發(fā)鑫集團有限公司