专利名称：一种清洁型炼焦发电联产的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于煤加工转化炼焦和发电联产技术及装备，特别是涉及到采用不回收煤化工产品技术，采用互联式炼焦炉炼焦、余热发电、废气脱硫、除尘处理、及废水利用无污染零排放等综合生产方法及其设备。
一种清洁型炼焦发电联产设备及方法，其设备包括互联式焦炉、每单个焦炉的炉顶设有装煤孔、炉顶轨道、及装煤电动机车、炉底设有火道及小烟道、并连通的总烟道、以及与总烟道相联的余热蒸汽锅炉、其后串联的脱硫塔、除尘器、引风机及排烟烟囱，还包括由余热锅炉的高压蒸汽管路相连的汽轮机发电机组；其特征是在每列焦炉的端部炉顶上设有装煤塔，在装煤塔侧设有大倾角皮带输送煤装置，以及设有熄焦供水管路；在每列焦炉前设有运送焦炭至分选场的皮带输送装置与皮带输送车。
其方法为包括由汽车运煤至原料坑，用大倾角输送装置煤塔和电动车装煤从炉顶装煤孔向炉中冷装煤，并在炉内分层捣固，互联点火负压炼焦，成焦后炉内喷水熄焦，冷态出焦并由皮带输送车与皮带输送焦炭装置运送焦炭至分选场；高温烟气经炉内顶部空间侧火道、底火道、小烟道、大烟道至余热蒸汽锅炉产生高温蒸汽供汽轮机发电机组发电并上网或者自用，其烟气由蒸汽锅炉出来后，再经脱硫塔，除尘器净化处理，由引风机抽入烟囱排向大气。
本发明采用上述设备及工艺后，可实现炼焦发电联产，它与背景技术中所述的互联式焦炉、机械化小焦炉相比较，其特点如下1、焦炉具有互联焦炉的全部特点，又有小焦炉成本低、投资少的特点，其炉顶设置的装煤孔，使捣固装煤设备大为减少，又可实现机械化操作。
2、装煤装煤采用了大倾角输送带设备，炉顶装煤塔和电动装煤车，机械化成度较高而设备结构简单，采用含水份7～10％洗精湿煤填装，炉内分层夯实捣固，冷态装煤及整个装煤工艺过程中无粉尘污染，经捣固炼焦，焦炭产品的强度、块度、灰份等指标可达特级铸造用焦炭质量标准。
3、熄、出焦采用发电生产废水补充熄焦用水，炉内熄焦、冷出焦，用移动式皮带输送车(机)和皮带输送焦炭装置将焦炭输送到分选焦场，利用机械筛分。其熄焦水闭路循环，焦电联产无废水零排放，实现了对水资源的保护和充分利用，达到环保要求。
4、焦电联产综合利用炼焦余热发电，发电成本低，即可自用又可上网，吨焦能耗低于200kg/吨标煤，节约了能源。
5、烟气排放采用脱硫塔、除尘器、引风机、烟囱等设施，使烟气排放达到环保排放标准，有效地保护了大气，从而实现了清洁生产。
6、焦电联产工艺流程短，设备投资少、建设周期短，投资回收期短等。
图2所示，清洁型炼焦发电联产设备及平面布置图，其设备及设施包括列式互联焦炉1、装煤电动车2、加煤塔3、大倾角输送装置4、总烟道5、皮带输送装置6、皮带输送车7、焦场余热蒸汽锅炉9、脱硫塔10、除尘器11、引风机12和烟囱13、汽轮发电机组14、循环冷却水塔15、熄焦水池16、化学制软水装置17，外部供水(清洁水)系统18。互联式焦炉1由多个单炉组成一列焦炉，每两列之间设置总烟道5，每个单炉烟道与总烟道相通，在每列炉顶上设有电动装煤车2，每列端部的炉顶设加煤塔3和大倾角向加煤塔加煤的输送装置4。在每列炉前设有皮带输送装置6和可进入炉体内的皮带输送车7，由皮带输送车和输送装置将炉内的成品焦运到分选场8，经机械筛分选焦炭。
总烟道的废气温度达600-750℃，总烟道连接余热蒸汽锅炉9，锅炉烟气出口串联脱硫塔10、除尘器11、引风机12和烟囱13。烟气经余热蒸汽锅炉后温度下降至200℃左右，经脱硫、除尘后由引风机抽取排入烟囱至大气。
图3所示，清洁型炼焦发电联产的工艺路线。工艺路线包括由汽车运煤至原料煤坑20，煤塔3、大倾角输送装置4和电动装煤车2从炉顶装煤孔向炉中冷装煤21在炉内，分层捣固，点火炼焦炉22，成焦后炉内水熄焦炉23，冷出焦并皮带运送装置24，烟气经小烟道7大烟道6至余热锅炉9产生高温蒸汽供汽轮机发电机组14发电上网，其烟气再经脱硫塔10、除尘器11，由引风机12抽入烟囱13，清洁的烟气排向大气。其炼焦发电联产的具体工艺和步骤为1、冷装煤原料煤由汽车运到原料煤坑，利用大倾角输送装置的皮带运输到煤塔，煤塔将煤卸在电动装煤车煤斗中，再由电动装煤车运输到单个焦炉顶部的装煤孔上，由孔装入焦炉煤，即为冷炉装煤；煤为湿洗精煤，含水份7～10％。
2、分层捣固由孔装入焦炉煤，每装一层、由电动夯人工操作夯实捣固、每层间装有一层纸。
3、炼焦将加入煤后的若干个单孔焦炉的钢制炉门关闭封炉，各单个炉联体，即由炉与炉之间引火孔相通；调整炉膛内负压，点火加热炼焦煤，炼焦产生的煤气在炉内炭化室顶部燃烧，并经炉墙处的烟气通道至炉底火道、烟道的充分燃烧，且烟气排入小烟道与总烟道内。
4、产生高压蒸汽与发电总烟道的高温烟气600-750℃，进入余热锅炉产生压力2.5Mpa温度400℃高压过热蒸汽，蒸汽经管道输送至汽轮发电机组，发电并网或自用。
5、脱硫除尘其烟气经余热蒸汽锅炉后温度由600-750℃降至200℃左右，烟气在引风机的作用下进入Ca(OH)2粉高压静电喷枪荷电干法脱硫塔脱硫，然后，再进入高压静电除尘器除尘，除尘器排出灰和脱硫粉状物，引风机将脱硫除尘后清洁烟气送入烟囱后排向大气。
6、熄焦关闭炉与炉间的串火孔及小烟道闸板，打开炉顶孔，由炉侧供水装置，在炉内水冷熄焦。
7、冷出焦采用皮带输送焦炭装置和皮带输送车，皮带输送车进入炉内，人工操作将炼成的焦炭推到皮带输送车的皮带上，再由皮带输送焦炭装置把焦炭送到分选场，机械分筛。
在以上熄焦和出焦过程中，已有部分若干个单炉正在炼焦过程中，同时，还有部分若干个单炉正在装煤和捣固。整个互联焦炉始终处于装煤、炼焦、熄焦和出焦循环工艺中连续生产，同时，保证其余热连续产生蒸汽发电。
图2所示的以上清洁型炼焦发电联产方法，还包括由外部新鲜水18供应循环冷却水19、化学制软水25、及补充熄焦水池16，软化水供余热锅炉9，蒸汽经汽轮机发电机组发电后转化为冷凝水，同样供余热锅炉。汽轮机发电机组冷却由循环水供给，而其余热锅炉化学制水和循环冷却水的废水排入熄焦水池16，供熄焦用水，同时，熄焦回水也排入熄焦水池内，当熄焦水池不够供熄焦时由外部供应清水。在整个炼焦发电联产中可达无废水零排入。
本发明提供的清洁型炼焦发电联产设备及方法，解决了煤焦生产污染大气，水源问题，达到了环保清洁生产标准。
权利要求
1.一种清洁型炼焦发电联产的设备，包括由单个焦炉互相串联为列的互联式焦炉、每个焦炉炉顶设有的装煤孔、炉顶轨道、及电动装煤车、炉底设有的火道小烟道、并连通的总烟道、以及与总烟道相联的余热蒸汽锅炉、其后串联的脱硫塔、除尘器、引风机及排烟烟囱，还包括由余热锅炉的高压蒸汽管路相连的汽轮机发电机组；其特征是在每列焦炉的端部炉顶上设有装煤塔，在装煤塔侧设有大倾角皮带输送煤装置，以及设有熄焦供水管路；在每列焦炉前设有运送焦炭至分选场的皮带输送装置与皮带输送车。
2.根据权利要求1所述的一种清洁型炼焦发电联产设备的炼焦发电联产方法，其特征在于包括由汽车运煤至原料坑，用煤塔、大倾角输送煤装置和电动装煤车，从炉顶装煤孔向炉中冷装煤，并在炉内分层捣固，互联点火炼焦，成焦后炉内喷水熄焦，冷出焦并由皮带输送车与皮带输送焦炭装置运送焦炭至分选场；高温烟气经小烟道、大烟道至余热蒸汽锅炉产生高温蒸汽供汽轮机发电机组发电，并上网或者自用，其烟气由余热蒸汽锅炉换热降温后，再经脱硫塔，除尘器净化处理，达环保要求由引风机抽入烟囱排向大气。
3.根据权利要求1所述的一种清洁型炼焦发电联产的设备的炼焦发电方法，其特征在于它包括以下工艺及步骤(1)、冷装煤利用大倾角输送煤装置运送到煤塔上，煤塔将煤卸在电动装煤车煤斗中，再由电动装煤车运输至单个焦炉顶部的装煤孔上，由孔装入焦炉煤、即冷炉装煤；(2)、分层捣固由孔装入焦炉煤，每装一层、由电动夯人工操作夯实捣固、每层间装有一层纸；(3)、炼焦将加入煤后的至少3至5个单孔焦炉的钢制炉门关闭封炉，各炉联体，即炉与炉之间引火孔相通；调整炉膛内负压，串点火加热炼焦煤，炼焦即12-15天结焦期产生的煤气在炉内炭化室顶部燃烧，并经炉墙处的烟气通道至炉底火道、烟道充分燃烧，且烟气排小烟道与总烟道内；(4)、产生高压蒸汽与发电总烟道的高温烟气，进入余热锅炉产生高压过热蒸汽，蒸汽经管道输送至汽轮发电机组，发电并网或者自用；(5)、脱硫除尘其总烟道烟气经余热锅炉后温度下降，烟气在引风机的作用下进入脱硫塔脱硫，然后，再进入除尘器除尘，除尘器排灰，引风机把脱硫除尘后的清洁烟气送入烟囱后排向大气；(6)、熄焦关闭炉与炉间的串火孔及小烟道闸板，打开炉顶孔，由炉侧供水装置，在炉内水冷熄焦。(7)、冷出焦采用皮带输送焦炭装置与皮带输送车，皮带输送车进入炉内，人工操作把炼成的焦炭搬到皮带输送车的皮带上，再由皮带输送焦炭装置把焦炭送到分选场，机械分筛，整粒而成品焦；以上步骤中，在一组互联焦炉中，同时，有装煤至少3至5个单炉、炼焦至少3-5个单炉、及熄焦和出焦至少3至5个单炉，交叉作业，均衡循环生产焦炭；并且，始终连续有余热进入总烟道向余热锅炉供热烟气，并产生蒸汽与发电。
4.根据权利要求2或3所述的一种清洁型炼焦发电联产设备的炼焦发电方法，其特征在于它还包括由外部供循环冷却水给汽轮机发电机组、及供化学制软水给余热锅炉，其所产生的废水部分供脱硫塔增湿脱硫使用，其它废水排入熄焦水池，并利用补充熄焦供水系统的水，供熄焦使用，熄焦水闭路循环可返回熄焦水池，使整个炼焦发电联产过程中实现无废水零排放。
5.根据权利要求1所述的一种清洁型炼焦发电联产的设备，其特征在于所述的串联为列的互联式焦炉，每两列焦炉背靠背布置，在两列焦炉之间设有总烟道，并与各列的每个单炉小烟道相通，其两列焦炉的两边、即焦炉前设置焦炭皮带输送车与皮带输送焦炭装置。
全文摘要
本发明提供了一种清洁型炼焦发电联产的方法及设备，其设备包括由单个焦炉互相串联为列的互联式炉顶装煤焦炉，炉顶上的轨道、电动装煤车，炉底火道小烟道和相通的总烟道，总烟道相联的余热蒸汽锅炉，串联的脱硫塔、除尘器、引风机、烟囱，由余热锅炉高压蒸汽管路相联的汽轮机发电机组等，特点是在每列焦炉的端部炉顶上设有装煤塔，大倾角皮带输送煤装置，熄焦供水管路，及炉前皮带输送焦炭装置与皮带输送车。其工艺包括冷装煤、分层捣固、炼焦、余热锅炉产生高压蒸汽与发电、脱硫除尘、熄焦和冷出焦等。焦电联产，工艺流程短，具有节约能源，环保达标，设备投资较小等优点。
文档编号C10B57/00GK1401733SQ02129230
公开日2003年3月12日 申请日期2002年9月27日 优先权日2002年9月27日
发明者梁腊锁, 沈为清, 刘安华, 李斌 申请人:太原迎宪焦化集团有限公司