一种工厂干熄焦炉及干法熄焦系统的制作方法

本发明属于兰炭熄焦领域，具体涉及一种工厂干熄焦炉及干法熄焦系统。

背景技术：

目前我国兰炭生产中的熄焦工段主要采用湿法熄焦或水雾熄焦技术，即先用水熄灭红焦，然后再将焦炭烘干，该技术简单易行，但造成了资源浪费以及大气污染。

技术实现要素：

针对现有技术，本发明提供了一种工厂干熄焦炉及干法熄焦系统，利用干熄焦炉对红焦进行熄焦，既能回收红焦显热，节约资源，又不会产生大气污染。

为解决上述问题，本发明通过以下方案予以实现：

一种工厂干熄焦炉，包括预存室、环形气道和循环气体冷却室，所述预存室和循环气体冷却室均为空腔结构；循环气体冷却室的上端与预存室的下端固定连接；所述环形气道沿预存室的外壁周向设置，环形气道与循环气体冷却室通过斜道连通，环形气道上开设有用于与吸热装置的输入端连接的循环气体出口，干熄焦炉上还设置有用于与吸热装置的输出端连接的循环气体入口。

进一步地，所述循环气体冷却室的下端固定连接有循环气体分布室，所述循环气体分布室为空腔结构，所述循环气体入口开设在循环气体分布室的侧壁上。

进一步地，所述循环气体出口设置有一次除尘器，循环气体入口设置有二次除尘器。

进一步地，所述斜道沿循环气体冷却室周向均布设置，斜道的高度为2000mm，斜道由若干个斜道支撑板等间距构成，每个斜道支撑板的厚度为240mm。

进一步地，所述循环气体分布室的下端设置有排焦口。

进一步地，所述预存室的上端与炉顶的下端固定连接，所述炉顶的上端设置有炉口；所述预存室和循环气体冷却室为圆柱结构，预存室的内径大于循环气体冷却室的内径。

进一步地，所述预存室内设置有料位检测装置和压力检测装置，循环气体冷却室内设置有温度传感器、压力传感器，循环气体冷却室上开设人孔。

一种干法熄焦系统，包括干熄焦炉，所述干熄焦炉的炉口与冷却段的出口连接，所述冷却段的入口与干馏段的出口连接，所述干馏段的入口与干燥段的出口连接，所述干燥段的入口上方设置筛煤机；所述干熄焦炉的排焦口下方设置皮带运输机。

进一步地，所述炉口与冷却段之间设置有控制阀，所述排焦口的出口设置平板闸阀。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明的预存室和循环气体冷却室均为空腔结构，循环气体冷却室的上端与预存室的下端固定连接，循环气体冷却室上开设有若干斜道；沿预存室的外壁周向设置有环形气道，且环形气道上设置有循环气体出口，循环气体出口与吸热装置连通，吸热装置与循环气体冷却室连通，斜道将循环气体冷却室与环形气道连通。通过这样的结构设计，将红焦送进预存室中，预存室用于红焦的稳定贮存和循环气热度的稳定，循环气体冷却室为红焦与冷循环气直接接触的区域。本发明选用电厂烟气为兰炭熄焦的循环冷却气，将循环冷却气从循环气体冷却室的下端通入后，循环冷却气在循环气体冷却室中与下行的红焦接触，循环冷却气继续上行从循环气体冷却室上开设的斜道进入环形气道，进入环形气道的循环冷却气将红焦的大部分热量带走，红焦的温度从450℃降至200℃以下，带走红焦温度的循环冷却气从循环气体出口排出，排出的高温循环冷却气通过吸热装置，热量被吸热装置吸收利用后，循环冷却气的温度被降低，又从循环气体冷却室的下端进入给红焦降温，如此循环，既能回收红焦显热，实现红焦的降温，又可以将吸收的热量送到吸热装置进行热量的回收利用，节约资源，循环冷却气为电厂烟气，循环利用，又不会产生大气污染。研究数据表明，利用本发明干熄焦炉的干熄焦技术不仅可以使兰炭质量得到改善，产率也得到提高。干法熄焦与湿法熄焦相比，每吨红焦能节水0.5t，能回收45％的红焦显热，提高了焦炭抗碎强度4.66％，降低了耐磨强度1.07％。

进一步地，本发明的循环气体冷却室的下端固定连接有循环气体分布室，循环气体分布室为空腔结构，循环气体分布室的侧壁开设有循环气体入口。即从吸热装置出来的循环冷却气从循环气体入口进入循环气体分布室，循环气体分布室的设置有利于将冷循环气均匀的分布在循环气体冷却室的整个截面上，提高冷却效率。

进一步地，循环气体出口与吸热装置之间设置有一次除尘器，吸热装置与循环气体入口之间设置有二次除尘器。一次除尘器可以过滤掉从环形气道排出的循环冷却气中的杂质，避免影响吸热装置的吸热功能；二次除尘器可以过滤掉从吸热装置出来的循环冷却气中的杂质，保证循环冷却气的纯净度，进而保证红焦不受杂质的污染。

进一步地，预存室内设置有料位检测装置和压力检测装置，循环气体冷却室内设置有温度传感器、压力传感器及人孔。通过这样的设置，可以实时检测干熄焦炉的熄焦状况，保证熄焦过程安全、可靠、高效的进行。

附图说明

图1为干熄焦炉结构示意图；

图2为干熄焦炉结构的三维图；

图3为改进后的兰炭熄焦工艺流程图。

图中：1-炉口；2-炉顶；3-预存室；4-环形气道；5-循环气体出口；6-斜道；7-循环气体冷却室；8-循环气体分布室；9-循环气体入口；10-排焦口。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明作详细的解释说明。

结合图1和图2所示，为本发明的工厂干熄焦炉，包括炉口1、炉顶2、预存室3、环形气道4、循环气体冷却室7、循环气体分布室8和排焦口10，预存室3、循环气体冷却室7和循环气体分布室8均为空腔结构，且预存室3和循环气体冷却室7为圆柱结构，循环气体分布室8为锥形结构。循环气体冷却室7的上端与预存室3的下端固定连接，循环气体冷却室7的下端与循环气体分布室8的上端固定连接；预存室3的上端与炉顶2的下端固定连接，炉顶2的上端设置有炉口1；循环气体分布室8的下端设置有排焦口10，循环气体分布室8的侧壁开设有循环气体入口9。

沿预存室3的外壁周向设置有环形气道4，环形气道4上开设有一个循环气体出口5。在循环气体冷却室7上开设有若干斜道6，斜道6沿循环气体冷却室7周向均布设置，斜道6的高度为2000mm，斜道6由二十八个斜道支撑板等间隔构成，每个斜道支柱的厚度为240mm，斜道6将循环气体冷却室7与环形气道4连通。循环气体出口5通过管道与吸热装置的一端连通，且在循环气体出口5与吸热装置之间设置有一次除尘器；吸热装置的另一端与循环气体入口9之间通过管道连通，且在吸热装置与循环气体入口9之间设置有二次除尘器。本发明中的吸热装置为锅炉，从锅炉出来的循环冷却气从循环气体入口9进入循环气体分布室8，循环气体分布室8的设置有利于将冷循环气均匀的分布在循环气体冷却室7的整个截面上，提高冷却效率。在循环气体出口5与吸热装置之间设置有一次除尘器以及在吸热装置与循环气体入口9之间设置有二次除尘器的好处是：一次除尘器可以过滤掉从环形气道4排出的循环冷却气中的杂质，避免影响锅炉的正常工作；二次除尘器可以过滤掉从锅炉出来的循环冷却气中的杂质，保证循环冷却气的纯净度，进而保证红焦在冷却过程中不受杂质的污染。另外，为了实时检测干熄焦炉的熄焦状况，保证熄焦过程安全、可靠、高效的进行，在预存室3内还设置有料位检测装置和压力检测装置，在循环气体冷却室7内还设置有温度传感器、压力传感器及人孔。

本实施例中，干熄焦炉为多段筒体，外壳钢板材料选用q235-a，耐火砖为内衬材料。干法熄焦的特点是回收红焦的显热，出炉红焦的显热约占炼焦能耗的35％-40％，将这部分的能量回收并充分利用可大大降低生产成本，起到节能降耗的作用。可将红焦的温度从450℃降至200℃以下。预存室3的容积设计为100m3，直径5000mm，预存室高5093mm，该部分用于红焦的稳定贮存和循环冷却气热度的稳定。循环气体冷却室7的容积设计为250m3，直径取8000mm，高度为4974mm，此部分为红焦与冷循环气直接接触区域。环形气道4是布置在预存室3外侧用来将循环冷却气导出到一次除尘器，环形气道4的下部为斜道，与循环气体冷却室7连通；本设计的环形气道4内径取8000mm，外径取12000mm，高度为4568mm。本设计的循环气体分布室8为锥形，下部设置排焦口10，循环气体分布室8的最大直径取8000mm，高度取4000mm，排焦口10的直径取3500mm，循环气体分布室8的作用在于将循环冷却气均匀分布在循环气体冷却室7的整个截面上。

将干熄焦炉应用到熄焦系统中，其连接结构为：干熄焦炉的炉口1与冷却段的出口连接，炉口1与冷却段之间设置有控制阀，冷却段的入口与干馏段的出口连接，干馏段的入口与干燥段的出口连接，干燥段的入口上方设置筛煤机；干熄焦炉的排焦口10下方设置皮带运输机，排焦口10的出口设置平板闸阀。

如图3所示为改进后的兰炭熄焦的带有干熄焦炉的熄焦系统的工艺流程图，总体分为四段：干燥段、干馏段、冷却段和干熄焦段。本发明的干熄焦炉是应用在工艺流程的第四段，即干熄焦段。

具体的，四阶段的工艺流程为：

1、在干燥段中，煤干燥程度达到燃烧标准后，打开闸门，使干燥的煤下落至干馏段，控制炉子的生产能力，防止干馏段气体上行至干燥段。

2、干燥后的煤落至干馏段进行燃烧，使煤气和空气在火道中燃烧，产生粗煤气从炉上方管道送出。

3、煤炭加热到500℃～650℃，当充分燃烧后，红焦经过推焦机，下行到冷却段进行水冷辐射换热，使红焦的温度降低到400℃左右，产生的大量水蒸气，通过风机和余热锅炉，进入电厂发电。

4、冷却段冷却后，打开控制阀，使煤炭完全下落到干熄焦段的干熄焦仓内，关闭控制阀。通过电厂循环烟气进行干熄焦，使焦炭的温度和质量到达合格标准，产生的高温循环气，通过吸收管道，再次进入电厂烟道循环使用。

5、最后焦炭从排焦口10下落到皮带运输机上，落入焦仓内。