一种焦炉烟气循环系统及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种焦炉烟气循环系统及处理方法。
【背景技术】
[0002]我国炼焦产业规模较大，2014年的国内焦炭产量为4.76亿吨，建设一座焦炉的投资在2亿人民币以上，使用寿命在25年以上，目前国内炼焦炉绝大部分是立火道单点燃烧结构，平均炉龄在10年以内。
[0003]2015年I月I日起国家执行新的焦炉污染物排放标准，新的焦炉污染物排放标准要求氮氧化物排放浓度最高在500mg/m3以下，但国内在产的700多座焦炉烟气排放氮氧化物浓度普遍在500?1800mg/m3，不能满足新的排放标准。
[0004]如果为了环保达标将这些焦炉全部拆除重建为分段燃烧的新型焦炉，将需要1400亿以上的投资，难以短期内实现，只能对现有在产焦炉进行烟气氮氧化物治理。但目前国内外没有大范围工业化应用的焦炉烟气脱硝技术，正在研发的技术多为低温催化法脱硝工艺，每套需要投资3000?9000多万元，对于焦炭吨焦成本在20元以上，焦化企业难以承受。
[0005]由此可见，拆除现有在产焦炉或采用在研的脱硝工艺净化焦炉燃烧生成的废气，成本太高，而不对废气进行处理又会对环境造成严重污染。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供一种焦炉烟气循环系统及处理方法，用于以解决拆除现有在产焦炉或采用在研的脱硝工艺净化焦炉燃烧生成的废气，成本太高，而不对废气进行处理又会对环境造成严重污染的技术问题。
[0007]一方面，本申请实施例提供了如下技术方案:
[0008]一种焦炉烟气循环系统，包括:
[0009]焦炉；
[0010]降温装置，所述降温装置的入气口与所述焦炉的废气出气口连接，用于对所述焦炉燃烧后生成的废气进行降温；
[0011]气体混合器，所述气体混合器的入气口与所述降温装置的出气口连接，用于混合氧气和降温后的所述废气，以生成混合气；所述氧气由与所述气体混合器连接的制氧装置输出至所述气体混合器；
[0012]其中，所述气体混合器的出气口与所述焦炉的入气口连接，以将所述混合气输入所述焦炉作为助燃气体。
[0013]可选的，所述系统还包括:鼓风机，所述鼓风机连接于所述降温装置和所述气体混合器之间，用于将所述降温装置降温后的所述废气输送至所述气体混合器内。
[0014]可选的，所述系统还包括:烟气净化装置，所述烟气净化装置通过分支管道与所述鼓风机连接，所述分支管道设置在所述鼓风机和所述气体混合器之间，以将一部分降温后的所述废气净化排出。
[0015]可选的，所述系统还包括:干冰生产装置，所述干冰生产装置与所述烟气净化装置连接，用于接收所述烟气净化装置输出的废气，并将所述废气作为干冰生产原料。
[0016]可选的，所述混合气中的氧气含量为15%?26%。
[0017]可选的，所述降温装置具体为:烟气余热回收换热器，用于在所述焦炉燃烧后生成的废气进行降温的同时，加热所述烟气余热回收换热器中的液体。
[0018]可选的，所述系统还包括:烟囱，所述烟囱与所述焦炉连接，用于在所述系统故障时，排出所述废气。
[0019]另一方面，提供一种焦炉烟气循环处理方法，包括:
[0020]抽取焦炉中燃烧后生成的废气；
[0021]冷却所述废气；
[0022]将冷却后的所述废气与氧气混合，生成混合气；
[0023]将所述混合气输入所述焦炉作为助燃气体。
[0024]可选的，所述混合气中的氧气含量为15%?26%。
[0025]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0026]1、本申请实施例提供的系统及方法，将焦炉燃烧的废气通过降温装置降温后，与氧气混合再作为焦炉的助燃气体，一方面，不需要昂贵的废气净化设备，降低了废气处理成本；另一方面，不再引入新的氮气，避免了直接引入空气作为助燃气体，导致的氮气含量过高，废气氮氧化物含量高的问题，多次循环后的废气氮含量很低，实现了环保的技术效果。
[0027]2、本申请实施例提供的系统及方法，用烟气余热回收换热器作为降温装置，在对所述焦炉燃烧后生成的废气进行降温的同时，加热所述烟气余热回收换热器中的液体，可以生成低压蒸汽供焦化厂生产自用，实现环保节能。
[0028]3、本申请实施例提供的系统及方法，由于不引入新的氮气，增加了废气中二氧化碳的含量，使得烟气净化装置排出的废气可以作为生产干冰的原料，实现环保节能。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明实施例中焦炉烟气循环系统的结构图；
[0031]图2为本发明实施例中焦炉烟气循环处理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]本发明实施例提供一种焦炉烟气循环系统及处理方法，用于以解决拆除现有在产焦炉或采用在研的脱硝工艺净化焦炉燃烧生成的废气，成本太高，而不对废气进行处理又会对环境造成严重污染的技术问题。实现低成本、环保、节能的技术效果。
[0033]为了解决上述现有技术存在的技术问题，本申请实施例提供的技术方案的总体思路如下:
[0034]一种焦炉烟气循环系统，包括:
[0035]焦炉；
[0036]降温装置，所述降温装置的入气口与所述焦炉的废气出气口连接，用于对所述焦炉燃烧后生成的废气进行降温；
[0037]气体混合器，所述气体混合器的入气口与所述降温装置的出气口连接，用于混合氧气和降温后的所述废气，以生成混合气；所述氧气由与所述气体混合器连接的制氧装置输出至所述气体混合器；
[0038]其中，所述气体混合器的出气口与所述焦炉的入气口连接，以将所述混合气输入所述焦炉作为助燃气体。
[0039]通过上述内容可以看出，将焦炉燃烧的废气通过降温装置降温后，与氧气混合再作为焦炉的助燃气体，一方面，不需要昂贵的废气净化设备，降低了废气处理成本；另一方面，不再引入新的氮气，避免了直接引入空气作为助燃气体，导致的氮气含量过高，废气氮氧化物含量高的问题，多次循环后的废气氮含量很低，实现了环保的技术效果。
[0040]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0041]实施例一
[0042]在本实施例中，提供了一种焦炉烟气循环系统，请参考图1，图1为本发明实施例中焦炉烟气循环系统的结构图，所述系统包括:
[0043]焦炉I ;
[0044]降温装置2，所述降温装置2的入气口与所述焦炉I的废气出气口连接，用于对所述焦炉I燃烧后生成的废气进行降温；
[0045]气体混合器3，所述气体混合器3的入气口与所述降温装置2的出气口连接，用于混合氧气和降温后的所述废气，以生成混合气；所述氧气由与所述气体混合器3连接的制氧装置4输出至所述气体混合器3 ;
[0046]其中，所述气体混合器3的出气口与所述焦炉I的入气口连接，以将所述混合气输入所述焦炉I作为助燃气体。
[0047]本申请的主要理论依据是:焦炉燃烧的烟气废气的主要污染物是氮氧化物，其主要是燃烧过程中，空气中的79 %氮气在焦炉立火道内受燃烧高温作用，与空气中的氧气发生反应产生的一氧化氮和二氧化氮，如果降低氮气含量，将大大降低烟气废气中的氮氧化物。而本发明这是基于这一原理，用加了氧气的废气替代空气作为助燃气体，减少了氮气的含量，多次循环后的废气氮含量大量减少。
[0048]下面结合所述焦炉烟气循环系统对废气的循环处理过程来说明本申请提供的系统的结构。
[0049]在本申请实施例中，降温装置2与所述焦炉I的连接、气体混合器3与所述降温装置2的连接、气体混合器3与所述焦炉I的连接均是通过密封的烟气管道实现的，以避免烟气在循环过程中的外泄。
[0050]请参考图1，图1中的箭头符号表示了所述焦炉烟气循环系统中烟气的流动方向。如图1所示，焦炉I中燃烧生成的废气，通过烟气管道进入降温装置2中。
[0051]具体来讲，可以在焦炉I和降温装置2之间设置一鼓风机，以将焦炉I燃烧生成的废气抽入降温装置2中。
[0052]在本申请实施例中，所述降温装置2具体可以为:烟气余热回收换热器，用于在所述焦炉燃烧后生成的