一种无烟煤石墨化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无烟煤石墨化系统，所述系统包括石墨化炉和余热利用装置，所述余热利用装置包括燃烧炉、余热锅炉、引风机和烟囱；其中，所述燃烧炉通过烟气管道连接至所述石墨化炉的烟气出口，所述烟气管道上设有烟气阀；所述燃烧炉用于对来自所述石墨化炉的烟气中的可燃物质进行燃烧；所述余热锅炉用于回收经所述燃烧炉燃烧后的烟气中的热量；所述引风机用于使所述无烟煤石墨化炉的烟气进入所述余热利用装置，并经所述烟囱排出。本实用新型统不仅对烟气中的显热利用更加充分，同时通过燃烧还对烟气中的可燃气体的燃烧热进行了充分利用，极大地减少了污染，节约了能源，填补了国内此方面的空白，具有很高的经济效益。
【专利说明】 一种无烟煤石墨化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无烟煤石墨化系统，尤其涉及一种可以对无烟煤石墨化炉烟气的余热进行充分利用的无烟煤石墨化系统。
【背景技术】
[0002]目前，炭素产品的生产采用电煅工艺，原料有无烟煤，电煅过程可产生大量的高温烟气，但根据原料和生产工艺条件的不同，高温烟气的成分也不尽相同。炭素生产企业处理尾气的方式主要有三种:第一种是通过烟?将高温尾气引出直接点燃排放，这种方式对余热的利用率为零，浪费了大量能源；第二种是在炉尾部设置简单的余热回收装置，如导热油余热收集系统或简易余热锅炉，多用于尾气不可燃的余热回收系统中，只能利用尾气中显热，难以对烟气中含有的可燃气体的燃烧热进行利用，其余热资源回收率也较低，属于非常基本的余热利用方式。尤其是无烟煤石墨化炉烟气温度在700?900°C范围内，烟气中可燃气体(C0、H2、CH4)含量大于60%，燃烧时释放出大量的燃烧热。申请号为201020164674.2的专利“炭素煅烧炉水套水、省煤器尾气余热综合利用装置”公布了一种余热利用技术，但仅对煅烧炉排出的烟气中的显热进行了回收利用；第三种是设置利用率较高的余热发电装置，但仅推广于罐式煅烧炉等尾气含氢量低，系统较简单的炉型，对无烟煤石墨化炉的尾气利用依然停留在初级阶段。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种无烟煤石墨化系统，以高效利用无烟煤石墨化炉烟气中的显热和烟气中含有的可燃气体的燃烧热，实现节能降耗，降低生产成本。
[0004]为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种无烟煤石墨化系统，所述系统包括石墨化炉和余热利用装置，所述余热利用装置包括燃烧炉、余热锅炉、引风机和烟? ;其中，所述燃烧炉通过烟气管道连接至所述石墨化炉的烟气出口，所述烟气管道上设有烟气阀；所述燃烧炉用于对来自所述石墨化炉的烟气中的可燃物质进行燃烧；所述余热锅炉用于回收经所述燃烧炉燃烧后的烟气中的热量；所述引风机设置于所述余热锅炉与烟囱之间，用于使所述石墨化炉的烟气进入所述余热利用装置，并经所述烟囱排出。
[0006]根据本实用新型的优选实施方式，所述余热利用装置还包括省煤器，所述省煤器设置在所述余热锅炉与引风机之间，用于进一步回收来自所述余热锅炉的烟气中的热量。
[0007]根据本实用新型的优选实施方式，所述烟气管道包括内保温层。
[0008]根据本实用新型的优选实施方式，所述烟气管道安装有防爆门、收缩节和阻火器。
[0009]根据本实用新型的优选实施方式，所述燃烧炉包括燃烧室和设置在所述燃烧室内的燃烧器，所述燃烧器用于将烟气与空气混合燃烧。
[0010]根据本实用新型的优选实施方式，所述燃烧器配有点火装置、火焰检测装置、用于检测燃烧内压力的压力检测装置、用于调节燃烧器的烟气进料的燃料控制调节阀组以及用于调节燃烧器的空气进料的空气调节装置。
[0011]根据本实用新型的优选实施方式，所述燃烧室设有压力监测与调节装置。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的无烟煤石墨化系统不仅对烟气中的显热利用更加充分，同时通过燃烧还对烟气中的可燃气体的燃烧热进行了充分利用，极大地减少了污染，节约了能源，填补了国内此方面的空白，具有很高的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的无烟煤石墨化系统的一种实施方式的示意框图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本实用新型进行说明，但本实用新型并不限于此。
[0015]图1示出了本实用新型的无烟煤石墨化系统的一种实施方式的示意框图，所述系统包括石墨化炉I和余热利用装置，所述余热利用装置包括依次连接的燃烧炉4、余热锅炉
5、引风机7和烟囱8，其中所述燃烧炉4通过烟气管道3连接至所述石墨化炉I的烟气出口，所述烟气管道3上设有烟气阀2，以随时切断或恢复对所述余热利用装置的烟气供应。由于离开所述石墨化炉I的烟气的温度较高(例如700-900°C)，因此所述烟气阀2应选用可耐高温的阀门，这种阀门可以从市场上买到，这里不再详述。
[0016]在所述引风机7的作用下，来自所述石墨化炉I的烟气通过所述烟气管道3送入所述燃烧炉4中。优选地，所述烟气管道3设有内保温层(图中未示出)，比如用耐火浇注料(例如山东同顺兴耐火保温材料有限公司的TS-1400耐火浇注料)浇筑的内保温层，以降低烟气经过烟气管道3时的热量损失，例如使烟气管道3的外壁温度< 50°C，同时保护所述烟气管道3。进一步优选地，所述烟气管道3上还分别安装有防爆门、收缩节、阻火器(图中未示出)，以具备防爆、防冷热收缩及防回火的功能，增加所述烟气利用装置的安全性，其具体安装方式为本领域所熟知，这里不再赘述。
[0017]所述燃烧炉4用于对来自所述石墨化炉I的烟气中的可燃物质进行燃烧，以利用所述可燃物质燃烧所释放的热能升高烟气温度。具体地，所述燃烧炉4可以包括燃烧室和设置在所述燃烧室内的燃烧器(图中未示出)，所述燃烧器用于将烟气与空气混合燃烧，t匕如选用耐热温度> 1200°C、烟气阻力< IOOOPa的燃烧器。另外，所述燃烧器还可以分别配备点火装置、火焰检测装置、用于检测燃烧内压力的压力检测装置、用于调节燃烧器的烟气进料的燃料控制调节阀组、用于调节燃烧器的空气进料的空气调节装置等，保证了燃烧驴的安全。
[0018]所述燃烧室的体积可以根据烟气速度、燃烧火焰长度等进行设计；并且所述燃烧室还应具备耐火、保温功能。此外，燃烧室还可以设有压力监测与调节装置，以使所述燃烧室内的压力保持在适当的范围内。
[0019]在所述燃烧炉4中燃烧升温后的烟气进入所述余热锅炉5，通过余热锅炉5回收所述烟气中的热量，降低烟气温度。为了保证所述余热锅炉5安全运行，所述余热锅炉5还可设置相应的连锁保护系统，比如高低水位报警、超温报警及连锁、气源压力低时连锁等。
[0020]离开所述余热锅炉5的烟气然后经所述引风机7从烟囱8最终排出。
[0021]在本使用新型的另一种实施方式中，所述余热利用装置还包括省煤器6，所述省煤器6设置在所述余热锅炉5与引风机7之间，用于进一步回收来自所述余热锅炉5的烟气中的热量，使得烟气温度进一步降低。
[0022]优选地，所述余热利用装置中各设备之间的连接处采用密封连接，以避免空气进入高温的烟气管道引起爆炸等安全隐患。
[0023]当余热利用装置出现故障时，可以关闭所述烟气阀2，打开各无烟煤石墨化炉直接连接至的烟囱8的阀门，对高温可燃烟气进行直接外排，保障系统安全。
实施例
[0024]年产40kt的无烟煤石墨化炉产生700?900°C范围内的烟气，烟气中可燃气体(CO、H2, CH4)含量大于60%，所述烟气在燃烧炉4中燃烧升温至1200°c以上，升温后的烟气进入10t/h的余热锅炉5。余热锅炉5产生的蒸汽(压力为0.7MPa ;温度为150°C)可供换热或其它工业生产线使用。离开余热锅炉5的烟气温度降至300°C以下，并进一步通过省煤器6回收热量，温度降低至170°C以下，然后经由引风机7从烟囱8排出。按照设计，生产线年运行时间约为8000h，按物价局现行蒸汽销售价80元/t计算，每小时可产生经济效益800元，年经济效益可达640万元，年节约标煤达8600t，创造了经济效益。
【权利要求】
1.一种无烟煤石墨化系统，其特征在于，所述系统包括石墨化炉和余热利用装置，所述余热利用装置包括燃烧炉、余热锅炉、引风机和烟?;其中，所述燃烧炉通过烟气管道连接至所述石墨化炉的烟气出口，所述烟气管道上设有烟气阀；所述燃烧炉用于对来自所述石墨化炉的烟气中的可燃物质进行燃烧；所述余热锅炉用于回收经所述燃烧炉燃烧后的烟气中的热量；所述引风机设置于所述余热锅炉与烟囱之间，用于使所述石墨化炉的烟气进入所述余热利用装置，并经所述烟囱排出。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述余热利用装置还包括省煤器，所述省煤器设置在所述余热锅炉与引风机之间，用于进一步回收来自所述余热锅炉的烟气中的热量。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述烟气管道包括内保温层。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述烟气管道安装有防爆门、收缩节和阻火器。
5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述燃烧炉包括燃烧室和设置在所述燃烧室内的燃烧器，所述燃烧器用于将烟气与空气混合燃烧。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述燃烧器配有点火装置、火焰检测装置、用于检测燃烧内压力的压力检测装置、用于调节燃烧器的烟气进料的燃料控制调节阀组以及用于调节燃烧器的空气进料的空气调节装置。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述燃烧室设有压力监测与调节装置。
【文档编号】C01B31/04GK203440084SQ201320547514
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】李光明, 严永胜, 周光华, 唐晓舟, 刘智华, 李春华, 马红梅, 杨忠福, 茹建平, 杨丽坤 申请人:神华集团有限责任公司, 神华宁夏煤业集团有限责任公司