一种用于炼焦煤调湿的工艺的制作方法
【专利摘要】一种用于炼焦煤调湿的方法是采用高效节能筒式烘干机调节炼焦湿煤水分，从焦炉总烟道抽取的焦炉烟道气作为主要的烘干热源，当炼焦湿煤需要蒸发水量较大，由焦炉烟道气提供的热量低于蒸发水所需热量时，采用预热式旋风燃气炉燃烧燃气产生的热烟气补热，焦炉烟道气和燃气燃烧产生的热烟气从各自进气口进入混风器，混合后进入高效节能筒式烘干机对炼焦湿煤进行调湿，从高效节能筒式烘干机尾部排出的尾气和合格煤料进入固气分离器，合格煤料通过出料口排出，送至焦炉备煤系统，尾气通过尾气出口进入布袋除尘器除尘后由引风机送入烟囱放空。本发明具有效果好、易操作，工艺流程简单的优点。
【专利说明】—种用于炼焦煤调湿的工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于一种煤调湿工艺，具体地说涉及一种焦炉用炼焦煤的调湿工艺。【背景技术】
[0002]我国现广泛使用的炼焦技术所用的焦炉有两种:1.顶装焦炉；2.捣固焦炉。无论采用哪种炼焦方式，炼焦配合煤的水分都应该控制在合理的范围内，顶装焦炉炼焦配合煤水分应在7%左右，捣固焦炉炼焦配合煤水分应在10%左右。如果炼焦配合煤水分过大，就会造成焦炉减产，回炉煤气量上升，蒸氨废水量及污水处理量增加，严重地影响焦炉的正常生产及煤气管网压力的稳定。
[0003]尤其对于捣固焦炉来说，炼焦配合煤水分合适与否将直接影响焦炉捣固煤饼成功率，如果炼焦配合煤水分太高，将会造成捣固煤饼塌饼频繁，严重影响焦炉的正常生产。
[0004]在我国南方地区，由于雨季、炼焦煤成本及其它情况的影响，炼焦煤水分往往会很高(可高达18%)，大大超出了焦炉正常生产对其水分值的要求，因此对炼焦煤进行调湿显得尤为重要。
[0005]现有煤调湿工艺主要有蒸汽管回转滚筒调湿工艺和流化床调湿工艺。
[0006]蒸汽管回转滚筒调湿工艺的主要设备是内置换热管的回转滚筒，其工艺过程是:湿煤和蒸汽分别从回转滚筒的换热管外和换热管内通过，二者通过间接换热来调节湿煤的水分，从湿煤中蒸发出的水蒸气则由和湿煤一起进入回转滚筒的载气(热空气或烟道气)带出烘干机去除尘系统。该工艺流程复杂，设备笨重，占地面积大，操作维护困难，蒸汽、电消耗量大，当采用热空气作为载气时，由于空气氧含量较高，还要预防载气温度过高而引发除尘器火灾，在这种情况下当载气温度过高时还要充氮气保护。
[0007]流化床调湿工艺采用烟道气和湿煤在流化床内直接接触进行干燥作业。该工艺现有干燥设备的缺点是:对水分高、粘性大的煤适应性差，同时投入高、电耗高、运转率低。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种效果好、易操作，工艺流程简单的炼焦煤调湿工艺。
[0009]本发明采用高效节能筒式烘干机调节炼焦湿煤水分，从焦炉总烟道抽取的焦炉烟道气作为主要的烘干热源，当炼焦湿煤需要蒸发水量较大，由焦炉烟道气提供的热量低于蒸发水所需热量时，采用预热式旋风燃气炉燃烧燃气产生的热烟气补热，焦炉烟道气和燃气燃烧产生的热烟气从各自进气口进入混风器，混合后进入高效节能筒式烘干机对炼焦湿煤进行调湿，从高效节能筒式烘干机尾部排出的尾气和合格煤料进入固气分离器，合格煤料通过出料口排出，进入炼焦备煤系统，尾气通过尾气出口进入布袋除尘器除尘后由引风机送入烟囱放空。
[0010]本发明的炼焦煤调湿方法具体实施过程是:
[0011]一、炼焦湿煤给料
[0012]炼焦湿煤经振动给料溜槽进入高效节能筒式烘干机的转筒内；
[0013]二、焦炉烟道气抽取[0014]高温风机从焦炉总烟道，将温度为150~250°C的烟道气引入高效节能筒式烘干机的混风器中；
[0015]三、燃气补燃
[0016]当焦炉烟道气提供的热量低于煤调湿所需热量时，采用预热式旋风燃气炉燃烧燃气产生的热烟气补热，具体过程如下:
[0017]调节进入预热式旋风燃气炉的燃气管道上的燃气调节阀，使燃气流量符合煤调湿所需燃气量的要求后，燃气进入预热式旋风燃气炉内燃烧，产生温度为1000~1100°C的热烟气，进入高效节能筒式烘干机的混风器中；
[0018]四、调湿
[0019]150~250°C的焦炉烟道气或焦炉烟道气和燃气燃烧产生的热烟气经混风器混合形成300~500°C混合热烟气，进入高效节能筒式烘干机的转筒内；
[0020]在高效节能筒式烘干机的转筒中，炼焦湿煤在扬料板作用下形成料幕与混合热烟气并流前行，直接接触进行热交换后，进入固气分离器中，分离后的煤料从出料口排出，送至炼焦备煤系统；分离后的水蒸气和放出热量后的热烟气形成温度为75~80°C的尾气从尾气出口排出，进入尾气处理单元；
[0021]五、尾气处理
[0022]含大量水蒸气及煤粉尘的尾气进入布袋除尘器除尘，除尘后尾气含尘浓度达到国家标准后，经引风机送入烟?排空，从布袋除尘器收集的煤粉送至炼焦备煤系统；
[0023]六、煤调湿控制
[0024]1、抽取烟道气时，要 求在保证焦炉总烟道处烟道气的吸力满足焦炉对此处吸力要求的前提下，调整高温风机的抽气量及烟道气控制阀的开度，从焦炉总烟道内抽取烟道气总量的92%~97%供煤调湿用；
[0025]2、为控制煤调湿系统供热量，使调湿后从出料口排出的湿煤水分达到炼焦工艺要求的最佳值，其中顶装焦炉炼焦配合煤水分应为6%~8%，捣固焦炉炼焦配合煤水分应为9%~11%，从尾气出口排出的尾气温度达到75~80°C。根据热量守恒原理:进入煤调湿烘干机的总热量qa等于由煤调湿烘干机排出的总热量，出。
[0026]进入煤调湿烘干机的总热量qa可按以下公式求得:
[0027]qa =q1+q2+q3+q4+q5+q6
[0028]Q1—干煤带入的热量:
[0029]Q1=GT1C1
[0030]q2—调湿前煤中水带入的热量:
[0031]q2=[G W1/(IOO-W1)] T1C2
[0032]q3—烟道气带入的热量:
[0033]Q3=Q1T3C3
[0034]q4 —补热燃气带入的热量:
[0035]q4=Q2T4C4
[0036]q5—燃烧补热燃气所需的空气带入的热量:
[0037]Q5=Q3T5C5
[0038]q6 —燃气与空气燃烧产生的热量:[0039]q6=Q2q
[0040]由煤调湿烘干机排出的总热量可按以下公式求得:
[0041 ]q 出=q7+q8+q9+q10+qn
[0042]其中:
[0043]q7—调湿后干煤带出的热量:
[0044]Q7=GT2C1
[0045]q8—调湿后煤中水带出的热量:
[0046]q8= [Gff2/(IOO-W2) JT2C2
[0047]q9—煤调湿蒸发水带出的热量:
[0048]α9=6286!
[0049]G1—煤调湿蒸发水量:
[0050]G1=Gff1/ (IOO-W1) -Gff2/ (IOO-W2)
[0051]q1Q—尾气带出的热量:
[0052]q10= (Q^Q4+!.2446^ T6C6
[0053]qn—烘干机散热损失:
[0054]qn= (q7+q8+q9-q「q2) k
[0055]以上公式中各参数含义如下:
[0056]G—煤调湿处理干煤量，kg/h ；
[0057]Q1-煤调湿抽取的烟道气量，NmVh ；
[0058]Q2-煤调湿补热需要的燃气量，Nm3/h ；
[0059]Q3—燃烧补热燃气所需的空气量，NmVh ；
[0060]Q4—补热燃气燃烧生成的热烟气量，Nm3/h ；
[0061 ]W1 -煤料进烘干机前湿基水分，％ ；
[0062]W2-煤料出烘干机后湿基水分，％ ；
[0063]T1 一煤料进烘干机前温度，V ；
[0064]T2—煤料出烘干机后温度，V ；
[0065]T3—烟道气进烘干机前温度，V ；
[0066]T4—燃气温度，V ；
[0067]Τ5—湿空气温度，V ；
[0068]T6—尾气出烘干机后温度，V ；
[0069]C1—煤的比热，kcal/kg.V ；
[0070]C2—水的比热，kcal/kg.V ；
[0071]C3—烟道气的比热，kcal/Nm3.V ；
[0072]C4-燃气的比热，kcal/Nm3.V ；
[0073]C5—湿空气的比热，kcal/Nm3.V ；
[0074]C6—尾气的比热，kcal/Nm3.V ；
[0075]q—燃气低热值，kcal/Nm3
[0076]k 一烘干机散热系数
[0077]以上所有参数中，“煤调湿抽取的烟道气量Q/’在煤料进入烘干机前，控制系统进行第一次计算时设定其值为“煤调湿可抽取的最大烟气量Q1 ”，“煤调湿补热需要的燃气量Q2”为未知量，其它参数为已知量，根据qa =q a，计算出Q2值，按照下述方法控制煤调湿系统:
[0078](I) Q2 为正值
[0079]说明按照煤调湿可抽取的最大烟气量进行计算时，焦炉烟道气提供的热量小于煤调湿所需热量，因此需要开启预热式旋风燃气炉补热，具体操作方法是:首先开启高温风机，使其抽气量等于Q1的设定值，其次将预热式旋风燃气炉的燃气入口管道上的燃气调节阀打开，使燃气流量等于Q2;
[0080](2) Q2 为零
[0081]说明按照煤调湿可抽取的最大烟气量进行计算时，焦炉烟道气提供的热量等于煤调湿所需热量，因此不需要开启预热式旋风燃气炉补热，只是开启高温风机，使其抽气量等于Q1的设定值；
[0082](3) Q2 为负值
[0083]说明按照煤调湿可抽取的最大烟气量进行计算时，焦炉烟道气提供的热量大于煤调湿所需热量，因此不需要开启预热式旋风燃气炉补热，只需抽取适量的焦炉烟道气即可，此时Q2为零，Q1为未知量，按照上述公式重新计算，得到新的Q1值，然后开启高温风机，使其抽气量等于新计算的Q1值；
[0084]开启高温风机和预热式旋风燃气炉后，再以出料口湿煤水分和尾气出口尾气温度的检测值作为反馈量，根据煤调湿系统运行的实际情况，微调预热式旋风燃气炉或高温风机的供热量，最终使出料口湿煤水分和尾气出口尾气温度均达到系统设定值。
[0085]为了完成上述工作，设计了专用设备一高效节能筒式烘干机，它是由转筒、振动给料溜槽、扬料板、前托轮装置，驱动装置和后托轮装置组成，转筒由进料端到出料端按由高到低倾斜布置，斜度为2-3°，转筒进料端设混风器，出料端设固气分离器，转筒进料端上方设振动给料溜槽，转筒筒体内部设扬料板，转筒中部设驱动装置，在驱动装置两侧设前托轮装置和后托轮装置，前托轮装置由前托轮圈，前托轮和前支撑架组成，后托轮装置由后托轮圈、后托轮和后支撑架组成，驱动装置由驱动电机、大齿圈和小齿圈组成，固气分离器的上端是尾气出口，下端是出料口。
[0086]如上所述的预热式旋风燃烧炉，其结构是采用钢板制成筒形炉体，将炉体的外壁设计为夹层，在夹层中设置螺旋叶片形成螺旋风道，在炉体一端设置切向进风口，进风口外装有燃料喷嘴，炉体为另一端接装出烟管，螺旋风道的进风口安装一次风机，出风口连接燃料喷嘴。具体的结构见专利号为ZL03254238.0的专利。
[0087]本发明的优点和产生的有益效果如下:
[0088]a.降低并稳定炼焦配合煤水份；
[0089]b.由于降低了炼焦配合煤水份，煤料在焦炉内的堆比重(干煤)提高，使得单炉加煤量(干煤)增加，单炉焦炭及煤气产量相应得到提高；
[0090]c.由于煤料在焦炉内的堆比重(干煤)提高，使焦炭质量得到明显改善，若保持焦炭质量不变，则可在煤料中少配价格较为昂贵的优质炼焦煤种，降低原料成本；
[0091]d.由于稳定了炼焦配合煤水份，焦炉生产、操作稳定，焦化系统生产水平得到提升，焦炭以及化工产品产量大幅度提高，焦化工序单耗降低；[0092]e.由于降低了炼焦配合煤水份，减少了炼焦过程中由炼焦煤带入焦炉的水产生的剩余氨水量，节约了处理剩余氨水的蒸氨耗蒸汽量，减轻了工艺过程的焦化污水后系统处理量，获得全系统节能减排综合效益；
[0093]f.干燥热源采用焦炉烟道气，可有效利用余热，降低焦炉回炉煤气的消耗量，降低回炉煤气燃烧生成的烟道气量，减少废气排放量；
[0094]g.对于捣固焦炉，经过煤调湿后，配合煤水份稳定在10±1%，煤饼强度、稳定性得到大幅度提高，垮饼率大幅度降低。加入炭化室的煤饼稳定规则，各项炉温系数大幅提高，焦炭成熟更为均匀，推焦电流大幅度降低；
[0095] h.本工艺技术简单，操作方便；
[0096]1.对被调湿的物料有很好的适应性，如:粘性较大的煤种、水分较高物料。
【专利附图】
【附图说明】
[0097]图1为本发明的调湿工艺流程图；
[0098]图2为本发明高效节能筒式烘干机结构示意图。
[0099]如图所示，I 一烟道气控制阀，2 —高温风机，3 —空气鼓风机、4 一燃气调节阀、
5一预热式旋风燃气炉，6-混风器，7 —高效节能筒式烘干机，8 —固气分离器，9-布袋除尘器，10 一引风机，11-燃气炉热烟气进口，12-烟道气进口，13-振动给料溜槽，14-扬料板，15-前托轮圈，16-前托轮，17-前支撑架，18-驱动电机，19-大齿圈，20-小齿圈，21-后托轮圈，22-后托轮，23-后支撑架，24-出料口，25-尾气出口，26-转筒。
【具体实施方式】
[0100]实施例1
[0101]高效节能筒式烘干机是由转筒(26)、振动给料溜槽(13)、扬料板(14)、前托轮装置，驱动装置和后托轮装置组成，转筒(26)由进料端到出料端按由高到低倾斜布置，斜度为2-3°，转筒(26)进料端设混风器(6)，出料端设固气分离器(9)，转筒(26)进料端上方设振动给料溜槽(13)，转筒(26)筒体内部设扬料板(14)，转筒(26)中部设驱动装置，在驱动装置两侧设前托轮装置和后托轮装置，前托轮装置由前托轮圈(15)，前托轮(16)和前支撑架
(17)组成，后托轮装置由后托轮圈(21)、后托轮(22)和后支撑架(23)组成，驱动装置由驱动电机(18)、大齿圈(19)和小齿圈(20)组成，固气分离器(9)的上端是尾气出口( 25)，下端是出料口(24)。
[0102]对炼焦煤进行煤调湿处理如下:
[0103]本实例为捣固焦炉的煤调湿系统。
[0104]一、煤调湿系统参数及计算结果
[0105]煤调湿处理干煤量:G=180000kg/h ；
[0106]煤调湿抽取的最大烟道气量=Q1=W万Nm3/h ；
[0107]煤料进烘干机前湿基水分=W1=H0Zi);
[0108]煤料出烘干机后湿基水分:W2=11%;
[0109]煤料进烘干机前温度:1\=201:；
[0110]煤料出烘干机后温度:T2=60°C ；[0111]烟道气进烘干机前温度:T3=240°C ；
[0112]尾气出烘干机后温度:T6=80 V ；
[0113]烘干机散热系数:k=0.08 ；
[0114]燃气采用焦炉煤气，焦炉煤气低热值取q=4000kcal/Nm3，燃烧焦炉煤气的空气过剩系数取1.2。
[0115]按上述公式qjS=q?进行计算，可得煤调湿补热需要的燃气量Q2=_123Nm3/h，Q2为负值，此时取Q2=ONmVh,设Q1为未知量，按上述公式重新计算，可得Q1=IS.1万Nm3/h。
[0116]二、煤调湿系统具体实施过程
[0117]a.炼焦湿煤给料
[0118]将炼焦湿煤由振动给料溜槽13进入高效节能筒式烘干机7的转筒26内。
[0119]b.焦炉烟道气抽取
[0120]根据以上计算结果，在控制焦炉总烟道处烟道气的吸力满足焦炉对此处吸力要求的前提下，开启高温风机2，以15.1万Nm3/h的流量，将温度为240°C的烟道气从焦炉总烟道引入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0121]c.焦炉煤气补燃
[0122]根据以上计算结果，不开启预热式旋风煤气炉5补热。
[0123]d.调湿
[0124]焦炉烟道气经混风器6进入高效节能筒式烘干机7的转筒26内；在高效节能筒式烘干机7的转筒26中，炼焦湿煤在扬料板14作用下形成料幕与焦炉烟道气并流前行，直接接触进行热交换后，进入固气分离器8中，炼焦煤被调节至水分为11%后从出料口 24排出，送至捣固焦炉备煤系统；分离后的水蒸气和放出热量后的焦炉烟道气形成的尾气从尾气出口 25排出，进入尾气处理单元。
[0125]e.尾气处理
[0126]排出的温度为80°C的尾气(15.98万Nm3/h)，经布袋除尘器9除尘后，含尘浓度达到国家标准后，由引风机10送入烟囱排空。
[0127]实施例2
[0128]本实例为捣固焦炉的煤调湿系统。
[0129]一、煤调湿系统参数及计算结果
[0130]煤调湿处理干煤量:G=180000kg/h ；
[0131]煤调湿抽取的最大烟道气量=Q1=W万Nm3/h ；
[οι 32] 煤料进烘干机前湿基水分:W1=Iey0 ；
[0133]煤料出烘干机后湿基水分:W2=11%;
[0134]煤料进烘干机前温度:1\=201:；
[0135]煤料出烘干机后温度:T2=60°C ；
[0136]烟道气进烘干机前温度:T3=220°C ；
[0137]尾气出烘干机后温度:T6=80°C ；
[0138]烘干机散热系数:k=0.08 ；
[0139]燃气采用焦炉煤气，焦炉煤气低热值取q=4000kcal/Nm3，燃烧焦炉煤气的空气过剩系数取1.2。[0140]按上述公式934=卩丨进行计算，可得煤调湿补热需要的燃气量Q2=994Nm3/h。
[0141]二、煤调湿系统具体实施过程
[0142]a.炼焦湿煤给料
[0143]将炼焦湿煤由振动给料溜槽13送入高效节能筒式烘干机7的转筒26内；
[0144]b.焦炉烟道气抽取
[0145]根据以上计算结果，在控制焦炉总烟道处烟道气的吸力满足焦炉对此处吸力要求的前提下，开启高温风机2，以16万NmVh的流量，将温度为220°C的烟道气从焦炉总烟道引入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0146]c.焦炉煤气补燃
[0147]根据以上计算结果，开启预热式旋风煤气炉5补热。打开进入预热式旋风燃气炉5的煤气管道上的煤气调节阀4，使煤气流量等于994Nm3/h，煤气在预热式旋风燃气炉5内燃烧，产生温度为1000~1100°C的热烟气，进入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0148]d.调湿[0149]焦炉烟道气和煤气燃烧产生的热烟气经混风器6混合形成混合热烟气，混合热烟气进入高效节能筒式烘干机7的转筒26内，在高效节能筒式烘干机7的转筒26中，炼焦湿煤在扬料板14作用下形成料幕与混合热烟气并流前行，直接接触进行热交换后，进入固气分离器8中，炼焦煤被调节至水分为11%后从出料口 24排出，送至捣固焦炉备煤系统；分离后的水蒸气和放出热量后的混合热烟气形成的尾气从尾气出口 25排出进入尾气处理单元;
[0150]e.尾气处理
[0151]排出的温度为80°C的尾气(18.1万Nm3/h)，经布袋除尘器(9)除尘后，含尘浓度达到国家标准后，由引风机(10)送入烟囱排空。
[0152]实施例3
[0153]本实例为捣固焦炉的煤调湿系统。
[0154]一、煤调湿系统参数及计算结果
[0155]煤调湿处理干煤量:G=280000kg/h ；
[0156]煤调湿抽取的最大烟道气量=Q1=W万Nm3/h ；
[0157]煤料进烘干机前湿基水分:1,18%;
[0158]煤料出烘干机后湿基水分:W2=11%;
[0159]煤料进烘干机前温度:1\=201:；
[0160]煤料出烘干机后温度:T2=60°C ；
[0161]烟道气进烘干机前温度:T3=160°C ；
[0162]尾气出烘干机后温度:T6=80°C ；
[0163]烘干机散热系数:k=0.08 ；
[0164]燃气采用焦炉煤气，焦炉煤气低热值取q=4000kcal/Nm3，燃烧焦炉煤气的空气过剩系数取1.2。
[0165]按上述公式qa=q?进行计算，可得煤调湿补热需要的燃气量Q2=4807Nm3/h。
[0166]二、煤调湿系统具体实施过程
[0167]a.炼焦湿煤给料[0168]将炼焦湿煤由振动给料溜槽13送入高效节能筒式烘干机7的转筒26内；
[0169]b.焦炉烟道气抽取
[0170]根据以上计算结果，在控制焦炉总烟道处烟道气的吸力满足焦炉对此处吸力要求的前提下，开启高温风机2，以16万NmVh的流量，将温度为160°C的烟道气从焦炉总烟道引入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0171]c.焦炉煤气补燃
[0172]根据以上计算结果，开启预热式旋风煤气炉5补热。打开进入预热式旋风燃气炉5的煤气管道上的煤气调节阀4，使煤气流量等于4807Nm3/h，煤气在预热式旋风燃气炉5内燃烧，产生温度为1000~1100°C的热烟气，进入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0173]d.调湿
[0174]焦炉烟道气和煤气燃烧产生的热烟气经混风器6混合形成混合热烟气，混合热烟气进入高效节能筒式烘干机7的转筒26内，在高效节能筒式烘干机7的转筒26中，炼焦湿煤在扬料板14作用下形成料幕与混合热烟气并流前行，直接接触进行热交换后，进入固气分离器8中，炼焦煤被调节至水分为11%后从出料口 24排出，送至捣固焦炉备煤系统；分离后的水蒸气和放出热量后的混合热烟气形成的尾气从尾气出口 25排出进入尾气处理单元;
[0175]e.尾气处理
[0176]排出的温度为80°C的尾气(22.24万Nm3/h)，经布袋除尘器(9)除尘后，含尘浓度达到国家标准后，由引风机(10)送入烟囱排空。
[0177]实施例4
[0178]本实例为顶装焦炉的煤调湿系统。
[0179]一、煤调湿系统参数及计算结果
[0180]煤调湿处理干煤量:G=280000kg/h ；
[0181]煤调湿抽取的最大烟道气量=Q1=W万Nm3/h ；
[0182]煤料进烘干机前湿基水分:W1=KFo ；
[0183]煤料出烘干机后湿基水分:ff2=8% ；
[0184]煤料进烘干机前温度:1\=201:；
[0185]煤料出烘干机后温度:T2=60°C ；
[0186]烟道气进烘干机前温度:T3=220°C ；
[0187]尾气出烘干机后温度:T6=75°C ；
[0188]烘干机散热系数:k=0.08 ；
[0189]燃气采用焦炉煤气，焦炉煤气低热值取q=4000kcal/Nm3，燃烧焦炉煤气的空气过剩系数取1.2。
[0190]按上述公式qjS=q?进行计算，可得煤调湿补热需要的燃气量Q2=396Nm3/h。
[0191]二、煤调湿系统具体实施过程
[0192]a.炼焦湿煤给料
[0193]将炼焦湿煤由振动给料溜槽13送入高效节能筒式烘干机7的转筒26内；
[0194]b.焦炉烟道气抽取
[0195]根据以上计算结果，在控制焦炉总烟道处烟道气的吸力满足焦炉对此处吸力要求的前提下，开启高温风机2，以16万NmVh的流量，将温度为220°C的烟道气从焦炉总烟道引入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0196] c.焦炉煤气补燃
[0197]根据以上计算结果，开启预热式旋风煤气炉5补热。打开进入预热式旋风燃气炉5的煤气管道上的煤气调节阀4，使煤气流量等于396Nm3/h，煤气在预热式旋风燃气炉5内燃烧，产生温度为1000~1100°C的热烟气，进入高效节能筒式烘干机7的混风器6中。
[0198]d.调湿
[0199]焦炉烟道气和煤气燃烧产生的热烟气经混风器6混合形成混合热烟气，混合热烟气进入高效节能筒式烘干机7的转筒26内，在高效节能筒式烘干机7的转筒26中，炼焦湿煤在扬料板14作用下形成料幕与混合热烟气并流前行，直接接触进行热交换后，进入固气分离器8中，炼焦煤被调节至水分为8%后从出料口 24排出，送至顶装焦炉备煤系统；分离后的水蒸气和放出热量后的混合热烟气形成的尾气从尾气出口 25排出进入尾气处理单元;
[0200]e.尾气处理
[0201]排出的温度为75°C的尾气(17.08万Nm3/h)，经布袋除尘器(9)除尘后，含尘浓度达到国家标准后，由引风机(10)送入烟囱排空。
【权利要求】
1.一种用于炼焦煤调湿的工艺，其特征在于包括如下步骤: 一、炼焦湿煤给料 炼焦湿煤经振动给料溜槽进入高效节能筒式烘干机的转筒内； 二、焦炉烟道气抽取 高温风机从焦炉总烟道，将温度为150~250°C的烟道气引入高效节能筒式烘干机的混风器中； 三、燃气补燃 当焦炉烟道气提供的热量低于煤调湿所需热量时，采用预热式旋风燃气炉燃烧燃气产生的热烟气补热，具体过程如下: 调节进入预热式旋风燃气炉的燃气管道上的燃气调节阀，使燃气流量符合煤调湿所需燃气量的要求后，燃气进入预热式旋风燃气炉内燃烧，产生温度为1000~1100°C的热烟气，进入高效节能筒式烘干机的混风器中； 四、调湿 150~250°C的焦炉烟道气或焦炉烟道气和燃气燃烧产生的热烟气经混风器混合形成300~500°C混合热烟气，进入高效节能筒式烘干机的转筒内； 在高效节能筒式烘干机的转筒中，炼焦湿煤在扬料板作用下形成料幕与混合热烟气并流前行，直接接触进行热交换后，进入固气分离器中，分离后的煤料从出料口排出，送至炼焦备煤系统；分离后的水蒸气和放出热量后的热烟气形成温度为75~80°C的尾气从尾气出口排出，进入尾气处理单元； 五、尾气处理` 含大量水蒸气及煤粉尘的尾气进入布袋除尘器除尘，除尘后尾气含尘浓度达到国家标准后，经引风机送入烟?排空，从布袋除尘器收集的煤粉送至炼焦备煤系统； 六、煤调湿控制 (1)、抽取烟道气时，要求在保证焦炉总烟道处烟道气的吸力满足焦炉对此处吸力要求的前提下，调整高温风机的抽气量及烟道气控制阀的开度，从焦炉总烟道内抽取烟道气总量的92%~97%供煤调湿用； (2)、为控制煤调湿系统供热量，使调湿后从出料口排出的湿煤水分达到炼焦工艺要求的最佳值，其中顶装焦炉炼焦配合煤水分应为6%~8%，捣固焦炉炼焦配合煤水分应为9%~11%，从尾气出口排出的尾气温度达到75~80°C。根据热量守恒原理:进入煤调湿烘干机的总热量qa等于由煤调湿烘干机排出的总热量 进入煤调湿烘干机的总热量qa可按以下公式求得: q进=?+?+?+?+?+? qi—干煤带入的热量:
Q1=GT1C1 q2—调湿前煤中水带入的热量:
Q2= [G W1/(IOO-W1)] T1C2
q3—烟道气带入的热量:
Q3=QJ3C3 q4 —补热燃气带入的热量:q4=Q2T4C4q5—燃烧补热燃气所需的空气带入的热量:Q5=Q3T5C5q6 —燃气与空气燃烧产生的热量:由煤调湿烘干机排出的总热量\可按以下公式求得:Q 出=θ7+(?8+(?9+(1?0+(1?1其中:q7—调湿后干煤带出的热量:Q7=GT2C1q8—调湿后煤中水带出的热量:Q8= [Gff2/(IOO-W2) JT2C2q9—煤调湿蒸发水带出的热量:q9=628G1G1—煤调湿蒸发水量:G1=Gff1/ (IOO-W1) -Gff2/ (IOO-W2)q1(l—尾气带出的热量:Qio= (Qi+Q4+1.2446^ T6C6Q11—烘干机散热损失:Qn= (qy+qg+qg-q^qa) k以上公式中各参数含义如下: G—煤调湿处理干煤量，kg/h ；Q1—煤调湿抽取的烟道气量，NmVh ；Q2-煤调湿补热需要的燃气量，NmVh ；Q3—燃烧补热燃气所需的空气量，NmVh ；Q4—补热燃气燃烧生成的热烟气量，NmVh ；W1 +煤料进烘干机前湿基水分，% ；W2 —煤料出烘干机后湿基水分，% ；T1 一煤料进烘干机前温度，V ；T2—煤料出烘干机后温度，V ；T3—烟道气进烘干机前温度，V ；T4 一燃气温度，V ；T5—湿空气温度，V ；T6—尾气出烘干机后温度，V ；C1 一煤的比热，kcal/kg.V ；C2— 水的比热，kcal/kg.V ；C3—烟道气的比热，kcal/Nm3.V ；C4 —燃气的比热，kcal/Nm3.V ；C5—湿空气的比热，kcal/Nm3.V ；C6-尾气的比热，kcal/Nm3.V ； q—燃气低热值，kcal/Nm3 k一烘干机散热系数 以上所有参数中，“煤调湿抽取的烟道气量Q/’在煤料进入烘干机前，控制系统进行第一次计算时设定其值为“煤调湿可抽取的最大烟气量Q1 ”，“煤调湿补热需要的燃气量Q2”为未知量，其它参数为已知量，根据qa=qa，计算出Q2值，按照下述方法控制煤调湿系统: (A)Q2为正值 说明按照煤调湿可抽取的最大烟气量进行计算时，焦炉烟道气提供的热量小于煤调湿所需热量，因此需要开启预热式旋风燃气炉补热，具体操作方法是:首先开启高温风机，使其抽气量等于Q1的设定值，其次将预热式旋风燃气炉的燃气入口管道上的燃气调节阀打开，使燃气流量等于Q2; (B)Q2为零 说明按照煤调湿可抽取的最大烟气量进行计算时，焦炉烟道气提供的热量等于煤调湿所需热量，因此不需要开启预热式旋风燃气炉补热，只是开启高温风机，使其抽气量等于Q1的设定值； (C)Q2为负值 说明按照煤调湿可抽取的最大烟气量进行计算时，焦炉烟道气提供的热量大于煤调湿所需热量，因此不需要开启预热式旋风燃气炉补热，只需抽取适量的焦炉烟道气即可，此时Q2为零，Q1为未知量，按照上述公式重新计算，得到新的Q1值，然后开启高温风机，使其抽气量等于新计算的Q1值； 开启高温风机和预热式旋风燃气炉后，再以出料口湿煤水分和尾气出口尾气温度的检测值作为反馈量，根据煤调湿系统运行的实际情况，微调预热式旋风燃气炉或高温风机的供热量，最终使出料口湿煤水分和尾气出口尾气温度均达到系统设定值。
2.如权利要求1所述的一种用于炼焦煤调湿的工艺，其特征在于所述的预热式旋风燃烧炉，其结构是采用钢板制成筒形炉体，将炉体的外壁设计为夹层，在夹层中设置螺旋叶片形成螺旋风道，在炉体一端设置切向进风口，进风口外装有燃料喷嘴，炉体为另一端接装出烟管，螺旋风道的进风口安装一次风机，出风口连接燃料喷嘴。
3.如权利要求1所述的一种用于炼焦煤调湿的工艺，其特征在于所述的高效节能筒式烘干机，它是由转筒(26)、振动给料溜槽(13)、扬料板(14)、前托轮装置，驱动装置和后托轮装置组成，转筒(26)由进料端到出料端按由高到低倾斜布置，斜度为2-3°，转筒(26)进料端设混风器(6)，出料端设固气分离器(9)，转筒(26)进料端上方设振动给料溜槽(13)，转筒(26 )筒体内部设扬料板(14 )，转筒(26 )中部设驱动装置，在驱动装置两侧设前托轮装置和后托轮装置，前托轮装置由前托轮圈(15)，前托轮(16)和前支撑架(17)组成，后托轮装置由后托轮圈(21)、后托轮(22)和后支撑架(23)组成，驱动装置由驱动电机(18)、大齿圈(19)和小齿圈(20)组成，固气分离器(9)的上端是尾气出口(25)，下端是出料口(24)。
【文档编号】C10B57/08GK103484139SQ201310475631
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】王有香, 熊承庆, 李志锋, 王李虎, 宋喜有, 庞海柱, 张明, 梁鹏飞, 陶汝佩, 岳红 申请人:赛鼎工程有限公司