一种熄焦设备及系统的制作方法

本发明涉及煅烧炉熄焦技术领域，具体而言，涉及一种熄焦设备及系统。

背景技术：

煤炭经过高温干馏过程生成焦炭，此为炼焦过程。炼焦终了时，焦炭的温度一般在950～1100℃，需通过熄焦过程将焦炭的温度降低。常用的熄焦方式包括干法熄焦和湿法熄焦。湿法熄焦通常采用水套冷却，产品的大量余热又冷却水带走，形成大量的低温余热，不方便利用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种熄焦设备，该熄焦设备利用惰性气体进行熄焦冷却，且熄焦设备能将焦炭的高温余热有效利用，惰性气体能够重复利用。

本发明的另一目的在于提供一种熄焦系统，其包括上述的熄焦设备，熄焦系统具有节能环保的特点。

本发明是这样实现的：

一种熄焦设备，包括：煅烧炉、气体熄焦装置、换热装置、冷却器、用于盛装惰性气体的惰性气体储罐、以及用于将惰性气体输送至气体熄焦装置中的气体循环输送装置。

煅烧炉与气体熄焦装置连接，气体熄焦装置与冷却器连接，气体熄焦装置通过第一管道与换热装置连接，换热装置与气体循环输送装置连接，气体循环输送装置与气体熄焦装置、惰性气体储罐连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

气体循环输送装置为循环风机。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

气体循环输送装置与气体熄焦装置通过第二管道连通，第二管道上设置有第一阀门。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

熄焦设备还包括除尘装置，除尘装置通过第三管道与换热装置连接，除尘装置通过第四管道与气体循环输送装置连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

惰性气体储罐通过第五管道与第四管道连通，第五管道上设置有第二阀门。

进一步地，在本发明的一种实施例中：

第三管道上设置有烟气成分检测装置和温度检测装置。

进一步地，在本发明的一种实施例中：第四管道连接有除水装置和温度检测装置。

进一步地，在本发明的一种实施例中：第一管道上设置有温度检测装置。

进一步地，在本发明的一种实施例中：冷却器为水冷却器；换热装置为余热锅炉或导热油加热炉。

一种熄焦系统，包括上述的熄焦设备。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的熄焦设备及系统，生产开始时，将储存在惰性气体储罐中的惰性气体由气体循环输送装置输送至气体熄焦装置中，将气体熄焦装置中的氧化性气氛置换出来。煅烧炉内的经高温煅烧后的产品由煅烧炉进入气体熄焦装置，被惰性气体冷却发生能量交换，惰性气体变成高温气体，高温气体经第一管道后进入换热装置冷却后变成温度较低的气体，经气体循环输送装置再次输送到气体熄焦装置中进行循环利用。焦炭经气体熄焦装置后温度较低，再经过冷却器冷却后达到出炉温度要求。换热装置发生热交换后将产生高品位能源介质，用于加热或发电。该熄焦设备利用惰性气体进行熄焦冷却，且能将焦炭的高温余热有效利用，且惰性气体能够重复利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的一种熄焦设备的示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种熄焦设备的示意图；

图3是本发明实施例提供的再一种熄焦设备的示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种熄焦设备的示意图。

图标：100-熄焦设备；110-煅烧炉；120-气体熄焦装置；130-换热装置；140-冷却器；150-惰性气体储罐；160-气体循环输送装置；171-第一管道；172-第二管道；173-第三管道；174-第四管道；175-第五管道；181-第一阀门；182-第二阀门；191-烟气成分检测装置；192-温度检测装置；193-除尘装置；194-除水装置。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

本实施例提供一种熄焦设备100，请参照图1，该熄焦设备100包括：煅烧炉110、气体熄焦装置120、换热装置130、冷却器140、用于盛装惰性气体的惰性气体储罐150、以及用于将惰性气体储罐150中的惰性气体输送至气体熄焦装置120中的气体循环输送装置160。

具体地，煅烧炉110与气体熄焦装置120连接，气体熄焦装置120与冷却器140连接。其中，煅烧炉110为罐式煅烧炉，冷却器140为水冷却器，换热装置130为余热锅炉或导热油加热炉。气体熄焦装置120位于煅烧炉110的下方，冷却器140位于气体熄焦装置120的下方。

气体熄焦装置120通过第一管道171与换热装置130连接，换热装置130与气体循环输送装置160连接，气体循环输送装置160与气体熄焦装置120及惰性气体储罐150连接。

生产开始时，将储存在惰性气体储罐150中的惰性气体由气体循环输送装置160输送至气体熄焦装置120中，将气体熄焦装置120中的氧化性气氛置换出来。煅烧炉110内的经高温煅烧后的产品由煅烧炉110进入气体熄焦装置120，被惰性气体冷却发生能量交换，惰性气体变成高温气体，高温气体经第一管道171后进入换热装置130冷却后变成温度较低的气体，产生蒸汽，经气体循环输送装置160再次输送到气体熄焦装置120中进行循环利用。焦炭经气体熄焦装置120后温度较低，再经过冷却器140冷却后达到出炉温度要求。换热装置130发生热交换后将产生高品位的蒸汽，可用于进一步发电。该熄焦设备100利用惰性气体进行熄焦冷却，且能将高温气体进行重复利用。需要说明的是，在本实施例中，惰性气体可以是氮气、氩气等。在本实施例中，惰性气体不做限定。

另外，在本实施例中，具体地，气体熄焦装置120的上部通过第一管道171与换热装置130连接。这样有利于获得高温惰性气体，并获得较低温度的焦炭。

第一管道171上设置有温度检测装置192，该温度检测装置192可检测从气体熄焦装置120中出来的高温气体的温度。

在本实施例中，气体循环输送装置160为循环风机，在其他实施例中，气体循环输送装置160也可为其他，只要满足能将气体进行顺利地输送即可。

进一步地，气体循环输送装置160与气体熄焦装置120通过第二管道172连通，第二管道172上连接有用于排气的第一阀门181。

当气体循环输送装置160向气体熄焦装置120输送惰性气体时，保持第一阀门181关闭，此时，惰性气体经第二管道172进入气体熄焦装置120。然后打开第一阀门181，气体熄焦装置120中惰性气体和氧化性气体的混合气体经第一阀门181排出，然后再关闭第一阀门181，由气体循环输送装置160向气体熄焦装置120输送惰性气体，然后再次进行气体置换，如此循环进行，从而实现将气体熄焦装置120中的氧化性气体基本置换成惰性气体。

进一步地，请参照图2，在本实施例中，熄焦设备100还包括除尘装置193，除尘装置193通过第三管道173与换热装置130连接，除尘装置193通过第四管道174与气体循环输送装置160连接。

因高温气体是由煅烧后的焦产品与惰性气体发生热交换所得，则高温气体中可能混杂有焦产品的固体小颗粒，经与换热装置130发生热交换后的惰性气体进入除尘装置193，除尘装置193可以将固体小颗粒除去，得到较纯净的气体。除尘后的气体进入第四管道174，经气体循环输送装置160再次输送到气体熄焦装置120中进行循环利用。

进一步地，请参照图3和图4，惰性气体储罐150通过第五管道175与第四管道174连通，第五管道175上设置有第二阀门182。

通过打开闭合第二阀门182，可控制惰性气体储罐150中的惰性气体是否流向气体循环输送装置160。

在本实施例中，第三管道173上设置有烟气成分检测装置191和温度检测装置192。

烟气成分检测装置191主要用于检测气体的纯度，如果气体纯度下降，则可以打开第二阀门182，通过气体循环输送装置160将惰性气体储罐150中的惰性气体补充进气体熄焦装置120。

温度检测装置192用于检测与换热装置130热交换后的气体的温度。

进一步地，第四管道174连接有除水装置194和温度检测装置192。

经除尘装置193处理后的气体进入第四管道174，气体中夹带的水份经除水装置194除去后变成较干燥的气体，然后经循环风机输送至气体熄焦装置120继续循环使用。

需要说明的是，第四管道174上的温度检测装置192更靠近除尘装置193。第四管道174上的温度检测装置192用于检测经除尘装置193处理后的气体的温度。

本实施例的熄焦设备100的工作原理及效果：

生产开始时，将储存在惰性气体储罐150中的惰性气体由气体循环输送装置160输送至气体熄焦装置120中，通过第二管道172上的第一阀门181将气体熄焦装置120中的氧化性气氛置换出来，从而实现将气体熄焦装置120中的氧化性气体基本置换成惰性气体。煅烧炉110内的经高温煅烧后的产品进入气体熄焦装置120，被惰性气体冷却发生能量交换，惰性气体变成高温气体，并经过第一管道171进入换热装置130发生热交换后又变成温度较低的气体，焦炭经过位于气体熄焦装置120下方的冷却器140继续冷却，达到产品出炉温度要求。因高温气体是由煅烧后的焦产品与惰性气体发生热交换所得，则高温气体中可能混杂有焦产品的固体小颗粒，经与换热装置130发生热交换后的惰性气体进入除尘装置193，除尘装置193可以将固体小颗粒除去，得到较纯净的气体。除尘后的气体进入第四管道174，气体中夹带的水份经除水装置194除去后变成较干燥的气体，然后经循环风机输送至气体熄焦装置120继续循环使用。

惰性气体储罐150通过第五管道175与第四管道174连通，第五管道175上设置有第二阀门182。通过打开闭合第二阀门182，可控制惰性气体储罐150中的惰性气体是否流向气体循环输送装置160。第三管道173上设置有烟气成分检测装置191，烟气成分检测装置191主要用于检测气体的纯度，如果气体纯度下降，则可以打开第二阀门182，通过气体循环输送装置160将惰性气体储罐150中的惰性气体补充进气体熄焦装置120。

本实施例还提供一种熄焦系统(图中未示出)，该熄焦系统包括上述的熄焦设备100及第六管道(图中未示出)，第六管道的一端与换热装置130连接，另一端用于连接发电设备。换热装置130发生热交换后将产生高品位的蒸汽，蒸汽经过第六管道进入发电设备进行发电。熄焦系统具有节能环保的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。