本实用新型涉及封闭式熄焦气体处理领域，特别涉及一种封闭式熄焦系统。
背景技术：
焦炭主要用于高炉炼铁和铜、铅、锌、钛等有色金属的鼓风炉冶炼，焦炭主要起还原剂、发热剂和料柱骨架的作用，是钢铁行业重要的原料。将炼制好的赤热焦炭冷却到便于运输和贮存的温度即熄焦。现代炼焦行业采用的熄焦方式主要有干法熄焦和湿法熄焦两种。干法熄焦是用循环惰性气体作为载热体，循环风机将冷的循环惰性气体输入焦炭冷却室，将高温焦炭冷却到一定温度后排出，吸收焦炭热量后的惰性循环热气体导入废热锅炉，使废热锅炉回收惰性循环热气体的热量并产生蒸汽。干熄焦能有效回收焦炭所带的热量，并能够显著降低熄焦过程中的环境污染，但存在设备投资大，运行费用高等缺点。湿法熄焦是采用焦化废水与高温焦炭直接接触将高温焦炭冷却，该工艺避免了焦化废水对环境的污染，但焦化废水与高温焦炭接触后产生的水蒸气中夹带大量的粉尘和有害物质，当水蒸气直接被散发到大气中时会对周边环境造成严重污染，另外湿法熄焦没有对高温焦炭的热量进行回收利用，从而造成了能量的浪费。针对上述问题，工业上提出了使用封闭式湿法熄焦过程，即在封闭环境下进行湿法熄焦，对湿法熄焦过程中产生的水蒸气进行处理并综合回收利用。
当前，工业上常用的封闭式熄焦气体处理工艺主要包括封闭熄焦器、喷雾降温器、重力除尘器、换热器、直冷器、封闭式沉降槽、熄焦高位贮水槽等设备。使用时，熄焦产生的水蒸气先要经过喷雾降温器对水蒸气进行降温，然后通过重力除尘器除去水蒸气中含有的固体颗粒，最后通过换热器和直冷器回收部分热量。上述封闭式熄焦气体处理工艺具有占地面积大，设备投资高，热量回收效率低等缺点，严重制约了封闭熄焦技术的推广应用。
因此，开发一种占地面积小，设备投资及运行成本低，热量回收效率高的封闭式熄焦气体处理工艺是客观需要的。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种封闭式熄焦系统，其占地面积小、投资及运行成本低并且热量回收效率高。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种封闭式熄焦系统，包括具有进液口和出液口的熄焦贮水槽、具有进液口、进料口、出气口、出液口和出料口的封闭熄焦器、具有进气口、进液口、出液口和出气口的初冷塔以及具有进液口和出液口的封闭式沉降槽；
其中，所述熄焦贮水槽的出液口与封闭熄焦器的进液口连接；
所述封闭熄焦器的出气口与初冷塔的进气口连接；
所述封闭熄焦器的出液口与封闭式沉降槽的进液口连接；
所述初冷塔的出液口与所述封闭式沉降槽的进液口连接。
作为优选，所述封闭式熄焦系统还包括具有进气口、进液口、出气口和出液口的终冷塔，所述终冷塔的进气口与所述初冷塔的出气口连接，所述终冷塔的出液口与所述封闭式沉降槽的进液口连接。
作为优选，所述初冷塔内的换热器为多段式换热器，每段换热器的上方均设置有喷淋装置。
作为优选，所述换热器为间壁式换热器。
作为优选，所述换热器的换热管为光滑管、翅片管或螺纹管。
作为优选，所述喷淋装置为喷洒液导管或喷嘴。
作为优选，所述初冷塔的进气口处设置有用于除尘的第一丝网，所述初冷塔的出气口处设置有用于除尘和除液的第二丝网。
作为优选，所述初冷塔的进液口和所述终冷塔的进液口分别与工业供水设备连接，和/或，所述初冷塔的进液口和所述终冷塔的进液口分别与封闭式沉降槽的出液口连接；所述熄焦贮水槽的进液口与产生焦化废水的设备相连，和/或，所述熄焦贮水槽的进液口与所述封闭式沉降槽的出液口连接；所述封闭式沉降槽的出液口与污水处理设备连接。
作为优选，所述终冷塔为填料塔。
作为优选，所述封闭式沉降槽还设置有供固体排出的排渣口。
与现有技术相比，本实用新型的封闭式熄焦系统的有益效果在于：仅需要设置一个初冷塔的设备，由于初冷塔中包括换热器(在换热器内，液体与大量蒸汽进行热交换)和对大量蒸汽进行除尘的喷淋装置即可完成对大量蒸汽的回收利用，不需要现有技术中喷雾降温器、重力除尘器、换热器、直冷器等四个工艺设备，简化了封闭式熄焦气体处理工艺，节约了整体封闭式熄焦系统的设备投资并节省了整个系统的占地面积。
附图说明
图1为本实用新型实施例的封闭式熄焦系统的结构示意图。
附图标记说明：1-封闭熄焦器；2-初冷塔；3-终冷塔；4-封闭式沉降槽；5-熄焦贮水槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的封闭式熄焦系统作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型实施例的封闭式熄焦系统，包括具有进液口和出液口的熄焦贮水槽5、具有进液口、进料口、出气口、出液口、出料口的封闭熄焦器1、具有进气口、进液口、出液口和出气口的初冷塔2以及具有进液口和出液口的封闭式沉降槽4。
其中，封闭熄焦器1的进料口设置在封闭熄焦器1的顶部，封闭熄焦器1的出料口设置在封闭熄焦器1的底部。熄焦贮水槽5的出液口与封闭熄焦器1的进液口连接以将熄焦贮水槽5内的液体排出到封闭熄焦器1内，通过封闭熄焦器1的进料口将高温焦炭输送至封闭熄焦器1，在封闭熄焦器1内利用熄焦贮水槽5排出的液体使封闭熄焦器1内的高温焦炭降温冷却，冷却降温后的焦炭通过封闭熄焦器1的出料口排出，在高温焦炭降温冷却的过程中产生大量蒸汽和升温后的液体。其中，熄焦贮水槽5可以是熄焦高位贮水槽。
封闭熄焦器1的出气口与初冷塔2的进气口连接，从而使封闭熄焦器1产生的大量蒸汽进入初冷塔2，通过初冷塔2的进液口进入的液体与初冷塔2内的大量蒸汽进行热交换。通过初冷塔2的进液口进入的液体包括用于对大量蒸汽进行喷淋的液体和在初冷塔2的换热器内与大量蒸汽进行热交换的液体，直接喷淋的液体升高温度后可以进入封闭式沉降槽4，直接喷淋的液体升高温度后也可以导出到其他设备用作其他用途，例如可以用来为生活暖气供热，初冷塔2的换热器内的液体经过换热后可以导出到其他设备用作其他用途，例如可以用来为生活暖气供热，通过初冷塔2的出气口可以将未冷凝的少量气体排出到大气中。其中，由于通过初冷塔2的出气口排出的未冷凝的少量气体可能含有的灰尘、焦粉或其他有机物，因此需要其进行气体成分检测，气体成分检测合格后排出到大气。
封闭熄焦器1的出液口与封闭式沉降槽4的进液口连接，以将封闭熄焦器1内的升高温度后的液体排出到封闭式沉降槽4，在封闭式沉降槽4内液体内含有的杂质沉降后再循环利用。
初冷塔2的出液口与封闭式沉降槽4的进液口连接，以将初冷塔2内的直接喷淋升高温度后的液体排出到封闭式沉降槽4，以便在经过沉降处理后循环利用。
本实施例中，仅需要设置一个初冷塔2的设备，由于初冷塔2中包括换热器(在换热器内，液体与大量蒸汽进行热交换)和对大量蒸汽进行除尘的喷淋装置即可完成对大量蒸汽的回收利用，不需要现有技术中喷雾降温器、重力除尘器、换热器、直冷器等四个工艺设备，简化了封闭式熄焦气体处理工艺，节约了整体封闭式熄焦系统的设备投资并节省了整个系统的占地面积。
为了进一步对初冷塔2的出气口排出的未冷凝的少量气体进行降温并对该未冷凝的少量气体进行水洗以降低灰尘、焦粉或高沸点有机物的含量，本实施例中的封闭式熄焦系统还包括具有进气口、进液口、出气口和出液口的终冷塔3，终冷塔3的进气口与初冷塔2的出气口连接以将初冷塔2排出的未冷凝的少量气体排出到终冷塔3中，在终冷塔3内，通过终冷塔3的进液口进入的液体与未冷凝的少量气体再次进行热交换以降低未冷凝的少量气体的温度，从而可以进一步回收未冷凝的少量气体的热量，与未冷凝的少量气体进行热交换后升温的液体通过终冷塔3的出液口进入封闭式沉降槽4，以便后续循环利用。由于未冷凝的少量气体可以在终冷塔3内再次进行降温，从而可以降低未冷凝的少量气体内的有机物的含量。其中，终冷塔3可以为填料塔，优选为喷淋式填料塔，从而在终冷塔3内，液体可以与未冷凝的少量气体直接接触，通过水洗，降低未冷凝的少量气体内的灰尘、焦粉的含量。通过终冷塔3的出气口排出的气体也需要进行气体成分检测，当气体成分检测合格后才能够排出到大气。
其中，初冷塔2内的换热器为多段式换热器，例如为三段，三段换热器分别通入不同温度的液体，因此，可以最大化回收初冷塔2内水蒸气的热量，提高了熄焦气体的热量利用效率。并且，通过多段式换热器排出的升温后的液体可以分别用作不同的用途。另外，每段换热器的上方均设置有喷淋装置，从而可以对每段换热器内的水蒸气分别进行除尘，其中，喷淋装置为喷洒液导管或喷嘴。
进一步的，初冷塔2内的换热器为间壁式换热器，从而进入初冷塔2内的液体可以在换热器内的换热管中流通，换热管外可以供蒸汽流通，喷淋装置可以对换热管外的蒸汽进行除尘。其中，换热器的换热管为光滑管、翅片管或螺纹管。当然，用户也可以根据实际需要更换其他种类的换热管。
进一步的，初冷塔2的进气口处设置有用于除尘的第一丝网，初冷塔2的出气口处设置有用于除尘和除液的第二丝网，从而能够进一步对初冷塔2的蒸汽进行除尘或除液。
在上述的实施例中，如图1所示，初冷塔2的进液口和终冷塔3的进液口分别与工业供水设备连接，和/或，初冷塔2的进液口和终冷塔3的进液口分别与封闭式沉降槽4的出液口连接，即，初冷塔2的进液口与工业供水设备的供水口和封闭式沉降槽4的出液口中的至少一个连接，终冷塔3的进液口与工业供水设备的供水口和封闭式沉降槽4的出液口中的至少一个连接，从而，进入初冷塔2和终冷塔3的液体可以是工业供水设备提供的工业供水，也可以是封闭式沉降槽4提供的液体，其可以回收部分封闭式沉降槽4的液体，当然，也可以是通过工业供水设备与封闭式沉降槽4同时为初冷塔2和终冷塔3提供液体。熄焦贮水槽5的进液口与产生焦化废水的设备相连，和/或，熄焦贮水槽5的进液口与封闭式沉降槽4的出液口连接，从而，进入熄焦贮水槽5的液体可以是来自产生焦化废水的设备的焦化废水，也可以是封闭式沉降槽4提供的液体，其可以回收部分封闭式沉降槽4的液体，当然，也可以是通过产生焦化废水的设备与封闭式沉降槽4同时为熄焦贮水槽5提供液体。封闭式沉降槽4的出液口与污水处理设备连接，从而封闭式沉降槽4内多余的液体可以通过污水处理设备进行处理后排出。
进一步的，封闭式沉降槽4还设置有供固体排出的排渣口，从而在封闭式沉降槽4中沉降下来的固体可以进行除渣处理。下面结合图1对本实用新型实施例的封闭式熄焦系统的工作过程进行介绍。
熄焦贮水槽5中的水通入到封闭熄焦器1中进行熄焦，在封闭熄焦器1中，水和高温焦炭接触产生大量的蒸汽，该蒸汽中含有部分灰尘、焦粉、高沸点有机物等杂质；封闭熄焦器1中产生的含杂质的蒸汽进入带喷淋装置的间壁式的初冷塔2进行喷淋除尘、冷却并通过带喷淋装置的间壁式的初冷塔2中的换热管回收蒸汽中的部分热量；带喷淋装置的间壁式的初冷塔2中冷却后的气体进入终冷塔3中进一步通过喷淋、冷却，从终冷塔3中出来的气体检测合格后进行排放；封闭熄焦器1、带喷淋装置的间壁式的初冷塔2、终冷塔3在操作过程中产生的液态水进入到封闭式沉降槽4中，在封闭式沉降槽4中固液进行自然沉降分离，封闭式沉降槽4中固液自然沉降分离后的上层清液返回至带喷淋装置的间壁式的初冷塔2的用于喷淋的进液口、终冷塔3的进液口、熄焦贮水槽5的进液口中循环使用，封闭式沉降槽4中固液自然沉降分离后的下层固体混合物进行除渣处理；封闭式沉降槽4中产生的多余废水进入废水处理系统；熄焦贮水槽5中的水不足时可由焦化废水进行补充，带喷淋装置的间壁式的初冷塔2和终冷塔3中的喷淋用水不足时可用工业供水进行补充。
本实用新型实施例的封闭式熄焦系统，通过使用带喷淋装置的间壁式的初冷塔或带喷淋装置的间壁式的初冷塔与终冷塔联合使用代替原工业实践中的喷雾降温、重力除尘、换热器、直冷器等四个工艺过程，有效降低了湿法封闭式熄焦过程的设备投资和占地，同时，通过设置多段式换热器，对熄焦气体的热量进行回收利用，提高了熄焦气体的热量利用效率，具有很好的工业应用价值和经济效益。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。