本发明涉及炼焦工业中炼焦煤装煤方法与装置，特别是在装煤炼焦前将经过干燥降低了水分的炼焦煤，通过可伸缩装煤套筒伸入到焦炉炭化室内进行装煤，避免粉尘发生，实现入炉煤水分低、装煤过程粉尘产生少的方法与装置，属于炼焦及环保领域。
背景技术：
在炼焦工业中，对入炉煤进行干燥降低其水分可提高焦炭的质量及产量，同时具有大大减少剩余氨水量，降低废水处理系统的压力及工艺整体能耗的优点。实际工艺中由于入炉炼焦煤水分的减少会导致由荒煤气带出的煤粉增加，造成煤气输送系统阻力增大，初冷器的喷淋管被煤粉与焦油形成的团状物堵塞。同时，焦油中灰分等不溶物指标升高，焦油贮槽底部的加热盘管被积渣覆盖，影响蒸汽加热脱水效率，焦油水分变高，焦油质量变差。科技工作者开发了煤干燥时将原煤中的细颗粒分离出来，经除尘回收进行造粒增大细颗粒当量直径，之后与粗颗粒混合后装煤入炉的煤干燥细粉造粒的工艺方法。该工艺虽然在保持入炉炼焦煤低水分的情况下控制了荒煤气和焦油中粉尘的增加，但同时也带来了除尘过程能耗大，除尘布袋更换频繁，造粒细粉与粗颗粒混合后的装煤容易产生偏析现象可能影响焦炭质量的问题。另外，炼焦煤即使不经过干燥也水分偏低时，用传统的从装煤孔直接装入煤料的顶装方法也会有较多的煤粉被带入荒煤气中，影响后续的系统运行。通过可伸缩装煤套筒伸入到焦炉炭化室内进行装煤，避免粉尘发生，可实现入炉煤水分低、装煤过程粉尘产生少的目标。但由于炭化室温度达到1000℃以上，套筒在伸入到炭化室装煤的过程中，由于受到高温辐射等，温度会急剧升高会导致套筒变形，妨碍装煤和套筒的伸缩等，严重影响正常的操作。因此。探索套筒装煤过程中行之有效的套筒冷却方式对于实现稳定的套筒装煤，达到焦化工业的节能环保增效显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低水分的炼焦煤，特别是在装煤炼焦前将经过干燥降低了水分的炼焦煤，通过伸入到炭化室中的套筒装煤实现入炉煤水分低、粉尘发生少，且能承受炭化室高温环境的炼焦煤装煤技术与装置。经过干燥将水分降低后的炼焦煤通过伸入到炭化室底部的装煤套筒内部到达炭化室底部，然后随着套筒逐步向上提起，煤料装入炭化室；其套筒具有夹套结构，向夹套中注入的水在受到热辐射后汽化吸热降温，保障了套筒的结构稳定，顺利实现低水分装煤，少粉尘的装煤炼焦。本方法与装置为实现低水分炼焦，少粉尘装煤，稳定运行提供了有效的方法及装置保障，且具有设备简单、投资费用少、操作稳定、有效控制粉尘污染的特点。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种炼焦工业中炼焦煤装煤方法，其特征是将可伸缩的由多节套筒节组成的装煤套筒从炭化室装煤孔伸入到炭化室后，炼焦煤通过该装煤套筒内部空间，从其底部的装煤套筒底部煤料出口达到炭化室，随着装煤套筒底部煤料出口逐步向上移动，炼焦煤逐步装入炭化室，最后装煤套筒离开炭化室。
所述方法，其特征在于所述装煤套筒从进入炭化室到离开炭化室期间，其中的至少一部分套筒节是通过套筒夹套中的水汽化降温的。
实现所述炼焦煤装煤方法的装置，其特征是装煤套筒由多节套筒节构成，不同节的直径不同；套筒节由内外两层构成，在内外两层之间设置有夹套，夹套的下部密封，上部设有能够注入水的注水口并与大气相通。
所述装置，其特征是向套筒夹套上部的注水口注水由移动式注水机构实现；所述注水机构至少由移动式注水管、注水管移动机构及向注水管提供水源的注水泵组成；向装煤套筒夹套注水时由注水管移动机构将移动式注水管插入装煤套筒夹套注水口内，注水完毕后再将移动式注水管从装煤套筒注水口撤离。
所述装置，其特征在于在套筒节的最外侧设置有装煤密封罩，装煤时装煤密封罩随套筒下落到与装煤孔接触，装煤结束套筒收起后装煤密封罩随套筒收起离开装煤孔；装煤密封罩底部与装煤孔上部外缘面全面接触，装煤密封罩顶部与装煤套筒的最上节套筒节外圆全面接触。
具体说明如下：
装有经过干燥的炼焦煤的装煤车移动到焦炉炭化室装煤孔，打开装煤孔后，立即开启装煤套筒落下开关，装煤套筒依靠自重从装煤孔伸入到炭化室中，随即打开装煤车卸煤口闸板，炼焦煤从套筒中下落到达炭化室底部；随着套筒向上提升，煤料从套筒的底部煤料出口向两侧流动进入炭化室，直至将所定煤料全部装入炭化室，完成装煤过程。同时收回套筒，回盖装煤孔顶盖。
装煤套筒由多节套筒节构成，不同节的直径不同；套筒节之间通过滑槽和滑块连接并实现移动，从而实现套筒的伸缩；套筒处于收纳状态时，小直径套筒节进入大直径套筒节中；装煤时，小套筒节通过滑槽和滑块从大直径套筒节中伸出，套筒进入伸长状态，进入炭化室。一般而言，由于套筒节受炭化室墙壁高温辐射很容易变形，装煤车底部空间也比较狭窄，所以，套筒节的选用要满足能够顺畅操作的结构要求和具备有效的冷却手段。套筒节由内外两层构成夹套，夹套的下部密封的结构能够实现向夹套中注水。利用这样的结构，在装煤之前，从夹套上部的注水口注入水，在炭化室中夹套外层受热温度升高后，夹套中的水汽化吸热蒸汽从上部注水口排出，使夹套降温，并保持在较低温度。这样，保证了套筒在200℃以下，保证了套筒的刚度和形状，确保了套筒的顺畅操作。套筒节形状可根据装煤车和炭化室装煤孔结构等现场情况，以操作方便为目标优选。
在实际工程应用中，在套筒开始装煤前，完成夹套内注水；注水采用移动式机构实现，注水结束后，注水机构从套筒撤离。注水管移动机构将移动式注水管移动至伸入到套筒节夹套上部的注水口内；然后，由向注水管提供水源的注水泵向夹套内注水，达到所定量后，停止注水；再由注水管移动机构将移动式注水管从装煤套筒节撤离，完成夹套的注水。由此实现夹套的简单方便的注水与注水管的撤离。待套筒节完成一次装煤作业后，重复注水操作。
为便于套筒的伸入炭化室操作的顺畅进行，套筒与装煤孔之间一般留有一定的空隙，在装煤过程中会有荒煤气向外排出，造成环境污染。为阻止装煤过程中荒煤气从装煤孔与套筒之间的空隙向外排放，在套筒节的最外侧设置有装煤密封罩，装煤时密封罩随套筒下落到与装煤孔接触，密封罩底部与装煤孔上部外缘面全面接触，密封罩顶部与装煤套筒的最上节套筒节外圆全面接触，构成对装煤孔的密封，防止了荒煤气向外排放。装煤结束套筒收起时，密封罩随套筒收起离开装煤孔。所述全面接触是指宏观上的全面接触，即套筒为圆筒，装煤密封罩顶部开孔为圆孔，两者的直径尺寸很接近就可视为宏观上的全面接触；装煤密封罩底部圆边在一个平面上，装煤孔上部外缘面也是平面，两者接触即视为宏观上的全面接触。装煤密封罩可以是圆柱筒，也可以是梯形筒，还可以是平面，从操作便利和密封效果考虑优选梯形和圆柱形。
本发明的有益效果是装煤炼焦前将已经干燥降低了水分的炼焦煤，经过伸入到炭化室中的套筒装煤实现了进煤水分低、粉尘发生少的炼焦煤装煤，为达到低水分炼焦和低粉尘装煤提供了有效的技术手段；通过移动式注水机构向套筒夹套内注入水，在受到热辐射后汽化吸热降温，保障了套筒的结构稳定和顺畅操作；通过套筒外侧设置的装煤密封罩构成对装煤孔的密封，防止了装煤时荒煤气从装煤孔的向外排放。本发明具有投资费用少，运行动力消耗小，装置简单高效的特点，为焦化工业的低水分装煤炼焦，实现节能减排增效提供了有效的技术和装置保障。
附图说明
图1：实施例1炼焦煤套筒装煤示意图；
图2：套筒夹套结构示意图；
图3：装煤密封罩密封示意图；
图4：套筒夹套注水示意图。
其中：1-炼焦煤装煤车，2-焦炉炭化室，3-炭化室装煤孔，4-装煤套筒，5-装煤套筒底部煤料出口，6-炭化室底部，7-装煤车卸煤口闸阀，8-炼焦煤煤料，9-炼焦煤煤料进入炭化室方向，10-荒煤气，11-荒煤气导出管，12-装煤密封罩，13-装煤套筒节内筒，14-装煤套筒节外筒，15-装煤套筒节夹套空间，16-套筒节夹套底部密封板，17-套筒节夹套注水口，18-最上层套筒节，19-炭化室装煤孔上部外缘面，20-移动式注水管，21-注水管移动器，22-注水泵，23-储水罐。
具体实施方式
实施例1
本实施例为炼焦煤装煤方法的实施方案，如图1所示。
装有经过干燥的炼焦煤煤料(水分3％)的装煤车1移动到焦炉炭化室2顶部的装煤孔3上部，打开焦炉装煤孔3后降下装煤套筒4，使装煤套筒底部煤料出口5伸入到炭化室底部6后，立即打开装煤车卸煤口闸阀7，炼焦煤煤料8从装煤套筒4的内部空间中落下，进入炭化室底部；煤料从装煤套筒底部煤料出口5，沿炼焦煤煤料进入炭化室方向9向其炭化室两侧流动；之后逐步缓慢提起装煤套筒，煤料随着套筒的提升进入炭化室，当煤料装完后，套筒收起，关闭装煤孔，完成装煤过程。
装煤套筒由圆柱型套筒节构成，如图1所示。装煤时，在套筒向炭化室伸的同时装煤密封罩12也逐步落下，最后达到装煤密封罩的底部与炭化室装煤孔上部外缘面19相接触，装煤密封罩的顶部开有圆孔并套在最上层套筒节外与之相接触，从而对装煤时套筒与装煤孔之间空隙的实施密封，避免荒煤气从炭化室通过套筒与装煤孔之间的缝隙向大气中排放，如图3所示。装煤密封罩为上小下大的台型结构。
套筒由多节套筒节构成，套筒节结构如图2所示，由装煤套筒节内筒13和装煤套筒节外筒14和套筒节夹套底部密封板16构成装煤套筒节夹套空间15。在套筒节上部设有套筒节夹套注水口17。在套筒离开炭化室装煤孔之后进行下一次装煤之前的时间段，通过注水机构向套筒夹套内注入水。如图4所示，移动式注水管20由注水管移动器21移动至注水管20的前端伸进套筒夹套注水口17内后，由注水泵22从储水罐23中抽水通过注水管20注入装煤套筒夹套15内。当注水达到所要量后停止注水，移动器21带动注水管从注水口17撤离。套筒进入炭化室后夹套中的水汽化吸热使套筒降温，保证了套筒温度不高于200℃，保障了套筒的刚度，从而保障了套筒不变形，实现了顺畅操作。套筒节之间通过滑槽和滑块连接并实现移动，从而实现套筒的伸缩(图中未标示)。
通过应用套筒夹套注水汽化降温，保证了装煤套筒的结构稳定，实现了顺畅操作；通过套筒密封罩对装煤孔和套筒节的密封，避免装煤时荒煤气从炭化室通过套筒与装煤孔之间的缝隙向大气中排放；通过套筒装入经过干燥的炼焦煤炼焦，实现了装入炭化室的煤料水分在3％左右，荒煤气中的煤粉尘夹带量低于传统的装煤方法(入炉煤水分10-11％)时的夹带量，既达到了低水分炼焦降低了能源消耗、缩短了结焦时间，在保证焦炭质量的前提下减少了优质焦煤的使用量，减少了剩余氨水的产生量，实现了高效率和高效益的炼焦，又实现了低粉尘装煤的稳定操作。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，所不同的是在炭化室停留时间长的套筒节设有注水夹套，停留时间短的两节不设夹套。向夹套内注入的水中溶解有不发泡的表面润湿剂。套筒密封罩为上下直径相同的圆柱型结构。套筒进入炭化室后，在未达到炭化室底部时，就打开装煤车卸煤口闸阀7，炼焦煤煤料8从装煤套筒4的内部空间中落下，进入炭化室底部，缩短了套筒在炭化室中的停留时间。