本发明涉及干熄焦工艺操作领域，更具体地说，涉及一种干熄焦循环系统及充氮置换工艺。
背景技术：
在干熄焦循环系统开工投红焦前，需对干熄焦系统进行充氮置换，即利用氮气将系统内的气体置换出来，使干熄焦循环系统内的氧气含量降低至5％以下，以达到干熄焦工艺的要求，方可进入投红焦、烘炉、升温升压等工艺流程阶段。
就现有技术而言，传统的充氮置换采用“稀释”程序，即开启循环风机，打开干熄炉上的四个充氮点并充入氮气，使干熄炉内的循环气体缓慢稀释，以达到降低含氧量的目的。但是，上述稀释法所需的时间较长，一般4-5小时才能够将含氧量降低至工艺要求以下；不仅消耗了大量的氮气，还影响了工作效率，使经济效益大打折扣。
因此，如何缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益，是现阶段该领域亟待解决的难题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种干熄焦循环系统，该系统能够缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益，解决了现阶段该领域的难题。本发明的目的还在于提供一种充氮置换工艺，该充氮置换工艺基于上述的干熄焦循环系统，因此，能够缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益。
一种干熄焦循环系统，包括：
干熄炉，所述干熄炉上设有空气导入充氮点和预存室旁通充氮点；
锅炉，所述锅炉通过第一管道与所述干熄炉的上部相连通，所述第一管道将所述干熄炉的循环气体输送至所述锅炉、以与所述锅炉内的水完成热交换；
第二管道，所述第二管道将完成热交换的所述循环气体回送至所述干熄炉的下部，所述第二管道上设有循环风机，所述循环风机的前后分别设有前充氮点和后充氮点，且在所述后充氮点靠近所述干熄炉的一侧设有阀门。
优选的，所述的干熄焦循环系统，所述阀门为翻板阀。
优选的，所述的干熄焦循环系统，所述第一管道内设有用于对所述循环气体进行一次除尘的第一除尘件。
优选的，所述的干熄焦循环系统，所述第二管道内设有用于对所述循环气体进行二次除尘的第二除尘件。
一种充氮置换工艺，包括步骤：
步骤一，关闭循环风机，打开前充氮点和后充氮点；
步骤二，将氮气自所述前充氮点和所述后充氮点充入，利用氮气的吹扫压力挤压第二管道和锅炉内部的循环气体；
步骤三，打开空气导入充氮点和预存室旁通充氮点，开启循环风机，利用氮气置换干熄炉内的循环气体；
步骤四，检测干熄焦循环系统的含氧量并完成充氮置换工艺。
优选的，所述的充氮置换工艺，在所述步骤一进行时，所述第二管道上的翻板阀处于关闭状态。
优选的，所述的充氮置换工艺，在所述步骤二中，充入氮气的时间为1.5h-2.5h。
优选的，所述的充氮置换工艺，在所述步骤三中，所述循环风机工作的时间为0.5小时。
本发明提出的干熄焦循环系统，包括：干熄炉，锅炉，第一管道、第二管道；其中，干熄炉上设有空气导入充氮点和预存室旁通充氮点；锅炉通过第一管道与干熄炉的上部相连通，第一管道将干熄炉的循环气体输送至锅炉、与锅炉内的水完成热交换；第二管道将完成热交换的循环气体回送至干熄炉的下部，第二管道上设有循环风机，循环风机的前后分别设有前充氮点和后充氮点，且在后充氮点靠近干熄炉的一侧设有阀门。在充氮置换工艺时，首先，关闭循环风机，打开前充氮点和后充氮点；将氮气自前充氮点和后充氮点充入，利用氮气的吹扫压力挤压第二管道、锅炉内部的循环气体；其次，打开空气导入充氮点和预存室旁通充氮点，开启循环风机，利用氮气置换干熄炉内的循环气体；最后，检测干熄焦循环系统的氧含量并完成充氮置换工艺。上述充氮置换工艺通过吹扫清赶的方式实现氮气与干熄焦循环系统内气体的置换，较传统稀释的方式而言，缩短了循环时间，降低了氮气使用量，提高了经济效益。因此，本发明提出的干熄焦循环系统，能够缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益，解决了现阶段该领域的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明具体实施方式中干熄焦循环系统的示意图。
图1中：
干熄炉—1、空气导入充氮点—2、预存室旁通充氮点—3、锅炉—4、第一管道—5、第二管道—6、前充氮点—7、后充氮点—8、第一除尘件—9、第二除尘件—10、循环风机—11。
具体实施方式
本具体实施方式的核心在于提供一种干熄焦循环系统，该系统能够缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益，解决了现阶段该领域的难题。本发明的目的还在于提供一种充氮置换工艺，该充氮置换工艺应用于上述的干熄焦循环系统，因此，能够缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
本发明提出的干熄焦循环系统，请参见图1；包括：干熄炉1，锅炉4，第一管道5、第二管道6；其中，干熄炉1上设有空气导入充氮点2和预存室旁通充氮点3；锅炉4通过第一管道5与干熄炉1的上部相连通，第一管道5将干熄炉1的循环气体输送至锅炉4、与锅炉4内的水完成热交换；第二管道6将完成热交换的循环气体回送至干熄炉1的下部，第二管道6上设有循环风机11，循环风机11的前后分别设有前充氮点7和后充氮点8，且在后充氮点8靠近干熄炉1的一侧设有阀门。在充氮置换工艺时，首先，关闭循环风机11，打开前充氮点7和后充氮点8；将氮气自前充氮点7和后充氮点8充入，利用氮气的吹扫压力挤压第二管道6、锅炉4内部的循环气体；其次，打开空气导入充氮点2和预存室旁通充氮点3，开启循环风机11，利用氮气置换干熄炉1内的循环气体；最后，检测干熄焦循环系统的氧含量并完成充氮置换工艺。上述充氮置换工艺通过吹扫清赶的方式实现氮气与干熄焦循环系统内气体的置换，较传统稀释的方式而言，缩短了循环时间，降低了氮气使用量，提高了经济效益。因此，本发明提出的干熄焦循环系统，能够缩短干熄焦循环系统充氮置换的时间，降低氮气使用量，提高经济效益，解决了现阶段该领域的难题。
需要说明的是，本具体实施方式中提到的前充氮点7和后充氮点8分别指的是靠近锅炉4的充氮点和靠近干熄炉1的充氮点，如图1所示。
需要说明的是，在将氮气自前充氮点7和后充氮点8充入时，受干熄炉1冷焦的阻挡，氮气主要流向为朝向锅炉4的方向，进而利用氮气的吹扫压力挤压第二管道6和锅炉4内部的循环气体。
优选的，在干熄焦循环系统设计时，可以在后充氮点8靠近干熄炉1的一侧设置阀门，且在充氮气时可以将此阀门关闭，以保证氮气全部朝向锅炉4的方向流动，形成闭环充氮空间，提高充氮置换的效果，尽可能的缩短置换时间。
本发明提出的干熄焦循环系统，阀门可以为翻板阀，因为翻板阀的大小和效果与该阀门所起的作用较为匹配。
本发明提出的干熄焦循环系统，第一管道5内设有用于对循环气体进行一次除尘的第一除尘件9；第二管道6内设有用于对循环气体进行二次除尘的第二除尘件10，以去除循环气体的杂质，避免系统出现堵塞，影响正常运行。
本发明还提供一种充氮置换工艺，包括步骤：
步骤一，关闭循环风机11，打开前充氮点7和后充氮点8；
步骤二，将氮气自前充氮点7和后充氮点8充入，利用氮气的吹扫压力挤压第二管道6和锅炉4内部的循环气体；
步骤三，打开空气导入充氮点2和预存室旁通充氮点3，开启循环风机11，利用氮气置换干熄炉1内的循环气体；
步骤四，检测干熄焦循环系统的含氧量并完成充氮置换工艺。
本发明提出的充氮置换工艺，在步骤一进行时，第二管道6上的翻板阀处于关闭状态，以保证氮气全部朝向锅炉4的方向流动，形成闭环充氮空间，提高充氮置换的效果。
本发明提出的充氮置换工艺，在步骤二中，充入氮气的时间为1.5h-2.5h；在步骤三中，循环风机11工作的时间为0.5小时。经过两小时左右的充氮后能够将系统内的氧含量降到5％以下，进而达到工艺要求，较传统稀释方法4-5小时而言，大大缩短了置换时间，提高了工作效率，同时降低了氮气的需求量，提高了经济效益。
时间经济效益：
缩短了充氮置换将近一半的时间，按每小时平均产220吨蒸汽、每吨40元；按2.5小时计算节省：220t/t*2.5t*40元/t＝22000元。
氮气经济效益：
传统稀释方式：每个充氮点、每小时充氮按1.5km3/t、氮气300元/km3计算；
1.5km3/t*2.5t*300元/km3＝1125元；
4个充氮点：1125*4＝4500元；
本系统工艺流程：置换开启2个充氮点，节约氮气成本为1125*2＝2250元；
合计：22000+4500+2250＝28750元。
年经济效益：
以干熄焦4套为例，按年修周期2年推算，每年至少有2套干熄焦参与年修，节约费用：28750*2＝57500元。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。