一种水流喷射封闭式熄焦系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水流喷射封闭式熄焦系统，利用文丘里原理使整个熄焦系统产生负压，属于湿法熄焦技术领域。
【背景技术】
[0002]传统的熄焦方法亦称敞开式湿法熄焦，装有红焦的熄焦车在熄焦塔内经喷水冷却，部分水被汽化，并夹带大量粉尘、水滴以及有害气体等从熄焦塔顶部排入大气。目前，我国大部分独立焦化厂采用这种熄焦方法。该法之所以得到广泛应用是因为工艺过程简单，但存在两个致命的缺点，一是红焦的显热不能回收利用；二是对大气造成严重污染。而干熄焦存在投资高、本身能耗高、工艺复杂、技术难度高的问题，大规模推广还不太现实。近年来，随着人们对节能和环保的日益重视，改变传统的熄焦方法已是势在必行。因此所面临的一个主要问题是如何解决基建投资少且能消除大气污染的熄焦方式。
[0003]任国平在“传统湿法熄焦技改为环保熄焦及其余热回收的应用初探”(《煤化工》增刊2013年7月，210-212页)中公开了一种“穿靴戴帽”式的技术改造:首先是将原来的筒形直排式熄焦塔改为密封式熄焦塔(此为“戴帽”)，把原本向大气排放的废气、废物全部加以收集，同时可把回收的熄焦蒸汽潜热用于加热锅炉软水，提高锅炉效率；其次在熄焦过程中产生的部分CO、H2等可燃气体可收集于储气柜加以利用；再把捕集下来的粉焦定期清理收集，此两项可称之为“穿靴”，皆可增加收益。该方法的问题在于采用折返式塔板和沉降器共同收集粉尘，设计较复杂；而且为了避免产生负压，还特别地采用了单向阀和电磁阀以避免由此造成的负压事故。而且该方法没有考虑到如下问题:1、熄焦系统中如不产生负压，在熄焦过程中多产生的蒸汽只能在熄焦塔底部溢出；2、在熄焦塔顶部如果用换热器进行冷凝，在15分钟内产生9吨蒸汽，并且完全冷凝下来，得需要大型换热组来实现，然而大型的换热器在塔顶如何安装是实际现场施工中难以解决的问题；3、蒸汽中含有大量的焦粉，焦粉的性质是只要挂壁，很难清理，因此如何清理换热器中的焦粉是亟待解决的问题；4、针对能源有效利用和较少能源排放等需求，对于换热之后的热水以及收集的水煤气的再利用，是生产中需要解决的问题；5、对于水煤气中氧气含量的有效控制，也是本领域生产中需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种水流喷射封闭式熄焦系统，其工艺过程简单、基建投资少，能在熄焦过程中消除大气污染，且能部分利用余热，并能收集少量熄焦煤气。
[0005]根据本发明的一个方面，其提供了一种水流喷射封闭式熄焦系统，一种水流喷射封闭式熄焦系统，包括:熄焦塔、蒸汽冷凝吸收系统、不凝气回收系统以及粉焦沉淀回收系统，其中:所述蒸汽冷凝吸收系统包括蒸汽冷凝塔、集气罩、连通管、喷射装置和喷淋装置；所述集气罩设于所述熄焦塔的顶部，所述连通管连接于所述蒸汽冷凝塔的上部与所述集气罩之间，所述喷射装置设置于所述连通管内并向所述蒸汽冷凝塔的方向喷射水流，所述喷淋装置设置于所述蒸汽冷凝塔的顶部并向所述蒸汽冷凝塔内喷淋，所述蒸汽冷凝塔的下部通过第一管路与所述粉焦沉淀回收系统连通；
[0006]所述不凝气回收系统至少包括气液分离器、由多根并列设置的文丘里管构成的不凝气回收装置以及射流装置，所述不凝气回收装置的上部通过不凝气导气管与所述蒸汽冷凝塔的上部连通，所述不凝气回收装置的下部连通至所述气液分离器，所述射流装置设置于所述不凝气回收装置的顶部并向所述不凝气回收装置内射流。
[0007]优选的，所述连通管由所述集气罩至所述蒸汽冷凝塔向下倾斜30°?45°设置。
[0008]优选的，所述喷射装置包括沿所述连通管的径向排列的多根喷射支管，每根所述喷射支管上均设置有多个用于喷射出水柱，水柱外围散开形成雾状，并在雾状外表形成一层水膜的第一喷头，以使连通管内形成负压。
[0009]优选的，所述第一喷头的喷射方向与所述连通管的轴向方向一致。
[0010]优选的，所述蒸汽冷凝吸收系统还包括用于清洗所述喷射支管及第一喷头的清洗
目.ο
[0011]优选的，所述清洗装置包括清洗喷头和两根相对设置的清洗管，两根所述清洗管对应所述喷射支管的位置分别设置所述清洗喷头。
[0012]优选的，所述不凝气导气管与所述蒸汽冷凝塔的连接位置高于所述连通管与所述蒸汽冷凝塔的连接位置；所述喷淋装置的下方设置栅板，所述栅板均位于所述不凝气导气管与连通管之间的所述蒸汽冷凝塔的内部。
[0013]优选的，所述喷淋装置包括喷淋总管、多根喷淋支管和第二喷头，所述喷淋总管与所述喷射总管连通，多根所述喷淋支管均连接在所述喷淋总管上，所述喷淋支管为15-40根，每根所述喷淋支管上设置10-30个所述第二喷头。
[0014]优选的，所述喷淋支管可拆卸式地连接于所述喷淋总管上，所述第二喷头可拆卸式地连接于所述喷淋支管上。
[0015]优选的，所述蒸汽冷凝吸收系统还包括第二管路和设在所述第二管路上的第一循环泵和第一换热器，所述第二管路的一端伸入到所述粉焦沉淀回收系统内，另一端与喷淋装置的喷淋总管连通。
[0016]优选的，所述喷射装置还包括喷射总管，每根所述喷射支管均连接到所述喷射总管，其中所述喷射总管上设置有15-40根喷射支管，每根喷射支管上设置有10-30个所述第一喂'头。
[0017]优选的，所述喷射装置的喷射总管与所述喷淋装置的喷淋总管通过第三管路连通。
[0018]优选的，所述喷淋支管可拆卸式地连接于所述喷淋总管上，所述第二喷头可拆卸式地连接在所述喷淋支管上。
[0019]优选的，所述不凝气回收系统还包括储气柜、第四管路、第五管路和设在所述第四管路上的第二循环泵和第二换热器，所述第四管路的一端与所述气液分离器的下部连通，另一端与所述射流装置连通；所述气液分离器的上端与所述储气柜通过所述第五管路连通以使不凝气收集至所述储气柜。
[0020]优选的，所述第五管路上设置有电动调节阀以控制气量大小。
[0021]优选的，所述电动调节阀与所述喷淋装置的控制阀及熄焦塔内喷洒装置的控制阀进行连锁。
[0022]优选的，粉焦沉淀回收系统包括粉焦沉淀池和螺杆提料机，所述粉焦沉淀池内设置隔板以将所述粉焦沉淀池分割为上部的液体区和下部的粉焦区；所述螺杆提料机倾斜设置于所述粉焦沉淀池内，其上端伸出所述粉焦沉淀池外。
[0023]优选的，所述液体区通过第六管路连接至所述第四管路上。
[0024]优选的，所述粉焦沉淀池具有密封盖，其具有三个分别用于使第一管路、第二管路和第六管路密封地通过的通孔，所述第一管路、第二管路和第六管路均伸入至所述液体区；所述密封盖上还开设有用于使所述螺杆提料机伸出的开口。
[0025]优选的，所述粉焦沉淀池的底部设置有斜坡，所述斜坡上设置有在所述斜坡上上下刮动以将粉焦刮至所述粉焦沉淀池的粉焦积聚区的刮板，所述螺杆提料机的进料口位于所述粉焦积聚区。
[0026]优选的，所述储气柜内不凝气经增压后，用作管式炉的燃料气。
[0027]优选的，所述第二换热器的热交换介质用于制冷系统或采暖系统。
[0028]本发明的水流喷射封闭式熄焦系统具有如下几个方面的有益效果:
[0029](a)可以保持原有的湿法熄焦塔不变，仅在原有的湿法熄焦塔后增加蒸汽冷凝吸收系统、不凝气回收系统及粉焦沉淀回收系统即可，比干熄焦工艺过程简单，基建投资小。
[0030](b)本发明的系统能够解决湿法熄焦过程中产生的不凝气，消除大气污染。
[0031](c)本发明的系统能够回收部分红焦显热，并且给出了利用的方向。
[0032](d)本发明中的蒸汽冷凝吸收系统采用喷射装置和喷淋装置通过水流直冷法进行操作，大大减小了蒸汽冷凝塔的体积，节省投资费用。
[0033](e)本发明中的蒸汽冷凝吸收系统及不凝气回收系统均采用