内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车的制作方法

内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焦炉炼焦技术领域，尤其涉及一种内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车。
【背景技术】
[0002]在焦炉生产作业中，尤其是以侧装焦炉生产中，焦炉散发烟尘最大，危害人类和污染环境最严重的是在装煤过程中，煤饼与炽热的炭化室壁接触时，煤饼表面会产生外逸出的大量黄烟(荒煤气)和煤尘。据有关资料报导，装煤过程中烟尘及有害物的散发量占焦炉总污染的70%，其中苯可溶物为0.499kg/t煤，苯并吡为0.908 X 10?/1煤。
最有害苯可溶物、苯并吡等致癌物，是以烟气为载体而存在，飘逸性很强，如不将该烟气收集做无害化处理，无组织排放，会对周边空气环境造成极大的污染，因此对烟尘的捕集和处理，控制烟尘飞扬扩散是解决有害物质对人类危害的根本途径和办法。
目前焦炉在装煤除尘方面的技术工艺，可归为两大类:
第一大类:燃烧导烟除尘方式。
在第一大类燃烧导烟除尘方式中，又有两种除尘方法:燃烧导烟干式地面站除尘方法和燃烧消烟湿式除尘方法。
目前第一大类装煤除尘应用中，常用的是燃烧导烟干式地面站除尘方法，除尘设备主要由“一车、一站”构成，其中“一车”是指置在炉顶的装煤燃烧干式导烟车；主要由车架、走行结构及置在车架体上部的固定导烟管、活动导烟套、燃烧室与置在炉顶集尘管道对接的活动对接管道等部件组成，装煤除尘机理、工艺流程阐述如下:
焦炉装煤作业时，除尘车司机将置在炉顶的燃烧导烟车移至装煤炭化室处，同时将燃烧导烟车的三个(两个)活动导套分别与该装煤炭化室顶部的三个(两个)除尘孔对接，在地面除尘站风机的引力作用下，将装煤所产生的烟气，通过燃烧导烟车上的三个(两个)活动导套、固定导套进入除尘车上的燃烧室，燃烧殆尽后的烟气在经过导烟管及活动对接管，导入置在炉顶的除尘集尘管道内，送至地面站换热器冷却后，进入布袋除尘器净化后排入大气，完成整个装煤除尘过程。
由于燃烧后的烟气未经水洗涤，直接进入地面除尘站净化排放，故称为燃烧导烟干式地面站除尘方法，若将燃烧后的烟气经过文丘里水喷淋洗涤后，再送入地面站净化排放的方式，称之为燃烧湿式导烟除尘方法，老式的炉顶燃烧、消烟导烟除尘车属于典型的湿式除尘方法，白色烟气由风机出口直接排出或在导入地面除尘站，完成焦炉燃烧湿式除尘目的。第二大类:装煤除尘方式。
目前国内将近55%以上的焦炉装煤除尘，采用高压氨水三通阀式引射导烟除尘方式，又称高压氨水“U “型管或“H”管导烟方式，该装煤导烟除尘方式最大的优点是:可将装煤时产生的荒煤气总量的近50%以上，通过导烟管导入煤气集气管道内，进入化产系统回收利用，最大缺点是装煤时的炉头烟较大，有害气体无法消除，其导烟除尘原理及流程阐述如下:(1)、导烟除尘原理
依据焦炉出焦、装煤生产串序，利用N#炭化室装煤时，与其相邻的(N-1) #和(N+2)#炭化室内的焦炭处于结焦未期(焦炭基本成熟，单位时间内产生的煤气量只有焦炭未成熟时的10%左右)，产生煤气量几乎为零的特点，将N#炭化室装煤时产生的大量荒煤气，利用置在导烟车上的双“U”型管或“H”管导烟与相应的(N-1) #和(N+2)#炭化室连同后，借助置在(N-1)#和(N+2)#两个炭化室桥管内，来自地面高压水泵房的高压氨水喷射产生的引射吸力，将丽装煤炭化室的荒煤气导入煤气集气管道内，进入化产系统回收利用。
(2)、导烟除尘工艺流程简介
当N#炭化室装煤时，置在导烟车下方的两根U型或“H”型导烟管一端对位与N#炭化室的两个除尘盖座孔上，另一端对位于相邻且处在结焦未期，煤气产生量很少的(N-1) #和(N+2)#炭化室除尘盖座孔上，使其相互连通，为使(N-1)#和(N+2)#炭化室内产生较大的负压，将N#装煤炭化室产生的荒煤气尽可能的吸入到(N-1) #和(N+2)#炭化室至煤气集气管道内，炉顶操作工在装煤前几秒内，将置在(N-1)#和(N+2)#炭化室上升管位置上的高、低压氨水转换阀(三通阀)，转换至高压氨水位置(不装煤除尘时，低压氨水通过该阀)，高压氨水在通过桥管内氨水喷洒头喷射后，所产生的负压，将装煤的N#炭化室产生的大量荒煤气，通过双U型或“H”型导管导入(N-1) #和(N+2)#炭化室后，再经(N-1) #和(N+2)#炭化室的上升管、桥管导入煤气集气管道，进入煤气(化产)系统，实现焦炉无烟装煤的目的。
(3)、高压氨水三通阀式引射导烟除尘方式所需的主要设备及其功能
a、“U“型管或“H”管导烟导烟车；
b、地面高压氨水泵站及其沿焦炉全长的高压氨水输送管道；
c、与焦炉孔数相等的高低压转化阀(三通阀)及相应的辅助管件；
d、水封式除尘孔座、盖；
e、煤气集气管道压力平衡阀及其相应的电子控制系统；
当高压氨水引射导烟除尘时，集气管内会有大量的水雾涌入，使得煤气集气管内压力升高，对各炭化室的吸力减小(炉压增高)，若不能及时调整集气管压力，炉门及除尘孔处会有
荒煤气外溢，不但会造成污染且对焦炉正常运行有一定的负面影响，为避免这一不良的现象发生，在每座焦炉的煤气集气管道上，必须安装集气管压力平衡阀及其相应的电子传感装置，来时时控制风机的转速及各集气管道的阀门开启度等措施，来消除这一现象。
f、炉头烟吸附及地面站除尘装置；
由于设备、操作及避免导入系统中的煤气含氧量超标等诸多因素，装煤时的炉头烟都比较严重，所以凡是采用该除尘工艺的焦化企业，对炉头烟吸附后，导入地面除尘站经布袋过滤无色排放。
在当今国内焦化企业生产中，装煤除尘的两种导烟除尘方式(燃烧式消烟、导烟和利用高压氨水喷射，在炉顶采用n-l、n+2导烟)一直在学术界及个焦化企业中颇有争议，原因很简单，两种导烟方式各有利弊，如:
1、能源回收利用方面
以4.3米侧装焦炉为例，采用三通式高压氨水引射导烟除尘方式时，每装一孔煤，理论上可多回收200m3左右的荒煤气至化产煤气系统回收，在提高化产品产量的同时，也符合能源循环利用、节能减排、绿色环保要求，特别是在当今焦炭市场低迷环境中，为企业增加经济效益尤为重要；
而采用燃烧式消烟、导烟除尘方式时，将装煤时产生的荒煤气全部吸附后，彻底燃烧净化排放，虽能满足装煤烟气治理的环保要求，但由于燃烧增加氧化物中碳的排放量。
2、在装煤除尘操作要求及除尘效果安全方面
虽然三通阀式高压氨水引射导烟除尘方式可回收利用装煤荒煤气，但往往由于设备及操作因素，导致回收后煤气系统内的氧含量超标，使得安全生产受到威胁的同时，又对后续的化产品带来诸多弊端。如:
①在装煤导烟除尘时，煤饼还未开始推进，炉顶操作工已提前将三通式高压氨水阀门开启，使得大量空气导入煤气集气管道内，导致煤气系统内氧含量高，超出安全规定标准，导致化产后续深加工无法生产，例如焦化厂有化产后续深加工:煤气制甲醇、煤气制LNG液化天然气等产品时，对煤气中的氧含量要求非常严格，一旦氧含量超标绝对不允许使用。即便焦化厂化产后续工段没有深加工产品，煤气系统氧含量超标时，也会引起诸多安全事故，例如:氧含量超标时，高压电铺焦油器内极易发生爆燃或爆炸事故。
所以在装煤导烟除尘时，常采用以下两种措施来避免导烟时煤气系统氧含量超标。
a、推迟高压氨水三通阀的开启喷射时间，来控制氧含量；
b、降低高压氨水在桥管内产生的负压吸力，使装煤炭化室炉门口处，保持微正压状态，
减少装煤引射导烟时，空气从炉门的进入量。
虽然上述方法可控制煤气系统内氧含量超标，但由于导烟吸力不足等因素，又会使装煤产生的大量烟气(荒煤气)沿装煤炉门口外溢(俗称炉头烟)，污染严重，使得三通阀高压氨水导烟除尘方式，在焦化企业应用中，至今仍处于除尘效果与煤气回收两种矛盾之间的尴尬之中，所以说，操作要求严格、苛刻，炉头烟外溢量较大是采用三通阀式高压氨水引射导烟除尘方式的两大弊端。
②采用三通阀高压氨水导烟除尘方式时，炉头烟吸附除尘净化治理方面，就目前的净化除尘设施、工艺不能满足国家无害环保化排放标准。
从以上阐述的两大类焦炉装煤除尘机理工艺可知，就原有的装煤除尘技术而言，不论是采用燃烧式导烟除尘，还是采用三通阀式高压氨水引射N+2、N-1 “U”型或“H”管导烟除尘方式，在机侧炉门外均会溢有荒煤气(俗称炉头烟)，特别是采用三通阀式高压氨水导烟除尘方式时，炉头烟外溢更为严重，外溢出的炉头烟(荒煤气)在未完全燃烧时，其有害物质的散发量占焦炉总污染的60%，其中苯可溶物为0.499kg/t煤，苯并吡为0.908X10_3kg/t煤。
由于含在荒煤气中的多种有害物质(苯并芘)就当前无害化处理的技术而言，只有将其收集后(炉头烟)进行充分燃烧殆尽，方可使有害物质降解消除，达到无害化排放目的。在即将实施的焦炉环保排放新标准中，以明确规定了焦炉荒煤气排放中，苯并芘含量必须小于30.3 X 1-Wm3。因此说，以往只注重简单的将外溢的荒煤气(炉头烟)收集，经布袋过滤后排放的方式已不符合时代标准。

【发明内容】

[0003]本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车，在继承燃烧导烟和高压氨水引射N-l、N+2导烟，两种形式优点的同时，规避了其弊端，使得在焦炉装煤除尘方面，既能使国家环保达标，又能满足国家能源深加工回收再利用、节能的要求，造价和运行成本低，经济效益和环保效果好。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:内吸式煤气导烟回收、燃烧消烟除尘的多功能兼用车，该装置包括行走装置，车架体，安装在车架体上的电气控制室和液压站
(4)，设置在所述车架体上的用于烟气回收的煤气导烟回收系统，以及用于炉头烟吸附燃烧消烟除尘系统；
所述烟气导烟回收系统包括水封炉盖开启装置、活动吸附对接装置、水封式伸缩密封导烟装置、第一升降装置、活动导烟对接装置、引射泵、高压水泵、集气储水槽、固定吸附导管和第二升降装置、除尘孔对接装置、外溢烟固定吸附罩、外溢烟活动吸附罩、吸附罩铰接杆、外溢烟活动导管、外溢烟固定导管、外溢烟固定导管翻板阀门、固定导烟管、排水管、排澄管。
所述炉头烟吸附燃烧消烟除尘系统包括燃烧移动吸附对接套管、燃烧固定吸附导管、助燃强制燃烧器、下燃烧导管、燃烧室、上燃烧导管、文丘里洗涤器、喷淋洗涤水泵、气液分离器、风机、排烟管和第三驱动装置；
其中，2个所述水封式伸缩密封导烟装置52安装所述车架体2上，2个所述活动吸附对接装置通过第一升降装置安装所述车架体的下端，2个所述活动吸附装置中的对接立管管体内均设有所述水封炉盖开启装置，2个所述活动吸附装置中的出烟端弯管分别与2个所述水封式伸缩密封导烟装置的下端连通，2个所述水封式伸缩密封导烟装置的上端通过固定吸附导管与所述引射泵的进烟口连通，所述高压水泵通过管道与所述引射泵内的喷嘴连通，所述引射泵固定在集气储水槽的上端，所述引射泵的排烟口与所述集气储水槽的进烟口连通，所述集气储水槽的煤气出口通过所述固定导烟管与所述活动导烟对接装置中2个所述垂直支路管的一端连通，每个所述垂直支路管的另一端均与所对应的所述水封式导烟对接管内插套连通，每个所述水封式导烟对接管内插套插入到相对应的水封式导烟对接管外插套内，每个所述水封式导烟对接管外插套的底端与所述除尘孔对接装置中的固