一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统的制作方法

1.本发明涉及工业除尘技术领域，尤其涉及一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统。


背景技术：

2.焦化工业在国民经济发展中发挥着重要作用，焦炉是炼焦的生产设施，是焦化行业的主要污染源。目前，国家针对焦炉无组织逸散烟尘提出了越来越高的环保要求，部分企业已开展焦炉生产区域的加罩密闭工作，焦炉整体封闭后需要对棚内的烟尘、余热及其它物质进行有效的处理，现有的焦炉逸散烟尘除尘系统大多采用地面站形式处理烟尘气体，如申请公布号为cn 109513300a的中国专利申请公开的“一种焦炉无组织排放污染物综合治理系统”,焦炉大棚由挡烟隔板分隔为焦侧空间、机侧及炉顶空间；焦侧空间内设有焦侧烟尘收集单元，机侧及炉顶空间内设机侧烟尘收集单元；焦侧烟尘收集单元及机侧烟尘收集单元通过烟气输送单元连接除尘净化单元；除尘净化单元由机侧除尘地面站和焦侧除尘地面站组成。配备除尘地面站的除尘系统存在设备体积大、占地面积多、调节性能差、运行成本高、检修不便等问题。
3.另外，焦炉加罩密闭后，焦炉大棚的棚顶具有较大面积，这部分屋面空间可以充分加以利用。而太阳能作为一种可再生能源，具有低碳环保等优点，是近年来国家大力推广的应用的清洁能源。基于此，本发明将焦炉大棚的分布式净化除尘工艺与太阳能发电技术相结合，实现焦炉大棚内生产环境净化的同时，有效降低能源消耗，真正实现清洁生产。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，以光伏发电方式为主要供电方式满足除尘系统运行时的用电需求，以辅助供电单元作为保障及补充，保证除尘系统长期稳定运行的同时，充分利用了焦炉大棚的棚顶空间，节约了能源。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，包括光伏发电单元、除尘净化单元及输灰单元；所述光伏发电单元由太阳能光伏板、太阳能蓄电控制器、蓄电装置组成；太阳能光伏板设于焦炉大棚的顶部，太阳能光伏板通过导线依次连接太阳能蓄电控制器及蓄电装置；所述除尘净化单元由除尘器、除尘风机、除尘管道组成，焦炉大棚内设多个除尘点，各除尘点分别通过除尘管道连接除尘器，除尘管道上设除尘风机；所述输灰单元由输灰装置及贮灰仓组成，除尘器的出灰口通过输灰装置连接贮灰仓；除尘器的用电端、除尘风机的用电端、输灰装置的用电端分别通过电缆连接蓄电装置。
7.所述太阳能光伏板包括机侧光伏板组及焦侧光伏板组；机侧光伏板组设于靠近机侧的焦炉大棚顶部外侧，由多个太阳能光伏板组成；组成机侧光伏板组的各太阳能光伏板通过对应分导线连接机侧主导线，机侧主导线另外连接太阳能蓄电控制器；焦侧光伏板组设于靠近焦侧的焦炉大棚顶部外侧，由多个太阳能光伏板组成；组成焦侧光伏板组的各太
阳能光伏板通过对应分导线连接焦侧主导线，焦侧主导线另外连接太阳能蓄电控制器；太阳能蓄电控制器通过导线连接蓄电装置。
8.所述蓄电装置为太阳能蓄电池。
9.所述太阳能光伏板设若干个晶体硅太阳能电池片。
10.所述除尘器为布袋除尘器、滤筒除尘器或静电除尘器；除尘器内设反吹清灰装置。
11.所述除尘风机由直流驱动电机或交流驱动电机驱动。
12.所述输灰装置为刮板输送机或气力输送装置。
13.一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，还包括辅助供电单元；辅助供电单元由外接电源及供电控制器组成；蓄电装置通过导线连接外接电源，对应导线上设供电控制器；供电控制器具备直流电转交流电的功能。
14.一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，还包括系统控制器；所述除尘器的控制端、除尘风机的控制端、反吹清灰装置的控制端、输灰装置的控制端、供电控制器及太阳能蓄电控制器分别连接系统控制器。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1)本发明采用光伏发电方式为焦炉大棚的除尘单元提供电能，根据发电量，可选择性地为除尘净化单元及输灰单元中的某些用电设备供电，也可为整个除尘系统的所有用电设备提供电能；不仅能够满足系统运行的用电需求，而且充分利用了焦炉大棚的棚顶空间，节约了能源，使太阳能得到更广泛的应用。
17.2)采用光伏发电单元与辅助供电单元配合，可保证除尘净化单元及输灰单元长期稳定运行，通过系统控制器实现光伏发电单元与辅助供电单元的联锁切换，大大提高了光伏发电的利用率。
18.3)将焦炉除尘系统化整为零，根据焦炉大棚内的除尘点设置多个除尘净化单元，与传统的焦炉大棚采用除尘地面站的方式相比，占地面积大大减小，且运行灵活，调节方便，可根据焦炉大棚内的空气环境调整除尘净化单元的开启数量，更加节能环保。
附图说明
19.图1是本发明一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统的主视剖面图。
20.图2是图1的俯视图(90
°
旋转后)。
21.图中：1-1.太阳能光伏板 1-2.太阳能蓄电控制器 1-3.蓄电装置 2-1.外接电源 2-2.供电控制器 3-1.除尘器 3-2.除尘风机 4-1.输灰装置 4-2.贮灰仓 5.焦炉大棚 6.焦炉 7.系统控制器
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
23.如图1、图2所示，本发明所述一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，包括光伏发电单元、除尘净化单元及输灰单元；所述光伏发电单元由太阳能光伏板1-1、太阳能蓄电控制器1-2、蓄电装置1-3组成；太阳能光伏板1-1设于焦炉大棚5的顶部，太阳能光伏板1-1通过导线依次连接太阳能蓄电控制器1-2及蓄电装置1-3；所述除尘净化单元由除尘器3-1、除尘风机3-2、除尘管道组成，焦炉大棚5内设多个除尘点，各除尘点分别通过除尘管道连接除
尘器3-1，除尘管道上设除尘风机3-2；所述输灰单元由输灰装置4-1及贮灰仓4-2组成，除尘器3-1的出灰口通过输灰装置4-1连接贮灰仓4-2；除尘器3-1的用电端、除尘风机3-2的用电端、输灰装置4-1的用电端分别通过电缆连接蓄电装置1-3。
24.所述太阳能光伏板包括机侧光伏板组及焦侧光伏板组；机侧光伏板组设于靠近机侧的焦炉大棚5顶部外侧，由多个太阳能光伏板1-1组成；组成机侧光伏板组的各太阳能光伏板1-1通过对应分导线连接机侧主导线，机侧主导线另外连接太阳能蓄电控制器1-2；焦侧光伏板组设于靠近焦侧的焦炉大棚5顶部外侧，由多个太阳能光伏板1-1组成；组成焦侧光伏板组的各太阳能光伏板1-1通过对应分导线连接焦侧主导线，焦侧主导线另外连接太阳能蓄电控制器1-2；太阳能蓄电控制器1-2通过导线连接蓄电装置1-3。
25.所述蓄电装置1-3为太阳能蓄电池。
26.所述太阳能光伏板1-1设若干个晶体硅太阳能电池片。
27.所述除尘器3-1为布袋除尘器、滤筒除尘器或静电除尘器；除尘器3-1内设反吹清灰装置。
28.所述除尘风机3-2由直流驱动电机或交流驱动电机驱动。
29.所述输灰装置4-1为刮板输送机或气力输送装置。
30.一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，还包括辅助供电单元；辅助供电单元由外接电源2-1及供电控制器2-2组成；蓄电装置1-3通过导线连接外接电源2-1，对应导线上设供电控制器2-2；供电控制器2-2具备直流电转交流电的功能。
31.一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，还包括系统控制器7；所述除尘器3-1的控制端、除尘风机3-2的控制端、反吹清灰装置的控制端、输灰装置4-1的控制端、供电控制器2-2及太阳能蓄电控制器1-2分别连接系统控制器。
32.本发明所述一种耦合光伏发电的焦炉大棚除尘系统，焦炉大棚5将焦炉6(包括焦炉机械)全部封闭在内，除尘系统用于对处于封闭状态的焦炉大棚5内的焦炉逸散烟尘进行收集处理。除尘系统包括在焦炉大棚顶部两侧设置的2组太阳能光伏板、太阳能蓄电控制器、蓄电装置、辅助供电装置、供电控制器、除尘净化单元、输灰单元及系统控制器等。
33.光伏发电单元用于太阳能发电蓄能；太阳能光伏板可吸收太阳能，并通过p-n结将其转换为电能，通过太阳能蓄电控制器将电能储存至蓄电装置内。
34.辅助供电单元与光伏发电单元配合使用，在光伏发电单元发电量不足的情况下，切换为由辅助供电单元向除尘净化单元及输灰单元供电；供电控制器根据光伏发电单元的发电情况，以及除尘净化单元、输灰单元的用电量进行计算，实现光伏发电单元供电与辅助供电单元供电的自动切换。
35.除尘净化单元由除尘器、除尘风机、除尘管道组成，除尘器内置反吹清灰装置，当除尘器内的积尘达到一定程度需要清理时，对过滤层上的灰尘进行去除，并通过输灰单元中的输灰装置将灰尘移至贮灰仓中存放。
36.系统控制器用于整个系统的运行反馈及设备控制。
37.根据设备用电量确定太阳能光伏板的数量，太阳能光伏板可选用晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)作为主要光伏材料。
38.根据焦炉大棚内空气净化需要确定除尘净化单元的数量，采用多组除尘净化单元对焦炉大棚进行多点除尘。
39.除尘净化单元中的除尘风机可采用直流电机或交流电机驱动。除尘器内的过滤层可选用布袋过滤器、滤筒过滤器、静电过滤器等，也可根据不同的烟尘类型选择其他材质的滤料。
40.除尘器内，在过滤层的前、后设置压差变送器，通过检测压差反映过滤层的清洁情况，当压差达到设定数值时，清灰装置启动，采用脉冲喷吹等方式对过滤层上的灰尘进行清除，保证过滤层的长期循环使用。
41.输灰装置可采用刮板输送机、气力输送装置等设备，用于将灰尘排至贮灰仓内，贮灰仓的大小根据排灰量及定期运灰时间进行设计。
42.供电控制器根据光伏发电单元的运行情况判断是否切换由辅助供电单元供电，且当采用交流供电时，供电控制器需具备直流电转交流电的功能。
43.所述系统控制器具有除尘、清灰及输灰等动作控制、运行反馈、调试功能；可显示每个除尘净化单元的运行情况，包括除尘风机的转速及电流、过滤层的前后压差等；另外可显示输灰单元中输灰装置的运行情况、贮灰仓的料位等；还具有各太阳能光伏板的运行情况、蓄电装置的反馈显示等功能。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。