无烧损干熄焦工艺的制作方法

1.本发明涉及焦化技术领域，具体为无烧损干熄焦工艺。


背景技术：

2.所谓干熄焦，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在传统焦炭生产中，装入干熄炉的红焦在预存段一般要停留两小时，在这个时间段内，因焦饼在炭化室内加热的不均匀性与焦饼自身的特点、焦饼的炉头部位、焦饼顶部、焦饼中心都存在成熟不透情况，且正常情况下，焦饼中心挥发份明显高于焦饼两侧，当焦饼从炭化室推出进入焦罐车内，不同部位焦炭进行了掺混，使得焦炭在焦罐车内和干熄炉预存段内有了一个二次成熟的过程。在这个过程中，仍会释放出一定的煤气量，需导入大量空气燃烧掉循环气中的挥发份。当循环气燃烧后，不仅有残留的氧气，而且有大量的二氧化碳、水分、氢气，当循环气与炽热红焦接触时，循环气中的氧气、二氧化碳、水分、氢气和炽热红焦反应就会烧损焦炭。
3.现有技术中，干熄炉的冷却段的冷却气体是对应
→
氮气+根据煤气量对应补充相匹配量的空气，以氮气冷却为主，引入空气主要为了控制可燃气组分，使得循环气可燃组分控制在安全范围内，确保系统的安全运行。
4.但是，引入空气时，引入的空气为了保证完全消耗掉煤气，通常引入空气是过量的，再循环回炉内，造成焦炭烧损。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供无烧损干熄焦工艺，以解决上述背景技术中提出的引入的空气为了保证完全消耗掉煤气，通常引入空气是过量的，再循环回炉内，造成焦炭烧损的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：无烧损干熄焦工艺，该无烧损干熄焦工艺包括以下步骤：
7.预存室上部通过若干个小斜道连通环形集煤气道，从集煤气道引出的煤气经除尘冷却后，经过在线气体分析仪，通过气体组分和预存室压力调节煤气引风机的压力，引出煤气，煤气出风口设置电控阀；
8.煤气引风机引出的煤气经过二塔脱硫，煤气回炉加热或者引入气柜使用；
9.高温氮气经过环形气道进入余热锅炉进行热交换，氮气通过二次除尘器除尘后被循环氮气风机引入干熄炉循环使用，配置氮气缓冲罐进行气压补偿。
10.优选的，采用焦罐台车装盛红焦，电机车牵引焦罐台车至干熄焦提升井底部，由提升机将焦罐提升至升井架顶部；红焦存放在预存室。
11.优选的，在干熄炉底部进风口持续供给氮气，并且进风口安装电控阀。
12.优选的，预存室煤气引出时，煤气通过煤气导出斜道进入环形集煤气道，煤气进入集气总管；煤气通过总管上在线气体分析仪调节煤气引风机的压力，并与循环气管道上的
在线气体分析仪数据进行比对，联动调节煤气引风机。
13.优选的，环形集煤气道设置在干熄炉的环形烟道上部，小斜道下口设在预存室高料位处。
14.优选的，二次除尘器配合刮板输送机将焦粉输送至粉焦槽内。
15.优选的，冷焦经过振动给料器、旋转密封阀、双岔溜槽排出，然后由专用皮带运出至缓冲焦库。
16.优选的，所述干熄炉包括干熄炉本体，干熄炉本体的内部设置有预存室，预存室的顶端设置有进料段，进料段的上方设置有料钟，预存室和干熄炉本体之间构成环形循环气道，进料段和干熄炉本体之间构成环形集煤气道；
17.干熄炉本体的底端设置有冷却室，冷却室的底端设置有退料段，退料段的侧壁安装有进风口，进风口的顶端设置有循环气布气帽，预存室的底端设置有多个小斜道，进料段的底部设置有多个煤气导出斜道；
18.干熄炉本体的侧壁安装有循环气出气口，循环气出气口连通环形循环气道，且环形循环气道的顶部设置有煤气出风口和多个空气导管。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明提出的无烧损干熄焦工艺在传统干熄炉的环形烟道上部增设环形集煤气道，集煤气道与预存室通过若干个小斜道连通，以保证煤气均匀、顺利导出和炉体强度足够即可，小斜道下口设在预存室高料位处，通过智能化控制以确保因负压而在打开炉盖时吸入的空气中氧气可以充分烧损，从而保证系统安全性；
21.通过智能化控制调节干熄炉氮气循环系统和本发明煤气引出系统的压力，来确保循环氮气中基本无氧气和二氧化碳、水分、氢气，保证了循环气与炽热的红焦接触过程中不再烧损；
22.环形集煤气道可设一个或多个导出管，可用上升管引出，也可用水平引出管，引出后可配置余热回收系统(余热锅炉)，对高温煤气的能量进行回收利用；
23.煤气导出后进行洗涤、降尘、降温，设洗涤塔；煤气洗涤净化后进入煤气引风机；通过引风机升压和焦化煤气引风机压力匹配，煤气升压后进入脱硫系统，脱硫后煤气可以掺入回炉煤气贫化回炉煤气，也可送入气柜进入煤气综合利用工序。
附图说明
24.图1为本发明工艺示意图；
25.图2为本发明干熄炉结构示意图；
26.图3为本发明干熄炉内部结构示意图。
27.图中：干熄炉本体1、料钟2、循环气布气帽3、循环气出气口4、进料段5、预存室6、冷却室7、退料段8、煤气出风口9、环形循环气道10、环形集煤气道11、小斜道12、煤气导出斜道13、进风口14、空气导管15。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
32.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：无烧损干熄焦工艺，该无烧损干熄焦工艺包括以下步骤：
33.采用焦罐台车装盛红焦，电机车牵引焦罐台车至干熄焦提升井底部，由提升机将焦罐提升至升井架顶部；提升机挂着焦罐向干熄炉中心平移的过程中，与装入装置连为一体的炉盖由电动缸自动打开，装焦漏斗自动放到干熄炉上部；提升机放下的焦罐由装入装置的焦罐台接受，在提升机下降过程中，焦罐底部闸门自动打开，开始装入红焦；
34.红焦存放在预存室；红焦装完后，提升机自动提起，将焦罐送往提升井架底部的空焦罐台车上，在此期间装入装置自动将炉盖关闭；
35.在干熄炉底部进风口持续供给氮气，并且进风口安装电控阀，循环氮气风机引流氮气时，配置氮气缓冲罐进行气压补偿。
36.预存室通过若干个小斜道连通环形集煤气道，环形集煤气道设置在干熄炉的环形烟道上部，小斜道下口设在预存室高料位处，煤气经除尘冷却后，经过在线气体分析仪，通过循环气体组分调节煤气引风机，引出煤气，煤气出风口设置电控阀，煤气引风机引出的煤气经过二塔脱硫，煤气回炉加热或者引入气柜使用；预存室煤气引出时，煤气通过集气孔进入环形集气道，煤气进入集气总管；煤气通过总管上在线气体分析仪调节煤气引风机的压力，并与循环气管道上的在线气体分析仪数据进行比对，联动调节煤气引风机；
37.高温氮气经过环形气道进入余热锅炉进行热交换，氮气通过二次除尘器除尘后被循环氮气风机引入干熄炉循环使用；控制燃烧需找到氧气(o2)和水气(h2o)的来源，加以控制，减少碳(这里就焦炭)的消耗，炼焦的原理：将煤中含有挥发份(ch4、c2h4、c2h6、h2、co、co2)最大程度气化，剩下“固定碳(c原子)”——焦炭。热值高，在有氧燃烧时温度高，才能熔
化冶炼金属；其中，在红焦中有部分未成熟的焦炭，在受料过程中再分布，高温、低温物料再混合，在预存室中未成熟的焦炭再挥发出部分煤气——再干馏煤气；“再干馏煤气”是问题的根据和关键点，这部分煤气如直接放空，不可以，需引入空气燃烧释放能量和有毒气体(co)和可燃气体(h2、ch4)，使之变成无毒、无害的co2和h2o；而为了充分燃烧“o
2”气必须过剩。关键点是这此剩余的“o
2”气，还要部分随氮气系统再循环转，就是烧损焦炭的“o
2”来源
38.冷焦经过振动给料器、旋转密封阀、双岔溜槽排出，然后由专用皮带运出至缓冲焦库，缓冲焦库中的粉尘经过布袋除尘器过滤后通过刮板输送机输送至粉焦槽，粉焦槽内部物料存入预存室，二次除尘器配合刮板输送机将焦粉输送至粉焦槽内。
39.参照附图2和图3，为了更加直观的理解本发明提出的无烧损干熄焦工艺，提出一种干熄炉，包括干熄炉本体1，干熄炉本体1的内部设置有预存室6，预存室6的顶端设置有进料段5，进料段5的上方设置有料钟2，预存室6和干熄炉本体1之间构成环形循环气道10，进料段5和干熄炉本体1之间构成环形集煤气道11；
40.干熄炉本体1的底端设置有冷却室7，冷却室7的底端设置有退料段8，退料段8的侧壁安装有进风口14，进风口14的顶端设置有循环气布气帽3，预存室6的底端设置有多个小斜道12，进料段5的底部设置有多个煤气导出斜道13；
41.干熄炉本体1的侧壁安装有循环气出气口4，循环气出气口4连通环形循环气道10，且环形循环气道10的顶部设置有煤气出风口9和多个空气导管15；
42.红焦通过料钟2添加至干熄炉本体1之中，然后红焦在预存室6位置处进行暂存时，其物料会发生二次成熟，并形成一定的煤气，通过煤气导出斜道13、环形集煤气道11、煤气出风口9导出，而红焦进入至冷却室7时，循环气布气帽3会将循环气布入至冷却室7的腔体之中，从而对红焦进行冷却，在冷却完成之后再通过退料段8退出即可。
43.本工艺配套补氮系统，补氮系统由两部分组成，一部分是连补，一部分是间补。连补气量小，连续稳定补充；间补是间断补充，时间短，气量大。不论连补还是间补，目的和作用是维持循环气中的可燃成分基本没有。补入的气量需通过导出煤气系统导出来，从而保证循环气中的可燃成份基本没有，也保证干熄炉内系统压力稳定。在不设空导系统的同时，也不再设机后放散，不再有高硫烟气放散带来的的环境污染和能源浪费问题。
44.在料层合适的位置导出煤气，经过净化处理后进行综合利用，增加了焦化的副产煤气量；准确在线测定煤气组分和循环气体组分，并以此组分调节取气量和循环气补氮气量，通过人工智能计算保持系统压力；实现循环气中基本无二氧化碳、氧气和水分、氢气，将循环气中可燃组分将至微量，保证了循环气与炽热的红焦接触过程中不再烧损；解决了传统干熄炉不能接受成熟度不足或过火的焦炭，有效提升炼焦炉产量；解决了传统干熄焦循环气因可燃组分过高造成的温度过高对锅炉过热器的威胁；解决了传统干熄焦循环气排放造成的资源、能源浪费和环境污染问题；通过增设余热锅炉回收高温煤气的热量，提高了系统的能源利用率。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。