一种干熄焦炉常用放散气的处理方法与流程

1.本发明涉及炼焦环保技术领域，尤其涉及一种干熄焦炉常用放散气的处理方法。


背景技术：

2.随着炼焦技术的发展，目前炼焦生产过程的熄焦工序均配置干熄焦设备，红焦从干熄焦炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄焦炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄焦炉底部排出，从干熄焦炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦工艺锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄焦炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。
3.红焦装入干熄焦炉后，红焦中残存的氢气、甲烷、一氧化碳，以及残存二氧化碳在高温区与红焦反应生成的一氧化碳均进入了干熄焦循环系统，存在爆炸风险。为实现干熄焦气体循环系统的安全运行，一方面通过预存段常用放散将可燃气体外排，另一方面在一次除尘部位导入空气将可燃气体燃烧，为维持系统平衡，部分循环气体在循环风机后放散。其中，干熄焦炉预存段的常用放散气中富含氢气、甲烷、一氧化碳等可燃气体，无论直接送滤袋除尘后排放，还是除尘后再脱硫后排放，均存在净化系统爆炸风险，且未经深度处理的可燃气体最终排放至大气也造成一定的环境污染。
4.当前干熄焦炉常用放散气与循环风机后放散气合并收集处理，引入干熄焦除尘脱除粉尘后排放，或进行除尘、脱硫后再排放，或引入焦炉烟道，与焦炉燃烧后烟气混合后脱硫净化处理后排放。将放散气引入干熄焦除尘处理后排放的技术仅解决了颗粒物达标排放问题，与干熄焦炉装入、排出烟气混合处理降低了烟气中可燃气体的浓度，可避免产生爆炸，这也是目前绝大多数企业采用的方法，无法达到超低排放标准。将放散气进行除尘、脱硫后排放的技术可解决颗粒物、二氧化硫达标排放问题，但存在高浓可燃气体进入系统带来的燃爆隐患，且末端排口一氧化碳浓度高，烟气中甲烷也对二氧化硫气体分析也造成较大干扰。引入焦炉烟气合并烟气净化工艺，虽可以解决末端达标排放问题，但整个系统流程长，焦炉与干熄焦运行模式不同存在相互干扰等，影响系统稳定、低耗运行。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种干熄焦炉常用放散气的处理方法，解决现有干熄焦炉放散气净化处理的缺陷和不足，不仅从源头上消除了干熄焦炉预存段常用放散气这个污染物排放源，回炉的可燃气体燃烧释放的热量还可提高干熄焦蒸汽发生量，既环保又经济。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是：
7.一种干熄焦炉常用放散气的处理方法，其包括：
8.1)干熄焦炉预存段常用放散气引入
9.在干熄焦炉预存段常用放散口相应的常用放散管中设置预存段应急放散阀，常用放散管出口段中设置应急放散水封；所述常用放散管与干熄焦炉烟气出口风道间设置回炉循环气联络管及相应的常用放散气调节阀，该回炉循环气联络管一端连接于所述常用放散
管，另一端伸入所述干熄焦炉烟气出口风道内，该端设常用放散气回炉分配管，所述常用放散气回炉分配管为至少两根以上的多管结构，呈水平布置，其出口指向为该部位循环气的流向；
10.所述干熄焦炉预存段内设置预存段压力检测仪；所述干熄焦炉烟气出口风道内设置干熄焦炉出口温度压力检测仪；所述预存段应急放散阀、常用放散气调节阀、所述预存段压力检测仪、干熄焦炉出口温度压力检测仪均连接至一现场控制单元，该现场控制单元接入炼焦生产的中央监控单元；
11.正常运行状态下，干熄焦炉出口风道处压力为负压，超过-1000pa，预存段压力为零压
±
50pa，借助预存段放散口与干熄焦炉烟气出口风道间的压差，克服回炉循环气联络管的热浮力，预存段放散气被引入干熄焦炉烟气出口风道内；该部分有空气导入，且处于高温条件下，常用放散气一进入就充分燃烧，转化为热量供入干熄焦锅炉回收利用；
12.2)常用放散气引入量调节
13.红焦装入前，关闭常用放散气调节阀并锁定，调整预存段压力为-30pa以上，以抵御红焦装入过程中红焦置换热空气带来的压力波动，避免装入炉口烟气外逸；红焦装入完毕装入炉盖关闭后，恢复预存段压力为零压
±
50pa，并解锁常用放散气调节阀，恢复正常调节状态。
14.优选的，所述预存段应急放散水封及预存段应急放散阀在出现干熄焦循环气循环系统失压故障，以及循环系统可燃气体含量异常升高时，开启预存段应急放散阀，经预存段应急放散管应急放散，确保干熄焦循环系统的安全状态。
15.优选的，所述干熄焦炉在非装入状态下，干熄焦炉预存段压力超过500pa，由中央监控单元远程打开，应急放散水封水封高度设置为50mmh2o水柱，应对异常放散。
16.优选的，根据干熄焦炉出口温度压力检测，当温度超过锅炉入口温度设定值20
±
10℃时，自动调节常用放散气调节阀，关小调节阀开度，直至全部关闭。
17.优选的，所述回炉循环气联络管为耐高温材质烟气管道，外包气凝胶毡或陶瓷纤维毡保温，避免高温伤害。
18.干熄焦炉常用放散的目的是排放预存段富集的氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体，避免干熄焦循环系统爆炸，实现干熄焦炉红焦安全装入。
19.本发明通过烟气管道将该部分烟气引入干熄焦炉烟气出口风道内，借助干熄焦循环风机前负压抽吸，将预存段零压状态下的热烟气自然负压抽吸至干熄焦炉出口(既锅炉入口)，与该部位导入的空气接触后迅速燃烧转变成热量，进入干熄焦锅炉系统回收利用，实现了干熄焦炉常用放散气的源头收集及回收利用。
20.本发明与上述现有技术的区别：
21.本发明是干熄焦炉常用放散气的源头处理方法，与其它末端收集处理方法不同的是，本发明技术根据干熄焦炉预存段常用放散口可燃气体排放特性、干熄焦炉循环系统压力分布，通过联络管，直接将预存段放散气引回循环系统与导入的空气混合燃烧，实现预存段放散气的源头减排及余能回收。
22.本发明提供的干熄焦炉常用放散气的处理方法，充分结合干熄焦炉常用放散气的烟气特点，直接将可燃的放散气经管道负压抽吸至干熄焦炉内，与引入的空气接触，在高温环境中燃烧，燃烧释放的热量随循环气进入锅炉回收利用，实现放散气的源头处理。其有益
效果包括：
23.①
消除末端烟气净化系统可能存在的爆炸风险，本质上消除了这一安全隐患；
24.②
避免未经处理的甲烷、一氧化碳等可燃气体末端排放造成的环境污染；
25.③
从源头上减少了需脱硫净化处理的干熄焦炉放散气烟气量；
26.④
直接回收放散气中的可燃组分，回收燃烧产生的热量增加了干熄焦蒸汽产量。
附图说明
27.图1为本发明干熄焦炉常用放散气源头处理系统图。
28.图中：
29.10、干熄焦炉，101-干熄焦炉预存段，102-干熄焦炉冷却段，103-干熄焦炉排出段；20、干熄焦锅炉；30、干熄焦炉烟气出口风道；40、干熄焦循环气风道；50、干熄焦循环气循环风机；60、中央监控单元；
30.1、干熄焦炉预存段常用放散口及相应的常用放散管；2、干熄焦炉预存段应急放散水封；3、回炉循环气联络管；4、常用放散气回炉分配管；5、现场控制单元；f1、干熄焦炉预存段应急放散阀；f2、常用放散气调节阀；p1、干熄焦炉出口温度压力检测；p2、干熄焦炉预存段压力检测。
具体实施方式
31.参见图1，本发明所述的干熄焦炉常用放散气的处理方法，其包括：
32.1)干熄焦炉预存段常用放散气引入
33.在干熄焦炉预存段常用放散口1相应的常用放散管中设置预存段应急放散阀发，常用放散管出口段中设置应急放散水封2；所述常用放散管与干熄焦炉烟气出口风道间设置回炉循环气联络管3及相应的常用放散气调节阀f2，该回炉循环气联络管3一端连接于所述常用放散管3，另一端伸入所述干熄焦炉烟气出口风道30内，该端设常用放散气回炉分配管4，所述常用放散气回炉分配管4为至少两根以上的多管结构，呈水平布置，其出口指向为该部位循环气的流向；
34.所述干熄焦炉预存段101内设置预存段压力检测仪p2；所述干熄焦炉烟气出口风道30内设置干熄焦炉出口温度压力检测仪p1；所述预存段应急放散阀f1、常用放散气调节阀f2、所述预存段压力检测仪p2、干熄焦炉出口温度压力检测仪p1均连接至一现场控制单元5，该现场控制单元5接入炼焦生产的中央监控单元60；
35.正常运行状态下，干熄焦炉出口风道处压力为负压，超过-1000pa，预存段压力为零压
±
50pa，借助预存段放散口与干熄焦炉烟气出口风道间的压差，克服回炉循环气联络管的热浮力，预存段放散气被引入干熄焦炉烟气出口风道内；该部分有空气导入，且处于高温条件下，常用放散气一进入就充分燃烧，转化为热量供入干熄焦锅炉回收利用；
36.2)常用放散气引入量调节
37.红焦装入前，关闭常用放散气调节阀并锁定，调整预存段压力为-30pa以上，以抵御红焦装入过程中红焦置换热空气带来的压力波动，避免装入炉口烟气外逸；红焦装入完毕装入炉盖关闭后，恢复预存段压力为零压
±
50pa，并解锁常用放散气调节阀，恢复正常调节状态。
38.优选的，所述预存段应急放散水封及预存段应急放散阀在出现干熄焦循环气循环系统失压故障，以及循环系统可燃气体含量异常升高时，开启预存段应急放散阀，经预存段应急放散管应急放散，确保干熄焦循环系统的安全状态。
39.优选的，所述干熄焦炉在非装入状态下，干熄焦炉预存段压力超过500pa，由中央监控单元远程打开，应急放散水封水封高度设置为50mmh2o水柱，应对异常放散。
40.优选的，根据干熄焦炉出口温度压力检测，当温度超过锅炉入口温度设定值
±
10℃时，自动调节常用放散气调节阀，关小调节阀开度，直至全部关闭。
41.优选的，所述回炉循环气联络管为耐高温材质烟气管道，外包气凝胶毡或陶瓷纤维毡保温。
42.本发明是本质化的干熄焦炉放散气源头治理技术，可确保系统安全、稳定、低耗运行，实现真正意义上的干熄焦炉放散气超净排放。
43.干熄焦除尘作为主要排口，烟气中的二氧化硫超标问题已是公开的秘密，必须脱硫净化处理后才能达标排放。目前普遍采用将含硫浓度高的风机后放散及预存段放散两部分烟气合并后脱硫净化处理的方案。本发明将预存段放散气回炉处理，仅对风机后放散气进行脱硫处理，既经济又环保，推广应用前景十分广阔。