捣固焦炉的减排系统的制作方法

1.本实用新型涉及焦煤化工技术领域，特别涉及一种捣固焦炉的减排系统。


背景技术：

2.捣固焦炉在装煤、推焦的过程排放的污染物主要包括：so2、nox、h2、co及烟尘、焦粉等。污染物呈有组织高架点源连续性排放，是污染大气的主要污染源之一。特别是其中的氮氧化物(nox)，其包括no、no2、n2o、n2o3、n2o4等。nox是光化学烟雾的引发剂之一，经过复杂的化学变化形成光化学烟雾和酸雨，危害人类健康和破坏生态环境。
3.2012年10月1日实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》对焦炉nox排放有严格要求，炼焦炉烟囱排放废气中nox含量为新建企业执行500mg/m3；现有企业执行800mg/m3(执行时间为2012年10月1日至2014年度12月31日止，2015年1月1日起执行500mg/m3)，深入地研究焦炉低nox燃烧技术尤显重要。
4.现在工业上对捣固焦炉广泛应用的是在推焦车、装煤车、拦焦车安装除尘器对装煤、推焦过程中的so2、nox、h2及烟尘、焦粉等进行侧面吸尘回收处理。但由于煤气中的h2、co、及过火的焦粉等密度比空气轻并夹带煤粉、焦粉颗粒，且侧面吸尘口处的压力下降明显，造成以上污染物仍能大量的逃逸扩散继续污染环境，未能达到理想的除尘效果，设备的能耗白白浪费掉。
5.为了尽可能的缓解上述问题，目前采用的一种方式是：在装煤车、推焦车和拦焦车的侧面或顶部安装除尘器对装煤、推焦过程的排放物进行集中收集；收集后进行燃烧或除尘处理。此种除尘方式的燃烧虽然对装煤推焦过程中有害物质进行了收集处理，但进行燃烧后的排放物经过喷淋排放又造成了二次环境污染，且能耗较高，无法达到环保要求。整体上，目前所采用的燃烧除尘方法，不但除尘效果差，能耗高，而且使用过程中又产生了水污染，远未达到炼焦化学工业污染物排放标准。
6.此外，为了尽可能的缓解上述问题，目前采用的另一种方式是：在装煤车、推焦车、拦焦车的侧面或顶部安装除尘装置对装煤、推焦过程的排放物进行收集后进行除尘处理。此种除尘方式由于h2、co等的密度比空气小，仍然会造成大量的h2、co夹带着煤粉、焦粉逃逸，不能达到环保要求，且能耗浪费严重。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种捣固焦炉的减排系统，其能够显著降低污染物的绝对排放量，减少对大气的污染，满足环保要求，且能解决能耗浪费严重的问题。
8.本实用新型实施例的具体技术方案是：
9.一种捣固焦炉的减排系统，所述捣固焦炉包括焦炉本体，所述焦炉本体设置有相对的机侧炉头和焦侧炉头和回气口，所述减排系统包括：
10.机侧集尘罩，设置在所述机侧炉头上；
11.焦侧集尘罩，设置在所述焦侧炉头上；
12.集尘装置，与所述机侧集尘罩和所述焦侧集尘罩相连通，所述集尘装置中设置有风机；
13.过滤装置，与所述集尘装置相连通，所述过滤装置包括过滤本体，所述过滤本体上设置有相对的入口和出口，所述入口的高度低于所述出口，所述入口和出口之间的过滤本体内设置有除尘机构；
14.气体回收管路，所述气体回收管路的一端与所述出口相连接，另一端与所述回气口相连接。
15.在一个优选的实施方式中，所述集尘装置包括除尘罩，所述除尘罩设置在所述机侧炉头和所述焦侧炉头上部，与所述机侧集尘罩和焦侧集尘罩相连通，用于收集装煤和出焦过程中产生的烟气和粉尘。
16.在一个优选的实施方式中，所述集尘装置内还包括连接所述除尘罩和所述过滤装置的连通管路，所述风机为离心风机，所述风机启动后，能在与所述连通管路相连通的除尘罩、所述机侧集尘罩和焦侧集尘罩中产生负压。
17.在一个优选的实施方式中，所述连通管路中设置有气动翻板阀。
18.在一个优选的实施方式中，所述过滤装置自上而下包括：过滤器、除尘布袋、固体颗粒收纳腔，所述入口设置在所述除尘布袋的下侧，所述出口设置在所述过滤器上。
19.在一个优选的实施方式中，所述除尘布袋包括支架和设置在所述支架上的复合过滤层，所述过滤装置还包括气缸和脉冲阀，吸附在所述复合过滤层的固体颗粒在所述气缸和脉冲阀的振动作用下，能落入所述固体颗粒收纳腔中。
20.本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：
21.本实用新型说明书所提供的捣固焦炉的减排系统，根据h2、co、燃烧过的焦炭粉尘密度比空气小易挥发的特点，使用集尘装置，将机侧炉头和焦侧炉头进行密封，收集焦炉外排的烟气和粉尘，装煤和出焦过程中产生的烟气和粉尘在离心风机产生的吸力作用下被收集，然后经管道送至过滤装置；在过滤装置内进行气体和固体的分离回收，解决了捣固焦炉装煤、推焦过程中的污染物so2、nox、h2、co及烟尘、焦粉等无序排放问题，通过本实用新型提到的方法和装置能显著降低污染物的绝对排放量，改善企业周边大气环境，使其符合国家标准。
22.参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
23.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
24.图1为本技术实施方式中提供的一种捣固焦炉的减排系统的结构示意图；
25.图2为本技术实施方式中提供的一种捣固焦炉的减排系统中集尘装置的结构示意图；
26.图3为本技术实施方式中提供的一种捣固焦炉的减排系统中过滤装置的结构示意图
27.图4为本技术实施方式中提供的一种捣固焦炉的减排方法的步骤流程图。
28.以上附图的附图标记：
29.1、捣固焦炉；10、回气口；11、机测集尘罩；12、焦侧集尘罩；2、集尘装置；20、除尘罩；21、风机；22、气动翻板阀；3、过滤装置；30、过滤器；31、入口；32、出口；33、除尘布袋；34、固体颗粒收纳腔；4、气体回收管路。
具体实施方式
30.下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围内。
31.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.请综合参阅图1至图3，本技术说明书实施方式中提供了一种捣固焦炉1的减排系统，主要解决捣固焦炉1在装煤和推焦过程中产生的主要排放的污染物so2、nox、h2、co及烟尘、焦粉等的回收不彻底造成环境污染问题。通过本实用新型提供的捣固焦炉的减排系统能显著收集装煤推焦过程的排放物，减少对大气的污染。
34.捣固焦炉1包括焦炉本体，焦炉本体设置有相对的机侧炉头和焦侧炉头和回气口10。
35.减排系统包括：机侧集尘罩，设置在机侧炉头上；焦侧集尘罩12，设置在焦侧炉头上；集尘装置2，与机侧集尘罩和焦侧集尘罩12相连通，集尘装置2中设置有风机21；过滤装置3，与集尘装置2相连通，过滤装置3包括过滤本体，过滤本体上设置有相对的入口31和出口32，入口31的高度低于出口32，入口31和出口32之间的过滤本体内设置有除尘机构；气体回收管路4，气体回收管路4的一端与出口32相连接，另一端与回气口10相连接。
36.本实用新型说明书所提供的捣固焦炉1的减排系统根据h2、co、燃烧过的焦炭粉尘密度比空气小易挥发的特点，使用集尘装置2，将机侧炉头和焦侧炉头进行密封，收集焦炉外排的烟气和粉尘，装煤和出焦过程中产生的烟气和粉尘在离心风机21产生的吸力作用下被收集，然后经管道送至过滤装置3；在过滤装置3内进行气体和固体的分离回收，解决了捣
固焦炉1装煤、推焦过程中的污染物so2、nox、h2、co及烟尘、焦粉等无序排放问题，通过本实用新型提到的方法和装置能显著降低污染物的绝对排放量，改善企业周边大气环境，使其符合国家标准。
37.请结合参阅图2，在本实施方式中，该集尘装置2可以包括：机侧集尘罩、焦侧集尘罩12、除尘罩20、气动翻板阀22、连通管道、风机21等。
38.该机侧集尘罩设置在机侧炉头上，用于密封该机测炉头的出口32。
39.该焦侧集尘罩12设置在焦侧炉头上，用于密封该焦侧炉头的出口32。
40.集尘装置2的除尘罩20放在焦炉机、焦两侧炉头上部，与机侧集尘罩和焦侧集尘罩12相连通。除尘罩20可以通过连通管路和过滤装置3相连接，从而将收集的污染物导向过滤装置3。其中，该风机21可以设置在连通管路中。
41.具体的，风机21可以为离心风机21。在风机21启动后，能在与连通管路相连通的除尘罩20、机侧集尘罩和焦侧集尘罩12中产生负压，从而为污染物的流动提供动力，使其以合理的流速流入过滤装置3中。
42.使用时，装煤和出焦过程中产生的烟气和粉尘在离心风机21产生的吸力作用下，被收集到除尘罩20，经管道送至过滤装置3。在过滤装置3内，实现对飘逸的h2、co、粉尘收集。其中，密度比空气大的煤进入碳化室进行炼焦生产，焦炭作为产品进行装车外卖。
43.在本实施方式中，污染物在经风机21加压处理送至过滤装置3的过程中，利用风机21(例如离心风机)旋转时，风机21叶轮的叶片间产生的离心力，将风机21叶片间的烟尘甩出，在此过程中烟尘获得压力；此后叶轮中心压力下降，外界的烟尘被吸入风机21，吸入后的烟尘在叶片间又获得离心力后再次被甩出。通过周而复始的吸排气达到给烟尘加压的目的。该加压处理过程中，该风机21所需提供的压力h具体可以根据如下方式确定：
[0044][0045]
h1为风机性能曲线表中查的全压设计值；
[0046]
b1为当地大气压设计值(pa)；
[0047]
b为当地大气压实际值(pa)；
[0048]
t1为输送气体温度的设计值(℃)；
[0049]
t为输送气体温度的实际值(℃)；
[0050]
ξ为管道阻力系数；
[0051]
v为所输送流体的流速(m/s)；
[0052]
ρ为输送气体的密度(g/m3)；
[0053]
该风机21所提供的压力不能过大也不能过小，需要在保证风机21运行可靠性的前提下，为了将流体以合理的流速运送至过滤装置3，考虑多方面因素，包括：当地大气压的设计值和实际值，所输送的气体温度的设计值和实际值，所流经的管道阻力系数，输送流体的流速以及输送气体的密度。
[0054]
在一个实施方式中，连通管路中还设置有气动翻板阀22。其中，该启动翻板阀主要作为气旋分离器与除尘器以及各种烘干机，料仓等设备的给卸料装置，防止外风进入。具体的，气动翻板阀22的工作原理为：利用上下阀门在不同时间的开关，使设备中间始终有一层阀板处于关闭隔断状态，从而防止空气窜流。
[0055]
请结合参阅图3，在本实施方式中，该过滤装置3与集尘装置2相连通，过滤装置3包括过滤本体，过滤本体上设置有相对的入口31和出口32，入口31的高度低于出口32，入口31和出口32之间的过滤本体内设置有除尘机构。
[0056]
具体的，过滤装置3自上而下包括：过滤器30、除尘布袋33、固体颗粒收纳腔34，入口31设置在除尘布袋33的下侧，出口32设置在过滤器30上。
[0057]
其中，除尘布袋33包括支架和设置在支架上的复合过滤层。过滤装置3还包括气缸和脉冲阀，吸附在复合过滤层的固体颗粒在气缸和脉冲阀的振动作用下，能落入固体颗粒收纳腔34中。
[0058]
具体的，该支架可以为龙骨的形式，该复合过滤层可以为pps ptfe针刺毡除尘布袋33。
[0059]
利用该过滤装置3可以进行气体和固体的分离。其中，含有固体颗粒的气体经过滤袋后固体颗粒被吸附在复合过滤层形成的滤袋外部，吸附在滤袋的固体颗粒在气缸和脉冲阀的振动作用下落入固体颗粒收纳腔34进行集中回收；气体则经滤袋后通过气体回收管路4进入焦炉燃烧室中进行燃烧，从而实现了除去收集到的固体颗粒和气体，使其达标排放，符合国家标准。
[0060]
请参阅图4，本说明书中基于的捣固焦炉1的减排系统，还提供一种减排方法，该减排方法可以包括如下步骤：
[0061]
步骤s10：将机侧集尘罩设置在机侧炉头上，封闭机侧炉头；
[0062]
步骤s12：将焦侧集尘罩12设置在焦侧炉头上，封闭焦侧炉头；
[0063]
步骤s14：利用集尘装置2对烟尘进行集中收集；
[0064]
步骤s16：将集中收集后的烟尘经过加压处理后传送至过滤装置3；
[0065]
步骤s18：利用过滤装置3，将烟尘进行分类处理，其中固体颗粒位于过滤装置3的底部，气体经过气体回收管路4返回捣固焦炉1。
[0066]
正常情况下机焦两侧炉头是敞开式的，烟气及粉尘随意排放。在本实施方式中，利用机侧集尘罩、焦侧集尘罩12对焦炉机焦两侧炉头进行封闭处理使得自收集到排放的整个处理过程在密闭系统进行，故不会发生外泄。
[0067]
此外，通过集尘装置2对烟尘进行集中收集。后续再将手机后的污染物经过加压后送至过滤装置3。经过滤后的气体进入焦炉燃烧室燃烧后达标排放。
[0068]
在一个实施方式中，所述加压处理通过离心风机实现，所述离心风机的压力通过下述方式确定：
[0069][0070]
上述公式中：h1为风机21性能曲线表中查的全压设计值；b1为当地大气压设计值；b为当地大气压实际值；t1为输送气体温度的设计值；t为输送气体温度的实际值；ξ为管道阻力系数；v为所输送流体的流速；ρ为输送气体的密度。
[0071]
本实用新型主要解决捣固焦炉1装煤、推焦过程中的污染物so2、nox、h2、co及烟尘、焦粉等无序排放问题，本实用新型实施后，装煤推焦过程中的污染物可减少排放90％以上，有较好的环保效益。此外，本实用新型实施后可回收煤粉、焦粉量约95％，有一定的经济效益。
[0072]
本说明书中还提供一种捣固焦炉1的减排方法，捣固焦炉1包括焦炉本体，焦炉本体设置有相对的机侧炉头和焦侧炉头和回气口10，减排方法包括：
[0073]
封闭机侧炉头和焦侧炉头；
[0074]
利用集尘装置2对烟尘进行集中收集；
[0075]
将集中收集后的烟尘经过加压处理后传送至过滤装置3；
[0076]
利用过滤装置3，将烟尘进行分类处理，其中固体颗粒位于过滤装置3的底部，气体经过气体回收管路4返回捣固焦炉1。
[0077]
在一个实施方式中，所述加压处理通过离心风机实现，所述离心风机的压力通过下述方式确定：
[0078][0079]
上述公式中：h1为风机21性能曲线表中查的全压设计值；b1为当地大气压设计值；b为当地大气压实际值；t1为输送气体温度的设计值；t为输送气体温度的实际值；ξ为管道阻力系数；v为所输送流体的流速；ρ为输送气体的密度。
[0080]
整体上，本技术所提供的捣固焦炉1的减排系统及减排方法，通过机焦两侧的炉头进行密封，进行集中收集和过滤实现对捣固焦炉1装煤、推焦过程中的污染物so2、nox、h2、co及烟尘、焦粉等在未进行改造前，机焦两侧的炉头是敞开式机构，改造后在机焦两侧炉头安装除尘罩20，并用离心风机21产生吸力，把原来的无序排放变为有序排放，排放物回收率能90％以上，在过滤器30完成固体颗粒回收后，主要污染物作为燃料进入焦炉燃烧室进行燃烧，除少量逃逸外，其余都燃烧了，从而减少对大气的污染，改变周围环境。相对于现有技术，能够解决通过燃烧法除尘产生的二次污染及在侧面或顶部安装除尘罩20，烟尘收集量少，环保仍然不达标，能耗浪费严重的问题。
[0081]
需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0082]
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
[0083]
以上仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。