一种环形移动式电加热焦炉系统的制作方法

1.本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种环形移动式电加热焦炉系统。


背景技术：

2.从18世纪末期欧洲高炉使用焦炭炼焦以来，再到20世纪20年代形成现代炼焦技术，直至现代炼焦技术一路发展至今，从成堆干馏、蜂窝焦炉炼焦一直发展成为现代焦炉结构，炼焦行业始终都是一个高污染行业；尽管目前有了一些环保技术的加持，例如废气回配、脱硫脱硝等，能够在一定程度上达到现阶段的环保要求，但是如何从根源上实现环保已经成为焦化行业今后发展重点要解决的问题。
3.造成焦炉污染的一个主要原因在于其加热原料，现代焦炉结构的加热原料通常采用焦炉煤气或高炉煤气等气体燃料，焦炉煤气中含萘和焦油较多，容易堵塞管道和管件，并且煤气中的氨、氰化物、硫化物对管道也有严重的腐蚀性；高炉煤气中co含量较多，毒性大，对设备严密性及压力控制要求严格。如果焦炉气密性不好，煤气燃烧过程中吸入空气，则极易发生回火爆炸。另外，采用煤气加热的方式，烟囱排出的废气中含有大量的氮氧化物和so2，造成大气环境污染，虽然现阶段采取了一些较为有效的环保措施，但是其设备投资及运行成本也是很可观的。
4.在能源枯竭及环保要求日益严格的大背景下，燃油燃气电动化成为了现阶段各类工业的共同发展方向，用电能代替传统的燃料能源也是焦化行业实现可持续化发展的突破口，不久的将来，电加热焦炉将彻底改变焦化行业的格局，开创出一条新的环保型发展之路。
5.申请公布号为cn114317011a的中国专利申请公开了“一种电加热焦炉”，包括焦炉基础、焦炉本体、干馏煤气导出系统及焦炉车辆，焦炉本体设于焦炉基础上，焦炉本体包括炉底、炭化室、炉顶及加热室；炭化室与加热室均为多个，且间隔设置于炉底与炉顶之间；干馏煤气导出系统位于炉顶的上方；焦炉本体由耐火材料砌筑而成；加热室沿纵向间隔设置多个隔墙，将加热室分隔为多个独立的加热单室，每个加热单室内均设有电加热器。本发明采用电能加热实现煤干馏过程，与采用传统化工燃料加热的焦炉相比，加热能源更加清洁，能耗更加可控，电加热焦炉相较于传统焦炉，其本体结构及土建结构得到简化，降低了建设投资与施工强度，焦炉在生命周期内更加的安全、经济、环保。但是，其虽然是一种电加热焦炉，但结构基本效仿现有燃料加热方式焦炉的结构，虽然结构有一定程度的减化，但没有根据电加热焦炉的特点进行大规模的改进。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种环形移动式电加热焦炉系统，多个电加热焦炉沿环形轨道移动，在移动过程中完成炼焦过程；多个电加热焦炉共用一个装煤装置及排焦装置，实现焦炭生产绿色环保目标的同时，降低了设备投资及运行成本。
7.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
8.一种环形移动式电加热焦炉系统，包括多个电加热焦炉、环形轨道、装煤装置、排焦装置及导烟除尘装置；所述电加热焦炉至少包括炭化室，炭化室外围设电加热装置，环形轨道中部设供电电源，电加热装置的电源接入端与供电电源通过旋转接头相连；炭化室的顶部设进料口及烟气导出口，进料口设有密封进料阀；炭化室的底部设排料口，排料口处设有密封卸料阀；多个电加热焦炉设于环形轨道上并能够沿环形轨道移动；环形轨道设有装煤工位及排焦工位；对应装煤工位的环形轨道一侧设装煤装置，装煤装置用于向位于装煤工位的电加热焦炉的炭化室内装入煤料；对应排焦工位的环形轨道一侧设排焦装置，排焦装置用于将位于排焦工位的电加热焦炉的炭化室内的焦炭排出；导烟除尘装置由设于环形轨道上方的环形排烟管道、集气管及地面除尘站组成，各电加热焦炉的烟气导出口分别连接环形排烟管道，环形排烟管道通过集气管连接地面除尘站。
9.所述装煤装置包括装煤塔及装料溜槽，装煤塔设有至少一个煤料储仓，煤料储仓高于电加热焦炉设置；煤料储仓的顶部设进料口，煤料储仓的底部设出料口，出料口与装料溜槽的上端连接，且出料口处设出料阀；某一电加热焦炉处于装料工位时，装料溜槽的下端与对应炭化室顶部的进料口通过快速对接机构密封连接。
10.所述炭化室的横截面为圆形或方形，由炭化室墙围设而成；电加热装置由多个沿炭化室周向均匀设置的加热电阻组成；炭化室墙自内向外依次设置耐火材料层、加热电阻层、隔热层及钢结构外壳。
11.所述排焦装置包括排焦溜槽、焦炭运输皮带/焦罐车；电加热焦炉处于排焦工位时，对应炭化室底部的排料口与排焦溜槽的上端相接，排焦溜槽的下端与焦炭运输皮带/焦罐车的上料端相接。
12.所述环形排烟管道由上部固定部及下部移动部组成；上部固定部为开口向下的c字形半包围结构，且上部固定部固设于环形轨道的上方；下部移动部与上部固定部嵌装后形成环形烟道；下部移动部与上部固定部滑动密封连接，并且下部移动部能够随电加热装置同步移动；上部固定部开设至少一个烟气出口与集气管相连。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.多个电加热焦炉沿环形轨道移动，在移动过程中完成炼焦过程；多个电加热焦炉共用一个装煤装置及排焦装置，实现焦炭生产绿色环保目标的同时，降低了设备投资及运行成本。
附图说明
15.图1是本发明所述一种环形移动式电加热焦炉系统的主视图。
16.图2是本发明所述一种环形移动式电加热焦炉系统的布置形式图。
17.图3是本发明所述电加热焦炉的主视图。
18.图4是本发明所述电加热焦炉的中部横向剖视图。
19.图中：1.电加热焦炉 101.耐火材料层 102.加热电阻层 103.隔热层 104.钢结构外壳 11.进料口 12.烟气导出口 13.排料口 2.环形轨道 3.装煤装置 4.环形排烟管道 5.集气管 6.排焦装置 7.焦炭
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
21.如图1、图2所示，本发明所述一种环形移动式电加热焦炉系统，包括多个电加热焦炉1、环形轨道2、装煤装置3、排焦装置6及导烟除尘装置；所述电加热焦炉1至少包括炭化室，炭化室外围设电加热装置，环形轨道2中部设供电电源，电加热装置的电源接入端与供电电源通过旋转接头相连；如图3所示，炭化室的顶部设进料口11及烟气导出口12，进料口11设有密封进料阀；炭化室的底部设排料口13，排料口13处设有密封卸料阀；多个电加热焦炉1设于环形轨道2上并能够沿环形轨道2移动；环形轨道2设有装煤工位及排焦工位；对应装煤工位的环形轨道2一侧设装煤装置3，装煤装置3用于向位于装煤工位的电加热焦炉1的炭化室内装入煤料；对应排焦工位的环形轨道2一侧设排焦装置6，排焦装置6用于将位于排焦工位的电加热焦炉1的炭化室内的焦炭排出；导烟除尘装置由设于环形轨道2上方的环形排烟管道4、集气管5及地面除尘站组成，各电加热焦炉1的烟气导出口12分别连接环形排烟管道4，环形排烟管道4通过集气管5连接地面除尘站。
22.所述装煤装置3包括装煤塔及装料溜槽，装煤塔设有至少一个煤料储仓，煤料储仓高于电加热焦炉1设置；煤料储仓的顶部设进料口，煤料储仓的底部设出料口，出料口与装料溜槽的上端连接，且出料口处设出料阀；某一电加热焦炉处于装料工位时，装料溜槽的下端与对应炭化室顶部的进料口通过快速对接机构密封连接。
23.所述炭化室的横截面为圆形或方形，由炭化室墙围设而成；电加热装置由多个沿炭化室周向均匀设置的加热电阻组成；如图4所示，炭化室墙自内向外依次设置耐火材料层101、加热电阻层102、隔热层103及钢结构外壳104。
24.所述排焦装置6包括排焦溜槽、焦炭运输皮带/焦罐车；电加热焦炉1处于排焦工位时，对应炭化室底部的排料口13与排焦溜槽的上端相接，排焦溜槽的下端与焦炭运输皮带/焦罐车的上料端相接。
25.所述环形排烟管道4由上部固定部及下部移动部组成；上部固定部为开口向下的c字形半包围结构，且上部固定部固设于环形轨道2的上方；下部移动部与上部固定部嵌装后形成环形烟道；下部移动部与上部固定部滑动密封连接，并且下部移动部能够随电加热装置1同步移动；上部固定部开设至少一个烟气出口与集气管5相连。
26.本发明所述一种环形移动式电加热焦炉系统，由装煤装置3、环形轨道2、一组沿环形轨道2走行的电加热焦炉1、排焦装置6等部分组成。电加热焦炉1走行至装煤工位时停下，与装煤装置3配合进行装煤作业，电加热焦炉1走行至排焦工位时停下，与排焦装置6配合进行排焦作业。根据生产量决定电加热焦炉1的设置数量及走行速度。通常情况下，沿电加热焦炉1的走行方向，装煤装置3设于排焦装置6的下游，以其中一个电加热焦炉为例，装煤后走行近一圈后焦炭成熟，至排焦工位处进行排焦作业。排焦后的电加热焦炉走行至其后的装煤工位即可进行装煤作业。
27.装煤装置3包括装煤塔，通过装料溜槽或其它装料装置与炭化室顶部的进料口11相连进行装煤作业；为了避免装煤时的烟尘向外逸散，装料溜槽与煤料储仓底部的出料口之间通过快速对接机构密封连接，连接后，通过煤料储仓底部的出料阀将煤料储仓内的煤料输入炭化室内。煤料储仓顶部的进料口也可以采用密封进料阀进行密封，或者采用其它密封结构。
28.炭化室的顶部还设有烟气导出口12，用于与集气管5连接，将炼焦过程中产生的荒煤气及烟尘导出送往地面除尘站进行处理；为了保证移动的电加热焦炉1能够将荒煤气及烟尘连续输送出去，设置了对应的环形排烟管道4，环形排烟管道4的下部随电加热焦炉1移动，上部为固定结构，上下部分结合形成密闭的环形排烟管道。
29.炭化室采用竖式管状结构，顶部设密封进料阀，底部设密封卸料阀，保证炼焦过程中炭化室内的密封性。炭化室墙由内向外分别设置耐火材料层101、加热电阻层102、隔热层103及钢结构外壳104，其中耐火材料层101与煤料或焦炭直接接触，通过电加热方式向炭化室内传热，加热电阻沿周向均匀设置并且分别控制，从而实现对炭化室内煤料的均匀加热。
30.通过加设自动控制系统可实现炭化室温度的自动调节，并进一步实现焦炉系统的自动化生产。
31.炭化室的底部排料口13处密封卸料阀，通过排焦装置6中的排焦溜槽，将焦炭排入焦炭运输皮带或焦罐车，送往熄焦工序。
32.本发明所述一种环形移动式电加热焦炉系统的工作过程是：配好的煤料经过运送装置运送到煤料储仓中储存，当某一电加热焦炉到达装煤工位并与装煤溜槽对接后，打开煤料储仓底部的出料阀及对应电加热焦炉顶部的密封进料阀，向对应炭化室内装入煤料，装煤过程所产生的烟尘通过集气管进入除尘地面站；装煤后的电加热焦炉沿环形轨道移动，边加热边走行，加热过程中可以通过调节加热电阻的温度控制炼焦时间，并保证加热的均匀性，加热过程中产生的荒煤气通过集气管导出。一次结焦时间结束，电加热焦炉走行至排焦工位，并与排焦溜槽对接，打开炭化室底部的密封卸料阀排出焦炭，通过焦炭运输皮带或焦罐车送去熄焦处理。排焦后的电加热焦炉继续沿环形轨道移动，至装煤工位后开始第二周期的生产过程。
33.本发明所述一种环形移动式电加热焦炉系统能够完全取代传统焦炉，并且炼焦过程中加热更加均匀可控，焦炭质量更加有保障，同时能够大幅度减少大气污染及后续环保设施的投入，具有更好的环保性及经济性。
34.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。