配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，包括焦炉单元、荒煤气重整单元、压缩机、增压装置、脱硫单元、高压还原性气体喷嘴和控制阀；焦炉单元各炭化室产生的荒煤气在集气管内汇合后，进入荒煤气重整单元转化为原性气体，再经增压后送往脱硫单元或高压脱硫单元，脱硫前或脱硫后的一部分还原性气体进一步增压后成为高压还原性气体返回焦炉单元；高压脱硫前的高压还原性气体直接返回焦炉单元；当某一炭化室完成推焦开始装煤时，将高压还原性气体自桥管上部向下沿荒煤气流动方向喷射，在炭化室内形成负压，从而避免荒煤气的外逸。荒煤气的外逸。荒煤气的外逸。

【技术实现步骤摘要】
配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统


[0001]本技术涉及焦化生产
，尤其涉及一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统。

技术介绍

[0002]焦炭是炼铁的重要原料，在传统炼焦过程中，一座焦炉设有多个炭化室，煤炭在各个炭化室内经高温干馏制成焦炭，同时生成的荒煤气从各个炭化室顶部对应的上升管逸出，在桥管内经过循环氨水喷洒冷却后，不同炭化室产生的荒煤气在集气管内汇合，统一经过吸煤气管道输送，进入煤气净化系统。
[0003]炼焦煤经干馏转化成为焦炭并由推焦车将炭化室内的焦炭推出后，炭化室将装入新的炼焦煤继续生产焦炭。在整个装煤的过程中，为避免处于装煤状态下的炭化室出现荒煤气外逸的现象，通常在桥管顶部通过喷射高压氨水的方法使得该炭化室内空间形成负压，使外部大气压力高于炭化室内压力，从而避免荒煤气的外逸。
[0004]为应对全球气候环境变化，实现碳达峰、碳中和的目标，氢冶金工艺在未来钢铁生产中的占比将会越来越大。同时，通过高温荒煤气获取氢气是目前获取还原性气体最经济的工艺方案，也是绿色能源电解制氢成本下降前最有效的过渡手段。
[0005]高温荒煤气重整制氢工艺是将从炭化室顶部上升管逸出的焦炉荒煤气统一收集后，不经过降温直接进行部分氧化重整的工艺。由于荒煤气不经过降温直接重整，整个工艺流程的能耗更低，温度制度更合理。但同时，由于取消了循环氨水喷淋，无法通过高压氨水减少焦炉装煤过程中烟尘的外逸(因为少量高压氨水喷射进入未经降温的高温荒煤气中会急剧气化产生体积膨胀，无法使炭化室产生负压)。r/>[0006]因此，需要一种适用于配套荒煤气重整的焦炉在装煤过程中的气体导出工艺，在高温荒煤气无法通过循环氨水冷却的情况下，实现高温荒煤气的高效导出，避免焦炉装煤过程中烟尘的外逸。

技术实现思路

[0007]本技术提供了一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，将一部分荒煤气重整后的还原性气体加压后返回焦炉单元，自桥管处喷入荒煤气中，在炭化室内形成负压，从而避免荒煤气的外逸。
[0008]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：
[0009]一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，包括焦炉单元、荒煤气重整单元、压缩机、增压装置、脱硫单元、高压还原性气体喷嘴和控制阀；所述焦炉单元的集气管通过荒煤气管道连接荒煤气重整单元，荒煤气重整单元通过还原性气体管道依次连接增压装置及脱硫单元，增压装置下游或脱硫单元下游的还原性气体管道通过还原性气体分支管道依次连接压缩机及设于焦炉单元中桥管上部的高压还原性气体喷嘴，高压还原性气体喷嘴上游的还原性气体分支管道上设控制阀。
[0010]所述脱硫单元由高压脱硫单元代替，不设压缩机及还原性气体分支管道；所述焦炉单元的集气管通过荒煤气管道连接荒煤气重整单元，荒煤气重整单元通过还原性气体管道依次连接增压装置及高压脱硫单元；增压装置下游的还原性气体管道通过高压还原性气体管道连接设于焦炉单元中桥管上部的高压还原性气体喷嘴，高压还原性气体喷嘴上游的高压还原性气体管道上设控制阀。
[0011]所述高压还原性气体喷嘴的中心线与桥管下段荒煤气流动方向的夹角不大于20
°
。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0013]将一部分荒煤气重整后的还原性气体加压后返回焦炉单元，自桥管处喷入荒煤气中，在炭化室内形成负压，从而避免荒煤气的外逸。
附图说明
[0014]图1是本技术实施例1所述配套荒煤气重整的焦炉在装煤过程中的气体导出系统的结构示意图。
[0015]图2是本技术实施例2所述配套荒煤气重整的焦炉在装煤过程中的气体导出系统的结构示意图。
[0016]图3是本技术实施例3所述配套荒煤气重整的焦炉在装煤过程中的气体导出系统的结构示意图。
[0017]图4是图1～图3中的A部放大图。
[0018]图中：1.焦炉单元 11.上升管 12.桥管 13.集气管 2.荒煤气重整单元 3.压缩机 4.增压装置 5.脱硫单元 5＇.高压脱硫单元 6.高压还原性气体喷嘴 7.控制阀
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：
[0020]如图1、图2所示，本技术所述一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，包括焦炉单元1、荒煤气重整单元2、压缩机3、增压装置4、脱硫单元5、高压还原性气体喷嘴6和控制阀7；所述焦炉单元1的集气管13通过荒煤气管道连接荒煤气重整单元2，荒煤气重整单元2通过还原性气体管道依次连接增压装置4及脱硫单元5，增压装置4下游或脱硫单元5下游的还原性气体管道通过还原性气体分支管道依次连接压缩机3及设于焦炉单元1中桥管12上部的高压还原性气体喷嘴6，高压还原性气体喷嘴6上游的还原性气体分支管道上设控制阀7。
[0021]如图3所示，本技术所述一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，所述脱硫单元5由高压脱硫单元5＇代替，不设压缩机3及还原性气体分支管道；所述焦炉单元1的集气管13通过荒煤气管道连接荒煤气重整单元2，荒煤气重整单元2通过还原性气体管道依次连接增压装置4及高压脱硫单元5＇，增压装置4下游的还原性气体管道通过高压还原性气体管道连接设于焦炉单元1中桥管12上部的高压还原性气体喷嘴6，高压还原性气体喷嘴6上游的高压还原性气体管道上设控制阀7。
[0022]所述高压还原性气体喷嘴6的中心线与桥管12下段荒煤气流动方向的夹角不大于20
°
。
[0023]如图1
‑
图4所示，基于本技术所述一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统的工艺过程如下：
[0024]1)焦炉单元1内，单孔炭化室顶部逸出的荒煤气经上升管11进入桥管12，再转而向下进入集气管13；
[0025]2)焦炉单元1各炭化室产生的荒煤气在集气管13内汇合后进入荒煤气重整单元2；
[0026]3)在荒煤气重整单元2内，荒煤气发生不完全氧化反应，转化为氢气和一氧化碳为主的还原性气体；
[0027]4)还原性气体在荒煤气重整单元2内经余热回收降温及除尘后送出，经增压后送往脱硫单元5(如图1、图2所示)或高压脱硫单元5＇(如图3所示)，脱硫前或脱硫后的一部分还原性气体进一步增压后成为高压还原性气体返回焦炉单元1；高压脱硫前的高压还原性气体直接返回焦炉单元1；
[0028]5)焦炉单元1内，当某一炭化室完成推焦开始装煤时，将高压还原性气体自桥管12上部向下沿荒煤气流动方向喷射；当对应炭化室完成装煤作业后，关闭对应炭化室的炉门，同时停止喷射高压还原性气体。
[0029]所述焦炉单元1具有多个炭化室，根据炉型或炉组不同炭化室的数量在20～160个之间，如图4所示，每个炭化室的顶部均设置一个上升管11，每个上升管11均通过对应的桥管12连接集气管13，沿上升管11向上流动的荒煤气转而向下进入集气管13。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，其特征在于，包括焦炉单元、荒煤气重整单元、压缩机、增压装置、脱硫单元、高压还原性气体喷嘴和控制阀；所述焦炉单元的集气管通过荒煤气管道连接荒煤气重整单元，荒煤气重整单元通过还原性气体管道依次连接增压装置及脱硫单元，增压装置下游或脱硫单元下游的还原性气体管道通过还原性气体分支管道依次连接压缩机及设于焦炉单元中桥管上部的高压还原性气体喷嘴，高压还原性气体喷嘴上游的还原性气体分支管道上设控制阀。2.根据权利要求1所述 的一种配套荒煤气重整的焦炉装煤过程气体导出系统，其特征在于，所述脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊阳，王满，王明登，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：