在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统技术方案

本发明专利技术公开了一种在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，包括全沸腾风选干燥流化床和热废气余热利用系统；全沸腾风选干燥流化床包括外壳体和布风板，布风板由中间的布风底板和两侧的布风侧板组成，布风底板、布风侧板上分别开设有通气底孔、通气侧孔，布风底板是由多段的布风组板前后连接而成；前端布风组板呈凹凸状，其通气底孔上设有风嘴；其余各段布风组板的通气底孔上设有风帽，且尾部均设有排料口；热废气余热利用系统包括水气热管换热器、热气进气管道、热气鼓风机和热气回收管道，热气进气管道连通至分段风室，热气回收管道的进口端则连通至流化床的废气收集处理系统。本发明专利技术具有结构简单、组装方便、资源利用充分、绿色环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统
本专利技术涉及一种焦化厂炼焦备煤工艺中的工艺系统，尤其涉及一种炼焦备煤工艺中的余热利用系统。
技术介绍
传统焦化厂的炼焦备煤工艺主要是将几种炼焦洗精煤配合粉碎后即装炉，其不包含风选干燥步骤。由于焦炉烟道气采用烟囱自然通风，焦炉产生的200℃以上高温烟道气的废热也没有得到有效利用，且容易对大气环境造成污染。另外，由于采用几种炼焦洗精煤配合粉碎，造成≤3mm的颗粒过粉碎，而＞3mm的颗粒则粉碎不到位，洗精煤的高水分还会造成炼焦时多烧煤气、氨水量大、且多耗蒸氨用蒸汽等诸多问题，因此，传统工艺生产的焦炭属高污染、高能耗和高资源性产品，其工艺系统亟待节能减排技术改造。有鉴于此，目前国家正要求大力推广利用焦炉烟道气余热作为干燥媒介的煤调湿技术。一些已建焦化厂，尤其是一些钢厂的焦化厂，由于工业用地极为紧张，再建煤调湿技改工程受到场地限制，尤其是对于直接利用焦炉烟道气作为风选干燥介质的煤调湿技改工程，都要求大管径管道及长距离输送，这就更受到场地的限制而难以实现。因此，如何协调解决上述工程难题，一直成为本领域技术人员长期以来致力研究和攻克的方向。
技术实现思路
针对传统焦化厂炼焦备煤工艺存在的诸多问题、以及已建焦化厂再建煤调湿技改工程受场地限制等问题，本专利技术提供一种结构简单、组装方便、资源利用充分、绿色环保、既可用于新建、又能适应已建焦化厂的在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，该工艺系统不仅可解决传统焦化厂炼焦备煤工艺存在的诸多问题，而且能克服场地条件等局限性因素，达到节能减排技术改造的目的。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，所述工艺系统包括全沸腾风选干燥流化床和热废气（焦炉烟道气）余热利用系统；所述全沸腾风选干燥流化床包括外壳体和布风板，所述外壳体和布风板包覆形成一流化床容腔；布风板呈凹槽状（从横截面看），一般来说，布风板是从床体的进料端向出料端倾斜（从纵截面看），所述布风板主要由中间的布风底板和两侧的布风侧板组成，布风底板上开设有与所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室（主风室）相连通的通气底孔，所述布风侧板上开设有与所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室（侧风室）相连通的通气侧孔，所述布风底板是由多段（一般是三段以上）的布风组板前后连接而成；最靠近流化床床体进料端的前端布风组板呈齿状或其他凹凸不平状（齿状并不限于是严格的锯齿状，还可以是与齿状类似的波浪状等），前端布风组板的通气底孔上设有朝向出料端的风嘴；其余各段布风组板的通气底孔上设有风帽，且其余各段布风组板的尾部均设有排料口；所述布风侧板的通气侧孔处设有朝向布风底板正上方的侧风嘴；所述热废气余热利用系统包括热气闭路循环系统（所述热气闭路循环系统优选氮气成热气体，作为闭路循环的风选干燥介质），所述热气闭路循环系统包括水气热管换热器、从水气热管换热器输出的热气进气管道、热气鼓风机和回流至水气热管换热器的热气回收管道，所述热气进气管道连通至所述分段风室，所述热气回收管道的进口端则连通至所述全沸腾风选干燥流化床的废气收集处理系统。上述的工艺系统中，优选的，所述热废气余热利用系统还包括一向所述水气热管换热器供热的余热回收系统，所述余热回收系统包括气水热管换热器、从气水热管换热器输出的热水进水管道和回流至气水热管换热器的热水回水管道，所述热水进水管道的出口端和热水回水管道的进口端均连通至所述水气热管换热器；所述余热回收系统还包括一向所述气水热管换热器供热的焦炉烟道气旁路烟道，该焦炉烟道气旁路烟道的进气口和出气口均设置在焦炉主烟道上，且进气口和出气口之间的焦炉主烟道上设有烟道闸门，焦炉烟道气旁路烟道上设有烟道气引风机。上述的工艺系统中，优选的，所述热水进水管道上还设有热水补热装置，所述热水补热装置包括热水锅炉给水泵、燃气低压热水锅炉和热水锅炉尾气排放装置，所述燃气低压热水锅炉的燃气源自焦炉自产煤气和鼓风机送入的空气。由于炼焦配合煤的水分含量多在9.5%～14%之间波动（尤其是南方露天储煤场，受季节影响，波动更大），而对于顶装煤焦炉的入炉煤干燥后的水分须控制在7%，因此，风选干燥所需热量的波动也随之增大，因此本专利技术的工艺系统中优选增设一热水补热装置进行调节控制；对于侧装煤捣固焦焦炉的入炉煤干燥后的水分一般控制在10%左右。上述的工艺系统中，优选的，所述布风侧板从流化床床体进料端延伸至最靠近流化床床体出料端的末端布风组板的前端；所述布风侧板从所述外壳体两侧向布风底板倾斜，所述布风侧板上布置多排沿流化床床体纵向排列的波浪状侧风嘴，且上下相邻两排的波浪状侧风嘴相互错列并呈阶梯状。通过优选设置的布风侧板能使沸腾流化床实现旋流流化，更好地实现干燥物料的功能。且在优选的方案中，布风侧板从床体进料端延伸至最靠近床体出料端的末端布风组板的前端，即末端布风组板的两侧未设置布风侧板，而这正是出于更好地实现不同粒度的风选分级分离，因此在布风板的不同位置采用了不同的结构设置。上述的工艺系统中，优选的，所述前端布风组板上的风嘴包括多排沿流化床床体横向布置的喷孔错列的板状风嘴。上述的工艺系统中，优选的，所述布风底板为非连续平面，中部相邻两布风组板间的首尾相接处存在一高度差，设有排料口的布风组板的尾部设置成一倒三角形的排料区。通过设置优选的倒三角形的排料区，能够更好地将不同粒度范围的物料颗粒直接在流化床的不同位置排出流化床体，这能够减小后续物料干燥后的风选分级分离压力。上述的工艺系统中，优选的，所述风帽优选为半球状风帽，所述风帽四周均匀布设有喷风孔。考虑到不同粒度范围的物料需要采用不同的干燥分离方式，本专利技术在布风底板的设计上采用了不同布风组板配制不同喷风孔结构的方式，即使是在同样结构的风帽设计上，不同布风组板也可采用不同规格的半球状风帽以达到更好地分离效果。上述的工艺系统中，优选的，最靠近流化床床体出料端的末端布风组板呈一指向流化床床体出料端的箭头形状，末端布风组板的两侧前部呈阶梯状向中部平面逐步倾斜，末端布风组板中部及尾部的排料区呈平面状。所述末端布风组板的尾部设置的排料口为一“>”状的小粗颗粒排料槽口，所述小粗颗粒排料槽口的“>”状两翼部设置成向中心交汇部倾斜的阶梯状溜槽，阶梯状溜槽的竖向面板上开设有喷风孔，中心交汇部的开口连通至一小粗颗粒排料管。通过对末端布风组板的结构和形状进行反复试验，我们确定了此种优选的结构和形状，这不仅能够对尾部的细颗粒物料和小粗颗粒物料实现分离，而且有助于小粗颗粒物料及时排出，避免出现死角和积料，提高流化床的干燥分离效率。上述的工艺系统中，优选的，所述外壳体包括外墙板和内墙板，所述外墙板和内墙板包覆形成一用作流化床床体风箱的外壳腔体，所述风箱包括与分段风室相连通的前风箱和侧风箱，所述前风箱的内墙板上开设有连通至所述流化床容腔的前墙风嘴，所述侧风箱的内墙板上开设有连通至所述流化床容腔的侧墙风嘴；所述前墙风嘴位于所述内墙板下部的中间位置，所述侧墙风嘴位于布风侧板最上排波浪状侧风嘴的波谷处。上述的工艺系统中，优选的，所述流化床容腔主要由前腔体和后腔体组成，前腔体与后腔体通过一腔体隔板分隔开，前腔体和后腔体的横截面均呈类梭形；前腔体的前端开口设给料机，前腔体的顶部开设有前排气口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，所述工艺系统包括全沸腾风选干燥流化床和热废气余热利用系统；其特征在于：所述全沸腾风选干燥流化床包括外壳体和布风板，布风板呈凹槽状，所述外壳体和布风板包覆形成一流化床容腔；所述布风板主要由中间的布风底板和两侧的布风侧板组成，布风底板上开设有与所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室相连通的通气底孔，所述布风侧板上开设有与所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室相连通的通气侧孔，所述布风底板是由多段的布风组板前后连接而成；最靠近流化床床体进料端的前端布风组板呈齿状或其他凹凸不平状，前端布风组板的通气底孔上设有朝向出料端的风嘴；其余各段布风组板的通气底孔上设有风帽，且其余各段布风组板的尾部均设有排料口；所述布风侧板的通气侧孔处设有朝向布风底板正上方的侧风嘴；所述热废气余热利用系统包括热气闭路循环系统，所述热气闭路循环系统包括水气热管换热器、从水气热管换热器输出的热气进气管道、热气鼓风机和回流至水气热管换热器的热气回收管道，所述热气进气管道连通至所述分段风室，所述热气回收管道的进口端则连通至所述全沸腾风选干燥流化床的废气收集处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，所述工艺系统包括全沸腾风选干燥流化床和热废气余热利用系统；其特征在于：所述全沸腾风选干燥流化床包括外壳体和布风板，布风板呈凹槽状，所述外壳体和布风板包覆形成一流化床容腔；所述布风板主要由中间的布风底板和两侧的布风侧板组成，布风底板上开设有与所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室相连通的通气底孔，所述布风侧板上开设有与所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室相连通的通气侧孔，所述布风底板是由多段的布风组板前后连接而成；最靠近流化床床体进料端的前端布风组板呈齿状或其他凹凸不平状，前端布风组板的通气底孔上设有朝向出料端的风嘴；其余各段布风组板的通气底孔上设有风帽，且其余各段布风组板的尾部均设有排料口；所述布风侧板的通气侧孔处设有朝向布风底板正上方的侧风嘴；所述热废气余热利用系统包括热气闭路循环系统，所述热气闭路循环系统包括水气热管换热器、从水气热管换热器输出的热气进气管道、热气鼓风机和回流至水气热管换热器的热气回收管道，所述热气进气管道连通至所述分段风室，所述热气回收管道的进口端则连通至所述全沸腾风选干燥流化床的废气收集处理系统。2.根据权利要求1所述的在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，其特征在于：所述热废气余热利用系统还包括一向所述水气热管换热器供热的余热回收系统，所述余热回收系统包括气水热管换热器、从气水热管换热器输出的热水进水管道和回流至气水热管换热器的热水回水管道，所述热水进水管道的出口端和热水回水管道的进口端均连通至所述水气热管换热器；所述余热回收系统还包括一向所述气水热管换热器供热的焦炉烟道气旁路烟道，该焦炉烟道气旁路烟道的进气口和出气口均设置在焦炉主烟道上，且进气口和出气口之间的焦炉主烟道上设有烟道闸门，焦炉烟道气旁路烟道上设有烟道气引风机。3.根据权利要求2所述的在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，其特征在于：所述热水进水管道上还设有热水补热装置，所述热水补热装置包括热水锅炉给水泵、燃气低压热水锅炉和热水锅炉尾气排放装置，所述燃气低压热水锅炉的燃气源自焦炉自产煤气和鼓风机送入的空气。4.根据权利要求1～3中任一项所述的在炼焦备煤工艺中进行余热利用的工艺系统，其特征在于：所述布风侧板从流化床床体进料端延伸至最靠近流化床床体出料端的末端布风组板的前端；所述布风侧板从所述外壳体两侧向布风底板倾斜，所述布风侧板上布置多排沿流化床床体纵向排列的波浪状侧风嘴，且上下相邻两排的波浪状侧风嘴相互错列...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎国俊，阎国基，王小奇，
申请(专利权)人：长沙通发高新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：