一種焦?fàn)t設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種焦?fàn)t設(shè)備，其包括焦?fàn)t、主煙道、煙囪和回路煙管，焦?fàn)t、主煙道、回路煙管和煙囪依次相連通，焦?fàn)t產(chǎn)生的焦?fàn)t煙道氣依次經(jīng)由主煙道、回路煙管和煙囪排入大氣，在回路煙管上沿焦?fàn)t煙道氣的流向依次串接有換熱裝置和引風(fēng)機，在回路煙管上還串接有脫硝反應(yīng)裝置，用于對焦?fàn)t煙道氣進行脫硝。本實用新型提供的焦?fàn)t設(shè)備，可以實現(xiàn)降低焦?fàn)t煙道氣中氮氧化合物的含量，使煙囪排放的焦?fàn)t煙道氣符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，并且，可以降低焦?fàn)t煙道氣對換熱裝置和引風(fēng)機的腐蝕，從而可以減小對換熱裝置和引風(fēng)機的維護，進而不僅可以提高運行效率，還可以降低設(shè)備維護費用和運行成本。
【專利說明】一種焦?fàn)t設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于焦化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種焦?fàn)t設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 焦?fàn)t設(shè)備是用于使煤炭化以生產(chǎn)焦炭的設(shè)備，屬于煉焦的主要熱工設(shè)備。在實際 應(yīng)用中，焦?fàn)t設(shè)備的焦?fàn)t煤氣與空氣在焦?fàn)t的立火道底部燃燒產(chǎn)生焦?fàn)t煙道氣，焦?fàn)t煙道 氣會依次經(jīng)由立火道、蓄熱室、小煙道、交換開閉器、分煙道、總煙道和煙囪排入大氣中。
[0003] 由于總煙道排出的焦?fàn)t煙道氣的溫度范圍一般在240?320°C，且煙氣量非常大， 因此，有較大的余熱回收價值。為此，申請?zhí)枮?01120483940. 2的專利中公開了一種焦?fàn)t 煙氣余熱回收裝置，如圖1所示，其包括焦?fàn)t煙氣的主煙道1設(shè)置于主煙道末端的煙囪11 主煙道上并列聯(lián)通回路煙管6,回路煙管6上依次設(shè)置有換熱裝置8及引風(fēng)機10,并在回路 煙管的入口端及出口端設(shè)置有第一切斷閥2和第二切斷閥3,并且，在回路煙管6上并列連 通有旁路煙道5,旁路煙道5的兩端分別連通在第一切斷閥2的入口端和第二切斷閥3的出 口端，在旁路煙道5上設(shè)有第三切斷閥4。
[0004] 目前，經(jīng)過上述焦?fàn)t煙氣余熱回收裝置回收焦?fàn)t煙道氣的余熱之后，直接經(jīng)由煙 囪排至大氣。然而，由于焦?fàn)t煙道氣中含有大量的氮氧化合物（N0 X)，一般為800?1200mg/ m3,該焦?fàn)t煙道氣直接排放至大氣中，會對大氣環(huán)境造成污染，且國家規(guī)定自2015年1月1 日起，現(xiàn)有焦化企業(yè)執(zhí)行GB16171-2012排放標(biāo)準(zhǔn)，S卩，現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行大氣污染物排放濃度 限值為焦?fàn)t煙囪排放煙氣中含氮氧化合物低于150?500mg/m 3,因此，焦?fàn)t煙道氣排放至大 氣之前需要進行脫氮（即，脫硝）處理。為此，現(xiàn)在亟需一種能夠?qū)崿F(xiàn)對焦?fàn)t煙道氣進行脫 硝的焦?fàn)t設(shè)備。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種焦?fàn)t設(shè) 備，其可以實現(xiàn)大大降低焦?fàn)t煙道氣中氮氧化合物的含量，使煙?排放的焦?fàn)t煙道氣滿足 國家排放標(biāo)準(zhǔn)；并且，可以降低焦?fàn)t煙道氣對換熱裝置和引風(fēng)機的腐蝕，從而可以減小對換 熱裝置和引風(fēng)機的維護，進而不僅可以提高運行效率，還可以降低設(shè)備維護費用和運行成 本。
[0006] 為解決本實用新型存在的問題，本實用新型提供了一種焦?fàn)t設(shè)備，其包括焦?fàn)t、主 煙道、煙?和回路煙管，所述焦?fàn)t、所述主煙道、所述回路煙管和所述煙?依次相連通，所述 焦?fàn)t產(chǎn)生的焦?fàn)t煙道氣依次經(jīng)由所述主煙道、所述回路煙管和所述煙?排入大氣，在所述 回路煙管上沿焦?fàn)t煙道氣的流向依次串接有脫硝反應(yīng)裝置、換熱裝置和引風(fēng)機，用于對所 述焦?fàn)t煙道氣進行脫硝、換熱、排送。
[0007] 其中，在所述回路煙管上，且在所述主煙道的輸出端和所述脫硝反應(yīng)裝置的進氣 端之間還串接有第一切斷閥。
[0008] 其中，在所述回路煙管上，且在所述煙囪的輸入端和所述引風(fēng)機的輸出端之間還 串接有第二切斷閥。
[0009] 其中，所述脫硝反應(yīng)裝置包括脫硝反應(yīng)器和脫硝還原劑輸入管，所述脫硝反應(yīng)器 內(nèi)設(shè)置有作為脫硝反應(yīng)的催化劑；所述脫硝還原劑輸入管與所述回路煙管相連通，且位于 所述脫硝反應(yīng)器和所述主煙道的排氣端之間，用以向所述焦?fàn)t煙道氣內(nèi)輸送脫硝還原劑。 [0010] 其中，所述脫硝還原劑包括氨水或者氨氣。
[0011] 其中，還包括旁路煙道，所述旁路煙道與所述回路煙管并聯(lián)設(shè)置，所述旁路煙道的 進氣端與所述主煙道的排氣端相連通，所述旁路煙道的排氣端與所述煙?的進氣端相連 通。
[0012] 其中，在所述旁路煙道上串接有第三切斷閥。
[0013] 其中，所述脫硝反應(yīng)裝置包括脫硝反應(yīng)器和脫硝還原劑輸入管，所述脫硝反應(yīng)器 內(nèi)設(shè)置有作為脫硝反應(yīng)的催化劑；所述脫硝還原劑輸入管與所述回路煙管相連通，且位于 所述脫硝反應(yīng)器和所述第一切斷閥之間，用以向所述焦?fàn)t煙道氣內(nèi)輸送脫硝還原劑。
[0014] 其中，在所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)，所述催化劑沿所述焦?fàn)t煙道氣的流向設(shè)置有多層。
[0015] 本實用新型具有以下有益效果：
[0016] 本實用新型提供的焦?fàn)t設(shè)備，其在回路煙管上串接有脫硝反應(yīng)裝置，這與現(xiàn)有技 術(shù)相比，借助脫硝反應(yīng)裝置可以實現(xiàn)對焦?fàn)t煙道氣進行脫硝處理，可以實現(xiàn)降低焦?fàn)t煙道 氣中氮氧化合物的含量，使煙囪排放的焦?fàn)t煙道氣符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)；并且，由于脫硝反應(yīng) 裝置設(shè)置在換熱裝置和引風(fēng)機之前，這可以實現(xiàn)焦?fàn)t煙道氣進行脫硝后，再進入換熱裝置 和引風(fēng)機，因而可以降低焦?fàn)t煙道氣對換熱裝置和引風(fēng)機的腐蝕，從而可以減小對換熱裝 置和引風(fēng)機的維護，進而不僅可以提高運行效率，還可以降低設(shè)備維護費用和運行成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為焦?fàn)t煙氣余熱回收裝置的剖面圖；以及
[0018] 圖2為本實用新型提供的焦?fàn)t設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本 實用新型提供的焦?fàn)t設(shè)備進行詳細描述。
[0020] 圖2為本實用新型提供的焦?fàn)t設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖2,本實施例提供的焦 爐設(shè)備，其包括焦?fàn)t20、主煙道21、煙囪22和回路煙管23,焦?fàn)t20、主煙道21、回路煙管23 和煙@ 22依次相連通，焦?fàn)t20產(chǎn)生的焦?fàn)t煙道氣依次經(jīng)由主煙道21、回路煙管23和煙囪 22排入大氣，在回路煙管23上沿焦?fàn)t煙道氣的流向依次串接有脫硝反應(yīng)裝置233、換熱裝 置231和引風(fēng)機232,，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，借助脫硝反應(yīng)裝置233可以實現(xiàn)對焦?fàn)t煙道氣進 行脫硝處理，可以實現(xiàn)降低焦?fàn)t煙道氣中氮氧化合物（N0 X)的含量，使煙?排放的焦?fàn)t煙道 氣滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0021] 在本實施例中，優(yōu)選地，脫硝反應(yīng)裝置233設(shè)置在換熱裝置231和主煙道21的排 氣端之間。由于脫硝反應(yīng)裝置233設(shè)置在換熱裝置231和引風(fēng)機232之前，這可以實現(xiàn)焦 爐煙道氣進行脫硝后，再進入換熱裝置231和引風(fēng)機232,因而可以降低焦?fàn)t煙道氣對換熱 裝置231和引風(fēng)機232的腐蝕，從而可以減小對換熱裝置和引風(fēng)機的維護，進而不僅可以提 高運行效率，還可以降低設(shè)備維護費用和運行成本。
[0022] 優(yōu)選地，在本實施例中，在回路煙管23上，且在主煙道21的輸出端和脫硝反應(yīng)裝 置233的進氣端之間還串接有第一切斷閥234,該第一切斷閥234用以在對回路煙管23上 的換熱裝置231、引風(fēng)機232、脫硝反應(yīng)裝置233進行維修時關(guān)閉，以及在進行工藝過程中時 打開，也就是說，第一切斷閥234作為維修控制閥，從而可以提高本實施例提供的焦?fàn)t設(shè)備 的安全性和可控性。
[0023] 進一步優(yōu)選地，在回路煙管23上，且在煙囪22的輸入端和引風(fēng)機232的輸出端之 間還串接有第二切斷閥235,第二切斷閥235和第一切斷閥234類似，均作為維修控制閥，并 且第二切斷閥235用以在第一切斷閥234關(guān)閉之后關(guān)閉，以及在第一切斷閥234打開之前 打開，從而可以進一步提高設(shè)備的安全性和可控性。
[0024] 另外優(yōu)選地，在本實施例中，焦化設(shè)備還包括旁路煙道24,旁路煙道24與回路煙 管23并聯(lián)設(shè)置，旁路煙道24的進氣端與主煙道21的排氣端相連通，旁路煙道24的排氣端 與煙囪22的進氣端相連通，借助旁路煙道24可以便于應(yīng)急切換，且不妨礙整個系統(tǒng)的運 行，從而可以提高本實施例的安全性。
[0025] 進一步優(yōu)選地，在旁路煙道24上串接有第三切斷閥241，通過控制第三切斷閥241 的打開和關(guān)閉來控制旁路煙道24的連通或斷開，具體地，可以在工藝穩(wěn)定時控制第三切斷 閥241關(guān)閉，以使旁路煙道24斷開，從而使焦?fàn)t煙道氣自回路煙管23排至煙囪22 ;在工藝 出現(xiàn)應(yīng)急情況時控制第三切斷閥241打開，第一切斷閥234和第二切斷閥235關(guān)閉以使旁 路煙道24連通，從而使焦?fàn)t煙道氣自旁路煙道24排至煙囪22,因此，借助第三切斷閥241 可以提高本實施例提高的焦?fàn)t設(shè)備的靈活性和可控性。
[0026] 在本實施例中，脫硝反應(yīng)裝置233包括脫硝反應(yīng)器2331和脫硝還原劑輸入管 2332,脫硝反應(yīng)器2331內(nèi)設(shè)置有作為脫硝反應(yīng)的催化劑，該催化劑為含鎳的催化劑；脫硝 還原劑輸入管2332與回路煙管23相連通，且位于脫硝反應(yīng)器2331和第一切斷閥234之間， 用以向焦?fàn)t煙道氣內(nèi)輸送脫硝還原劑，其中，脫硝還原劑包括氨水或者氨氣，在催化劑的作 用下，焦?fàn)t煙道氣和脫硝還原劑發(fā)生如下反應(yīng)：
[0027] 4NO+4NH3+〇2 = 4N2+6H20,6N02+8NH3 = 7N2+12H20 ；
[0028] 生成的反應(yīng)物NjPH20對大氣沒有多大影響，從而實現(xiàn)對焦?fàn)t煙道氣完成脫硝；并 且，由于自主煙道21排出的焦?fàn)t煙道氣的溫度范圍在240?320°C，且脫硝反應(yīng)的最佳溫 度范圍在300?400°C，因此，直接將主煙道21和脫硝反應(yīng)裝置233相連通，二者之間不需 要設(shè)置換熱裝置，因而不僅可以使得脫硝效果好，從而可以大大降低脫硝后的焦?fàn)t煙道氣 中氮氧化合物的含量，使煙@ 22排放的焦?fàn)t煙道氣達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；而且還可以使得本 實施提供的焦?fàn)t設(shè)備的結(jié)構(gòu)合理、緊湊以及減少了場地占用面積和空間；并且，可以高效節(jié) 能，使得換熱裝置231生產(chǎn)飽和蒸汽，節(jié)能效果顯著。
[0029] 具體地，在脫硝反應(yīng)器2331內(nèi)，催化劑沿焦?fàn)t煙道氣的流向設(shè)置有多層，S卩，沿圖 2中在脫硝反應(yīng)器2331內(nèi)由右至左設(shè)置多層催化劑層，焦?fàn)t煙道氣在流動的過程中經(jīng)過最 后一層催化劑層之后使得氮氧化合物的含量降低至國家排放標(biāo)準(zhǔn)以下。
[0030] 在本實施例中，換熱裝置231包括進水管道2311和排氣管道2312,進水管道2311 向換熱裝置231輸入水，水在換熱裝置231內(nèi)吸收焦?fàn)t煙道氣的熱量形成的蒸汽，用以實現(xiàn) 余熱回收。
[0031] 需要說明的是，在實際應(yīng)用中，脫硝還原劑輸入管與回路煙管相連通，且可以位于 脫硝反應(yīng)器和主煙道的排氣端之間的任意位置，用以向焦?fàn)t煙道氣內(nèi)輸送脫硝還原劑，例 如，脫硝還原劑輸入管還可以位于第一切斷閥234和主煙道21的排氣端之間。
[0032] 還需要說明的是，在本實施例中，脫硝反應(yīng)裝置233借助設(shè)置有催化劑的脫硝反 應(yīng)器2331和脫硝還原劑輸入管2332,實現(xiàn)采用催化還原的方式進行脫硝。但是，本發(fā)明并 不局限于此，在實際應(yīng)用中，脫硝反應(yīng)裝置233可以采用其他結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)脫硝。例如，脫硝 反應(yīng)裝置233包括沿著焦?fàn)t煙道氣的流向依次串接的加熱裝置和脫硝反應(yīng)器，在脫硝反應(yīng) 器內(nèi)設(shè)置有與焦?fàn)t煙道氣內(nèi)的氮氧化合物發(fā)生脫硝反應(yīng)的反應(yīng)物，加熱裝置將自主煙道21 排出的焦?fàn)t煙道氣加熱至工藝所需的溫度，在這種情況下，脫硝反應(yīng)裝置實現(xiàn)采用非催化 還原的方式進行脫硝；再如，脫硝反應(yīng)裝置233還可采用活性炭吸附的方式進行脫硝，在這 種情況下，脫硝反應(yīng)裝置可以根據(jù)活性炭吸附脫硝的工藝條件具體設(shè)置相應(yīng)的裝置，例如， 加熱裝置或冷卻裝置等；當(dāng)然，在實際應(yīng)用中，脫硝反應(yīng)裝置233還可以采用其他方式進行 脫硝，在此不一一列舉。
[0033] 進一步需要說明的是，在本實施例中，脫硝反應(yīng)裝置233設(shè)置在在換熱裝置231和 主煙道21的排氣端之間。但是，本發(fā)明并不局限于此，在實際應(yīng)用中，脫硝反應(yīng)裝置233可 以設(shè)置在回路煙管23的任意位置上，例如，脫硝反應(yīng)裝置233設(shè)置在換熱裝置231和引風(fēng) 機232之間，由于換熱裝置231會使得自主風(fēng)機輸出的焦?fàn)t煙道氣的溫度降低，因此，脫硝 反應(yīng)裝置233應(yīng)該還包括設(shè)置在脫硝反應(yīng)器2331的進氣端與熱換器231之間的加熱器，以 及設(shè)置在脫硝反應(yīng)器2331的排氣端與引風(fēng)機232之間的冷卻器。
[0034] 另外需要說明的是，在本實施例中，借助旁路煙道24以便于應(yīng)急切換，但是，本發(fā) 明并不局限于此，在實際應(yīng)用中，也可以省去旁路煙道24。
[0035] 可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性 實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本 實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實 用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種焦?fàn)t設(shè)備，其包括焦?fàn)t、主煙道、煙?和回路煙管，所述焦?fàn)t、所述主煙道、所述 回路煙管和所述煙?依次相連通，所述焦?fàn)t產(chǎn)生的焦?fàn)t煙道氣依次經(jīng)由所述主煙道、所述 回路煙管和所述煙?排入大氣，其特征在于，在所述回路煙管上沿焦?fàn)t煙道氣的流向依次 串接有脫硝反應(yīng)裝置、換熱裝置和引風(fēng)機，用于對所述焦?fàn)t煙道氣進行脫硝、換熱、排送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，在所述回路煙管上，且在所述主煙道 的輸出端和所述脫硝反應(yīng)裝置的進氣端之間還串接有第一切斷閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，在所述回路煙管上，且在所述煙囪的 輸入端和所述引風(fēng)機的輸出端之間還串接有第二切斷閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，所述脫硝反應(yīng)裝置包括脫硝反應(yīng)器 和脫硝還原劑輸入管，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有作為脫硝反應(yīng)的催化劑；所述脫硝還原劑 輸入管與所述回路煙管相連通，且位于所述脫硝反應(yīng)器和所述主煙道的排氣端之間，用以 向所述焦?fàn)t煙道氣內(nèi)輸送脫硝還原劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，所述脫硝還原劑包括氨水或者氨氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，還包括旁路煙道，所述旁 路煙道與所述回路煙管并聯(lián)設(shè)置，所述旁路煙道的進氣端與所述主煙道的排氣端相連通， 所述旁路煙道的排氣端與所述煙?的進氣端相連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，在所述旁路煙道上串接有第三切斷 閥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，所述脫硝反應(yīng)裝置包括脫硝反應(yīng)器 和脫硝還原劑輸入管，所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有作為脫硝反應(yīng)的催化劑；所述脫硝還原劑 輸入管與所述回路煙管相連通，且位于所述脫硝反應(yīng)器和所述第一切斷閥之間，用以向所 述焦?fàn)t煙道氣內(nèi)輸送脫硝還原劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4或8所述的焦?fàn)t設(shè)備，其特征在于，在所述脫硝反應(yīng)器內(nèi)，所述催化 劑沿所述焦?fàn)t煙道氣的流向設(shè)置有多層。
【文檔編號】C10B43/00GK203890290SQ201420305217
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】馬科偉, 劉檳赫 申請人:北京華泰焦化工程技術(shù)有限公司