在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統的制作方法

在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，包括全沸騰風選干燥流化床和熱廢氣余熱利用系統；全沸騰風選干燥流化床包括外殼體和布風板，布風板由中間的布風底板和兩側的布風側板組成，布風底板、布風側板上分別開設有通氣底孔、通氣側孔，布風底板是由多段的布風組板前后連接而成；前端布風組板呈凹凸狀，其通氣底孔上設有風嘴；其余各段布風組板的通氣底孔上設有風帽，且尾部均設有排料口；熱廢氣余熱利用系統包括水氣熱管換熱器、熱氣進氣管道、熱氣鼓風機和熱氣回收管道，熱氣進氣管道連通至分段風室，熱氣回收管道的進口端則連通至流化床的廢氣收集處理系統。本實用新型具有結構簡單、組裝方便、資源利用充分、綠色環保等優點。
【專利說明】在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種焦化廠煉焦備煤工藝中的工藝系統，尤其涉及一種煉焦備煤工藝中的余熱利用系統。
【背景技術】
[0002]傳統焦化廠的煉焦備煤工藝主要是將幾種煉焦洗精煤配合粉碎后即裝爐，其不包含風選干燥步驟。由于焦爐煙道氣采用煙囪自然通風，焦爐產生的200°C以上高溫煙道氣的廢熱也沒有得到有效利用，且容易對大氣環境造成污染。另外，由于采用幾種煉焦洗精煤配合粉碎，造成< 3_的顆粒過粉碎,而> 3_的顆粒則粉碎不到位,洗精煤的高水分還會造成煉焦時多燒煤氣、氨水量大、且多耗蒸氨用蒸汽等諸多問題，因此，傳統工藝生產的焦炭屬聞污染、聞能耗和聞資源性廣品，其工藝系統亟待節能減排技術改造。
[0003]有鑒于此，目前國家正要求大力推廣利用焦爐煙道氣余熱作為干燥媒介的煤調濕技術。一些已建焦化廠，尤其是一些鋼廠的焦化廠，由于工業用地極為緊張，再建煤調濕技改工程受到場地限制，尤其是對于直接利用焦爐煙道氣作為風選干燥介質的煤調濕技改工程，都要求大管徑管道及長距離輸送，這就更受到場地的限制而難以實現。
[0004]因此，如何協調解決上述工程難題，一直成為本領域技術人員長期以來致力研究和攻克的方向。
實用新型內容
[0005]針對傳統焦化廠煉焦備煤工藝存在的諸多問題、以及已建焦化廠再建煤調濕技改工程受場地限制等問題，本實用新型提供一種結構簡單、組裝方便、資源利用充分、綠色環保、既可用于新建、又能適應已建焦化廠的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，該工藝系統不僅可解決傳統焦化廠煉焦備煤工藝存在的諸多問題，而且能克服場地條件等局限性因素，達到節能減排技術改造的目的。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為一種在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，所述工藝系統包括全沸騰風選干燥流化床和熱廢氣(焦爐煙道氣)余熱利用系統；
[0007]所述全沸騰風選干燥流化床包括外殼體和布風板，所述外殼體和布風板包覆形成一流化床容腔；布風板呈凹槽狀(從橫截面看)，一般來說，布風板是從床體的進料端向出料端傾斜(從縱截面看)，所述布風板主要由中間的布風底板和兩側的布風側板組成，布風底板上開設有與所述全沸騰風選干燥流化床的分段風室(主風室)相連通的通氣底孔，所述布風側板上開設有與所述全沸騰風選干燥流化床的分段風室(側風室)相連通的通氣側孔，所述布風底板是由多段(一般是三段以上)的布風組板前后連接而成；最靠近流化床床體進料端的前端布風組板呈齒狀或其他凹凸不平狀(齒狀并不限于是嚴格的鋸齒狀，還可以是與齒狀類似的波浪狀等)，前端布風組板的通氣底孔上設有朝向出料端的風嘴；其余各段布風組板的通氣底孔上設有風帽，且其余各段布風組板的尾部均設有排料口 ；所述布風側板的通氣側孔處設有朝向布風底板正上方的側風嘴；
[0008]所述熱廢氣余熱利用系統包括熱氣閉路循環系統(所述熱氣閉路循環系統優選氮氣成熱氣體，作為閉路循環的風選干燥介質)，所述熱氣閉路循環系統包括水氣熱管換熱器、從水氣熱管換熱器輸出的熱氣進氣管道、熱氣鼓風機和回流至水氣熱管換熱器的熱氣回收管道，所述熱氣進氣管道連通至所述分段風室，所述熱氣回收管道的進口端則連通至所述全沸騰風選干燥流化床的廢氣收集處理系統。
[0009]上述的工藝系統中，優選的，所述熱廢氣余熱利用系統還包括一向所述水氣熱管換熱器供熱的余熱回收系統，所述余熱回收系統包括氣水熱管換熱器、從氣水熱管換熱器輸出的熱水進水管道和回流至氣水熱管換熱器的熱水回水管道，所述熱水進水管道的出口端和熱水回水管道的進口端均連通至所述水氣熱管換熱器；
[0010]所述余熱回收系統還包括一向所述氣水熱管換熱器供熱的焦爐煙道氣旁路煙道，該焦爐煙道氣旁路煙道的進氣口和出氣口均設置在焦爐主煙道上，且進氣口和出氣口之間的焦爐主煙道上設有煙道閘門，焦爐煙道氣旁路煙道上設有煙道氣引風機。
[0011]上述的工藝系統中，優選的，所述熱水進水管道上還設有熱水補熱裝置，所述熱水補熱裝置包括熱水鍋爐給水泵、燃氣低壓熱水鍋爐和熱水鍋爐尾氣排放裝置，所述燃氣低壓熱水鍋爐的燃氣源自焦爐自產煤氣和鼓風機送入的空氣。由于煉焦配合煤的水分含量多在9.5%?14%之間波動(尤其是南方露天儲煤場，受季節影響，波動更大)，而對于頂裝煤焦爐的入爐煤干燥后的水分須控制在7%，因此，風選干燥所需熱量的波動也隨之增大，因此本實用新型的工藝系統中優選增設一熱水補熱裝置進行調節控制；對于側裝煤搗固焦焦爐的入爐煤干燥后的水分一般控制在10%左右。
[0012]上述的工藝系統中，優選的，所述布風側板從流化床床體進料端延伸至最靠近流化床床體出料端的末端布風組板的前端；所述布風側板從所述外殼體兩側向布風底板傾斜，所述布風側板上布置多排沿流化床床體縱向排列的波浪狀側風嘴，且上下相鄰兩排的波浪狀側風嘴相互錯列并呈階梯狀。通過優選設置的布風側板能使沸騰流化床實現旋流流化，更好地實現干燥物料的功能。且在優選的方案中，布風側板從床體進料端延伸至最靠近床體出料端的末端布風組板的前端，即末端布風組板的兩側未設置布風側板，而這正是出于更好地實現不同粒度的風選分級分離，因此在布風板的不同位置采用了不同的結構設置。
[0013]上述的工藝系統中，優選的，所述前端布風組板上的風嘴包括多排沿流化床床體橫向布置的噴孔錯列的板狀風嘴。
[0014]上述的工藝系統中，優選的，所述布風底板為非連續平面，中部相鄰兩布風組板間的首尾相接處存在一高度差，設有排料口的布風組板的尾部設置成一倒三角形的排料區。通過設置優選的倒三角形的排料區，能夠更好地將不同粒度范圍的物料顆粒直接在流化床的不同位置排出流化床體，這能夠減小后續物料干燥后的風選分級分離壓力。
[0015]上述的工藝系統中，優選的，所述風帽優選為半球狀風帽，所述風帽四周均勻布設有噴風孔。考慮到不同粒度范圍的物料需要采用不同的干燥分離方式，本實用新型在布風底板的設計上采用了不同布風組板配制不同噴風孔結構的方式，即使是在同樣結構的風帽設計上，不同布風組板也可采用不同規格的半球狀風帽以達到更好地分離效果。
[0016]上述的工藝系統中，優選的，最靠近流化床床體出料端的末端布風組板呈一指向流化床床體出料端的箭頭形狀，末端布風組板的兩側前部呈階梯狀向中部平面逐步傾斜，末端布風組板中部及尾部的排料區呈平面狀。所述末端布風組板的尾部設置的排料口為一“〉”狀的小粗顆粒排料槽口，所述小粗顆粒排料槽口的“〉”狀兩翼部設置成向中心交匯部傾斜的階梯狀溜槽，階梯狀溜槽的豎向面板上開設有噴風孔，中心交匯部的開口連通至一小粗顆粒排料管。通過對末端布風組板的結構和形狀進行反復試驗，我們確定了此種優選的結構和形狀，這不僅能夠對尾部的細顆粒物料和小粗顆粒物料實現分離，而且有助于小粗顆粒物料及時排出，避免出現死角和積料，提高流化床的干燥分離效率。
[0017]上述的工藝系統中，優選的，所述外殼體包括外墻板和內墻板，所述外墻板和內墻板包覆形成一用作流化床床體風箱的外殼腔體，所述風箱包括與分段風室相連通的前風箱和側風箱，所述前風箱的內墻板上開設有連通至所述流化床容腔的前墻風嘴，所述側風箱的內墻板上開設有連通至所述流化床容腔的側墻風嘴；所述前墻風嘴位于所述內墻板下部的中間位置，所述側墻風嘴位于布風側板最上排波浪狀側風嘴的波谷處。
[0018]上述的工藝系統中，優選的，所述流化床容腔主要由前腔體和后腔體組成，前腔體與后腔體通過一腔體隔板分隔開，前腔體和后腔體的橫截面均呈類梭形；前腔體的前端開口設給料機，前腔體的頂部開設有前排氣口。所述流化床容腔還可優選包括有一擴容沉降室，所述后腔體的后墻板將后腔體與擴容沉降室分隔開；后墻板的上部設有通向擴容沉降室的側管，后墻板的下部開設有通向擴容沉降室的細顆粒物料溢流口，細顆粒物料溢流口處設有溢流高度調節裝置；擴容沉降室的頂部開設有后排氣口。
[0019]上述的工藝系統中，優選的，所述全沸騰風選干燥流化床的排料口包括粗顆粒料排料口和細顆粒料排料口，所述粗顆粒料排料口通過粗顆粒料排出輸送機與粉碎機連通，所述粉碎機的出料口以及細顆粒料排料口均通過輸送裝置與混勻機連通，所述混勻機出料口連接干燥混勻煤帶式輸送機至原備煤帶式輸送機。入爐煤輸送機連接至一多物料混合機，多物料混合機的進料口處還連接有生物泥輸送裝置、除塵灰輸送裝置和焦油渣輸送裝置，多物料混合機的出料口連接至型煤機，型煤機的出料口連接型煤輸送機至原備煤帶式輸送機。
[0020]上述的工藝系統中，優選的，所述廢氣收集處理系統包括與流化床床體排氣口依次相連的排氣管道、袋式除塵器、凈化氣管道和除濕機，除濕機的出氣口連接至所述的熱氣回收管道；所述袋式除塵器的除塵灰排料口通過所述除塵灰輸送裝置連接至多物料混合機。
[0021]與現有技術相比，上述本實用新型的工藝系統中，具有以下顯著的特點:
[0022]1.本實用新型的工藝系統可間接利用焦爐煙道氣余熱，通過采用氣水熱管換熱器將焦爐煙道氣余熱置換成熱水，而熱水的管道輸送不受場地限制，靈活方便；能充分利用焦爐煙道周圍場地，更有利于適應已建焦化廠進行節能減排技改工程的改造。
[0023]2.本實用新型的工藝系統采用水氣熱管換熱器，可進一步將熱水中的熱量置換到熱氣閉路循環系統中，實現后續全沸騰風選干燥流化床的風選干燥；
[0024]3.如果熱水水溫達不到后續煉焦配合煤適度風選干燥的設計要求，在優選的工藝系統中還設置熱水補熱裝置，并可采用燃氣低壓熱水鍋爐作為補充熱源；
[0025]4.通過采用本實用新型改進后的全沸騰風選干燥流化床，可同時達到對煉焦配合煤進行風選和干燥目的，不僅結構簡單、投資小，而且操作簡便。改進后的全沸騰風選干燥流化床的氣流流化原理主要是:在布風底板上采用了分段式的結構設計，即末端布風組板之前的沸騰旋流流化床的床體結構在下部氣流穿過后產生兩個氣流，其中穿過布風底板的氣流是從分段風室經主風室后主要由風嘴和風帽噴出，少量氣體由前風箱處的前墻風嘴噴出，受前端布風組板上的(板狀)風嘴孔口朝向出料端結構的作用，穿過布風底板的氣流由進料端向出料端流動；穿過布風側板的氣流從分段風室經側風室風量風壓調節門和側風室后由波浪狀側風嘴噴氣孔噴出，由于兩側布風側板對稱布置，兩側噴出的氣流在布風底板上方相遇后向上抬升，形成在底部位置向中間運動、中間上方位置向兩側運動的兩個旋向相反的圓形軌跡的氣流；穿過布風底板的氣流和穿過布風側板的氣流合成為兩個旋向相反的螺旋線形式的由進料端向出料端運動的氣流，呈旋流流化狀態；而末端布風組板的前部呈倒梯形狀，梯形的兩側斜面逐步降低向中部平面接近，中后部呈平面狀，因此在流化床體的后部則由旋流流化狀態逐漸過渡到平面沸騰流化狀態。
[0026]5.在本實用新型優選的工藝系統中，通過采用袋式除塵器和除濕機，可對全沸騰風選干燥流化床排出的廢氣進行除塵和除濕，以便循環利用風選干燥介質。另外，在采用氮氣等氣體作為閉路循環干燥介質時，可避免采用環境空氣因空氣濕度變化和氧含量大帶來的干燥介質去濕和防爆等諸多問題；從我們的實驗來看，通過對風選干燥后的廢氣進行除塵和除濕處理之后，氮氣閉路循環的使用是完全可行的。
[0027]6.在本實用新型優選的工藝系統中，通過采用粉碎機配合全沸騰風選干燥流化床，可將風選出來的粗顆粒煤進行進一步粉碎；然后通過混勻機將風選干燥出的< 3_細顆粒煤料和粉碎機粉碎后的粉碎煤料混勻。由于< 3_粒度的煤不再進粉碎，因此不存在(3mm粒度煤料的過粉碎問題，減少了 < 0.5以下的粒度份額，改變了入爐煤的粒度份額比例，避免了煤質偏析，使之達到煉焦配合煤的備煤工藝要求。另外，由于煉焦配合煤的粒度組成一般> 3mm粒度占40%, < 3mm粒度占60%,風選分離之后各占50%左右，由于< 3mm粒度的煤料在本實用新型的工藝系統中不需要再進行粉碎，因此粉碎機的耗電比傳統工藝的耗電省電50%以上。
[0028]7.由于本實用新型的工藝系統對煉焦配合煤進行了適度干燥，其水分控制在7%后，使其堆密度提高，相應提高了焦爐的產量。同樣由于煉焦配合煤進行了水分適度干燥，這也減少了煉焦時的煤氣耗量，從而達到節能減排的效果，同時也減少了約1/3的氨水量和這部分氨水的蒸氨用的蒸汽耗量。
[0029]8.本實用新型優選的工藝系統中最后采用型煤機等造球系統將焦油渣、除塵灰、生物泥及部分入爐煤混勻造球，進而得到入爐煉焦煤，這進一步實現了廢物(焦油渣、除塵灰、生物泥等均屬于傳統工藝中的廢棄物資源)的綜合利用，有利于節能環保。
[0030]綜上所述，本實用新型的整個工藝系統布局優化、合理，能夠真正實現焦爐煙道氣的余熱利用，且自動化程度高，污染物排放少，完全可以達到節能減排的目的。本實用新型的工藝系統完全可以適應已建焦化廠煉焦配合煤的節能減排技術改造，其不僅能夠大大改善煉焦入爐煤的備煤條件，使焦炭質量有所提升，而且能在不影響焦炭質量的條件下，適當提高弱粘性煤配合份額，緩解我國目前煉焦煤的資源緊張問題，具有廣泛的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型實施例中沸騰流化床床體結構的主視圖。[0032]圖2是本實用新型實施例中沸騰流化床床體結構的左視圖。
[0033]圖3是圖1中I框選處的局部放大圖。
[0034]圖4是圖1中A-A處的剖視圖。
[0035]圖5是圖1中B-B處的剖面圖。
[0036]圖6是圖1中C-C處的剖面圖。
[0037]圖7是圖1中D-D處的剖面圖。
[0038]圖8是圖1中E-E處的剖面圖。
[0039]圖9為本實用新型實施例中適應已建焦化廠煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統結構示意圖。
[0040]圖例說明:
[0041]1、外殼體；2、分段風室；3、布風板；4、前腔體；5、后腔體；6、給料機；7、前排氣口 ；
8、前排氣風量調節閥門；9、腔體隔板；10、后墻板；11、擴容沉降室；12、側管；13、風量風壓調節門；14、細顆粒物料溢流口 ；15、溢流高度調節裝置；16、后排氣口 ；17、收集料斗；18、波浪狀側風嘴；19、板狀風嘴；20、主風室；21、側風室；22、前風箱；23、前端布風組板；24、前墻風嘴；25、側風箱；26、布風側板；27、側墻風嘴；28、風帽；29、大粗顆粒排料口 ；30、大粗顆粒排料管；31、中粗顆粒排料口 ；32、中粗顆粒排料管；33、小粗顆粒排料槽口 ；34、小粗顆粒排料管；35、“>”狀兩翼部；36、階梯形排料溜槽；37、側風室風量風壓調節門；38、第二布風組板；39、第三布風組板；40、末端布風組板；41、布風底板；42、全沸騰風選干燥流化床；43、排氣管道；44、袋式除塵器；45、凈化氣管道；46、除濕機；47、凈化除濕氣引風機；48、進風管道；49、原備煤帶式輸送機；50、型煤輸送機；51、焦爐主煙道；52、煙道閘門；53、焦爐煙囪；54、旁路煙道；55、氣水熱管換熱器；56、煙道氣引風機；57、熱水進水管道；58、熱水鍋爐給水泵；59、燃氣低壓熱水鍋爐；60、送風管道；61、熱水鍋爐鼓風機；62、燃氣管道；63、熱水鍋爐引風機；64、熱水鍋爐煙園；65、熱水輸送管道；66、熱水回水管道；67、回水輸送水泵；68、水氣熱管換熱器；69、熱氮氣進氣管道；70、熱氮氣鼓風機；71、粗顆粒料排出輸送機；72、粉碎機；73、細顆粒排出輸送機；74、混勻機；75、入爐煤輸送機；76、生物泥輸送裝置；77、除塵灰輸送裝置；78、多物料混合機；79、焦油渣輸送裝置；80、型煤機；81、原備煤粉碎機；82、干燥混勻煤帶式輸送機。
【具體實施方式】
[0042]以下結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
[0043]一種如圖9所示的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，該工藝系統包括如圖1?圖8所示的全沸騰風選干燥流化床42和熱廢氣余熱利用系統。
[0044]如圖1?圖8所示，本實施例中可同時進行風選和干燥的全沸騰風選干燥流化床42包括外殼體1、四個分段風室2和布風板3 ;外殼體I和布風板3包覆形成一流化床容腔。該流化床容腔主要由前腔體4和后腔體5組成，前腔體4與后腔體5通過一腔體隔板9分隔開。如圖2所示，前腔體4和后腔體5的橫截面均呈類梭形(即中段較寬呈矩形，兩端逐漸收窄)，即上部、中部和下部依次表現為梯形、矩形和倒梯形形狀。
[0045]如圖1所示，本實施例中的全沸騰風選干燥流化床42床體(簡稱“床體”)的進料端設置在前腔體4的前端，前腔體4的前端開口設給料機6，給料機6與進料的原備煤帶式輸送機49連接，前腔體4的頂部開設有前排氣口 7，前排氣口 7上方設前排氣風量調節閥門8，流化床容腔內前部的廢氣可從前排氣口 7排出。本實施例中，后腔體5的后墻板10呈一豎向的“Z”字形(包括上部豎直段、中部傾斜段和下部豎直段)，該后墻板10將后腔體5與流化床的擴容沉降室11分隔開。后墻板10的上部豎直段兩側設有側管12通向擴容沉降室11，側管12上設百葉窗式風量風壓調節門13 ;后墻板10的下部豎直段中部開設有細顆粒物料溢流口 14通向擴容沉降室11，細顆粒物料溢流口 14處設有溢流高度調節裝置15。擴容沉降室11的頂部開設有后排氣口 16。
[0046]如圖1、圖3和圖4所示，本實施例中床體的布風板3設置于流化床容腔的下方，布風板3的下方連通至分段風室2。從總體上看(特別是從橫截面上看)，布風板3呈凹槽狀(倒梯形)且從流化床床體的進料端向出料端傾斜，其主要由中間的布風底板41和兩側的布風側板26組成。從細部來看，本實施例中的布風底板41主要由四段布風組板前后連接而成；每一段布風組板的下方對應設置一個分段風室2。本實施例床體結構的一個重要特點是各段布風組板具有不同的結構和形狀，以同時實現對顆粒物料的多級風選和干燥功能。具體的，最靠近床體進料端的前端布風組板23呈齒狀，前端布風組板23上包括多排沿床體橫向布置且噴口錯列的板狀風嘴19，板狀風嘴19通過前端布風組板23上開設的通氣底孔與分段風室2連通，板狀風嘴19的孔口朝向床體的出料端；前端布風組板23后依次連接第二布風組板38、第三布風組板39和末端布風組板40，中部相鄰兩布風組板間的首尾相接處存在一高度差(參見圖3)，因此最后組成的布風底板41為一非連續平面。本實施例的第二布風組板38、第三布風組板39和末端布風組板40上布設有孔口朝上的通氣底孔，這些通氣底孔的上方裝設有風帽28 (半球狀)，風帽28四周均勻布設有噴風孔(參見圖6?圖8)。另外，第二布風組板38、第三布風組板39和末端布風組板40的尾部均設置成一倒三角形(從圖1和圖3上看)的坑狀排料區，各坑狀排料區中分別設有大粗顆粒排料口 29、中粗顆粒排料口31和小粗顆粒排料槽口 33 ;大粗顆粒排料口 29、中粗顆粒排料口 31和小粗顆粒排料槽口33分別與大粗顆粒排料管30、中粗顆粒排料管32和小粗顆粒排料管34連通。大粗顆粒排料管30、中粗顆粒排料管32和小粗顆粒排料管34均通向分段風室2外并與外部的粗顆粒煤排出輸送機連接。如圖1、圖3和圖4所示，末端布風組板40呈一指向床體出料端的箭頭形狀(從圖4的俯視圖上看)，末端布風組板40的兩側前端呈階梯狀向尾部平面逐步傾斜，末端布風組板40的中部及尾部呈平面狀(類似一平面箭頭形狀)；末端布風組板40的尾部設置的小粗顆粒排料槽口 33為一“>”狀(即圖4中箭頭的頂部區域)，該小粗顆粒排料槽口33的“>”狀兩翼部35設置成向中心交匯部傾斜的階梯形排料溜槽36，階梯形排料溜槽36的豎向面板上開設有與分段風室2連通的噴風孔，小粗顆粒排料槽口 33的各落料口均連通至小粗顆粒排料管34。
[0047]如圖1、圖3和圖4所示，本實施例中床體的布風側板26從床體進料端延伸至最靠近床體出料端的末端布風組板40的前端(即末端布風組板40的兩側不設置布風側板26)。布風側板26從外殼體I兩側向布風底板傾斜，布風側板26上布置多排沿床體縱向排列的波浪狀側風嘴18，相鄰上下兩排的波浪狀側風嘴18相互錯列并呈階梯狀，且上排的波浪狀偵諷嘴18的噴口設置在下排波浪狀側風嘴18的波浪表面的波谷處以達到錯列，波浪狀側風嘴18的噴口開設于階梯狀的豎向面上(參見圖5、圖6和圖7)。布風側板26上波浪狀側風嘴18的孔口朝向布風底板41的正上方(即指向床體的中部)。[0048]如圖1?圖4所示，由于第一、二、三布風組板兩側均設有布風側板26(組合后呈倒梯形狀)，且前段主要為實現旋流流化狀態，因此本實施例床體的前段三個分段風室2均被分隔成位于中部的主風室20和位于兩側的側風室21，主風室20與布風底板上開設的通氣底孔連通，側風室21與布風側板上開設的通氣側孔連通。本實施例床體的外殼體I包括外墻板和內墻板，外墻板和內墻板包覆形成一用作流化床床體風箱的外殼腔體(內墻板內側設置有可拆卸的防磨防腐內襯板)，該風箱包括與主風室20相連通的前風箱22和與側風室21相連通的側風箱25，側風箱25的數量可設置多個。前風箱22的內墻板上開設有連通至流化床容腔的前墻風嘴24，側風箱25的內墻板上開設有連通至流化床容腔的側墻風嘴27 ；前墻風嘴24位于內墻板下部的中間位置，側墻風嘴27位于內墻板下部且在布風側板26的上排波浪狀側風嘴18的波谷處(參見圖3?圖7)。側風室21的下部設側風室風量風壓調節門37，以調節床體上旋流流化的風量風壓。
[0049]本實施例中全沸騰風選干燥流化床42的工作原理為:首先，需要進行風選分級和干燥的顆粒物料從原備煤帶式輸送機49攔截先通過床體進料端的給料機6進入到流化床容腔的前腔體4中，并在第一個分段風室的氣流作用下，在前端布風組板23上方呈現旋流流化狀態，第一個分段風室的氣流主要是對剛進入流化床腔體的顆粒物料進行初步干燥；隨后，經初步干燥后的顆粒物料開始逐漸進入到第二個分段風室上方，并在第二布風組板38上方再次呈現旋流流化狀態，第二個分段風室的氣流不但對顆粒物料進行進一步的干燥，而且由于旋流流化作用把經過初步干燥后的顆粒物料向流化床容腔的中部集中，中部流化后的顆粒物料開始按粒度大小進行分級分層，而最下層的大粗顆粒物料逐步進入到第二布風組板38的倒三角形的坑狀排料區內，從坑狀排料區的大粗顆粒排料口 29排出，因此，第二個分段風室的氣流還起到對顆粒物料中的大粗顆粒進行風選分級分離的作用；而第三個分段風室的作用和功能與第二個分段風室相似，第三布風組板39的形狀和結構也與第二布風組板38的形狀和結構相似，由于物料中的大粗顆粒O 13mm)經過第二個分段風室的風選分級分離作用后大部分排出床體，因此，第三個分段風室除了對顆粒物料進行再進一步的干燥，同時實現對顆粒物料中的中粗顆粒進行風選分級分離，使其由中粗顆粒(13mm?6mm)排料口 31排出；第四個分段風室的作用與前述各個分段風室的作用稍有不同，其中的末端布風組板40的結構和形狀與前三段布風組板的結構和形狀也存在一定差異，由于末端布風組板40的兩側未設置布風側板26，因此進入到第四個分段風室的顆粒物料開始從前部的旋流流化狀態過渡到尾部的平面沸騰流化狀態，此時經充分干燥后的細顆粒物料3_)可從床體尾端的細顆粒物料溢流口 14隨氣流排向擴容沉降室11，而經充分干燥后的小粗顆粒物料(6mm?> 3mm)則向末端布風組板40的小粗顆粒排料槽口 33聚集并排出；末端布風組板40的結構、形狀設計正是為了更好地實現尾料的平面沸騰流化，實現其從旋流流化到平面沸騰流化的平穩過渡，而本實施例中小粗顆粒排料槽口 33的結構和形狀的設計則是為了更好地實現尾料向小粗顆粒排料槽口 33的聚集和排料，防止出現排料死角和尾料積存，可見，第四個分段風室的氣流不但起到對顆粒物料的最后干燥作用，而且還起到對顆粒物料中剩余的小粗顆粒和細顆粒的風選分級分離作用。另外，就流化床容腔內氣流的走向來看，進入流化床容腔前部的廢氣可從前腔體4的前排氣口 7排出，進入到流化床容腔后腔體5中的廢氣則可經后墻板10上的側管12進入到擴容沉降室11中，以進一步擴容沉降粗粉塵至底部收集斗17中，進入擴容沉降室11中的廢氣最后可從其頂部設置的后排氣口 16排出；而通過細顆粒物料溢流口 14進入到擴容沉降室11中的氣流，其中攜帶的微細顆粒和粗粉塵最后也擴容沉降至底部收集斗17中，剩余的廢氣同樣從其頂部的后排氣口 16排出。
[0050]本實施例中的熱廢氣余熱利用系統包括熱氣閉路循環系統，熱氣閉路循環系統包括水氣熱管換熱器68、從水氣熱管換熱器68輸出的熱氮氣進氣管道69、熱氮氣鼓風機70、進風管道48和回流至水氣熱管換熱器68的熱氮氣回收管道，熱氮氣進氣管道69連通至上述全沸騰風選干燥流化床42的分段風室2，熱氮氣回收管道的進口端則連通至上述全沸騰風選干燥流化床42的廢氣收集處理系統。該廢氣收集處理系統包括與上述全沸騰風選干燥流化床42排氣口依次相連的排氣管道43、袋式除塵器44、凈化氣管道45和除濕機46，除濕機46的出氣口連接至熱氮氣回收管道，熱氮氣回收管道上還設有凈化除濕氣引風機47 ；袋式除塵器44的除塵灰排料口通過除塵灰輸送裝置77連接至一多物料混合機78。
[0051]本實施例中的熱廢氣余熱利用系統還包括一向水氣熱管換熱器68供熱的余熱回收系統。該余熱回收系統包括氣水熱管換熱器55、從氣水熱管換熱器55輸出的熱水進水管道57和回流至氣水熱管換熱器55的熱水回水管道66，熱水回水管道66上設有回水輸送水泵67 ；，熱水進水管道57的出口端和熱水回水管道66的進口端均連通至水氣熱管換熱器68。該余熱回收系統還包括一向氣水熱管換熱器55供熱的焦爐煙道氣旁路煙道54，該焦爐煙道氣旁路煙道54的進氣口和出氣口均設置在焦爐主煙道51上，且進氣口和出氣口之間的焦爐主煙道51上設有煙道閘門52，焦爐煙道氣旁路煙道54上設有煙道氣引風機56，焦爐主煙道51則通向焦爐煙囪53。
[0052]另外，本實施例的熱水進水管道57上還設有熱水補熱裝置，該熱水補熱裝置包括熱水鍋爐給水泵58、燃氣低壓熱水鍋爐59和熱水鍋爐尾氣排放裝置。燃氣低壓熱水鍋爐59的燃氣源自焦爐自產煤氣和熱水鍋爐鼓風機61送入的空氣。焦爐自產煤氣通過燃氣管道62輸送至燃氣低壓熱水鍋爐59，熱水鍋爐鼓風機61送入的空氣通過送風管道60送至燃氣低壓熱水鍋爐59并與焦爐自產煤氣配合燃燒。熱水鍋爐尾氣排放裝置包括熱水鍋爐引風機63和熱水鍋爐煙? 64，以便將熱水鍋爐尾氣及時外排。熱水補熱裝置加熱后的出水再通過低壓熱水輸送管道65與水氣熱管換熱器68連接。
[0053]本實施例的全沸騰風選干燥流化床42的排料口包括粗顆粒料排料口(含大粗顆粒排料口 29、中粗顆粒排料口 31和小粗顆粒排料槽口 33)和細顆粒料排料口，粗顆粒料排料口通過粗顆粒料排出輸送機71與粉碎機72連通，粉碎機72的出料口以及細顆粒料排料口均通過細顆粒排出輸送機73與混勻機74連通，混勻機74出料口連接干燥混勻煤帶式輸送機82至原備煤帶式輸送機49。入爐煤輸送機75連接至多物料混合機78，多物料混合機78的進料口處還連接有生物泥輸送裝置76、除塵灰輸送裝置77和焦油渣輸送裝置79，多物料混合機78的出料口連接至型煤機80，型煤機80的出料口連接型煤輸送機50至原備煤帶式輸送機49。
【權利要求】
1.一種在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，所述工藝系統包括全沸騰風選干燥流化床和熱廢氣余熱利用系統；其特征在于: 所述全沸騰風選干燥流化床包括外殼體和布風板，布風板呈凹槽狀，所述外殼體和布風板包覆形成一流化床容腔；所述布風板主要由中間的布風底板和兩側的布風側板組成，布風底板上開設有與所述全沸騰風選干燥流化床的分段風室相連通的通氣底孔，所述布風側板上開設有與所述全沸騰風選干燥流化床的分段風室相連通的通氣側孔，所述布風底板是由多段的布風組板前后連接而成；最靠近流化床床體進料端的前端布風組板呈齒狀或其他凹凸不平狀，前端布風組板的通氣底孔上設有朝向出料端的風嘴；其余各段布風組板的通氣底孔上設有風帽，且其余各段布風組板的尾部均設有排料口 ；所述布風側板的通氣側孔處設有朝向布風底板正上方的側風嘴； 所述熱廢氣余熱利用系統包括熱氣閉路循環系統，所述熱氣閉路循環系統包括水氣熱管換熱器、從水氣熱管換熱器輸出的熱氣進氣管道、熱氣鼓風機和回流至水氣熱管換熱器的熱氣回收管道，所述熱氣進氣管道連通至所述分段風室，所述熱氣回收管道的進口端則連通至所述全沸騰風選干燥流化床的廢氣收集處理系統。
2.根據權利要求1所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于:所述熱廢氣余熱利用系統還包括一向所述水氣熱管換熱器供熱的余熱回收系統，所述余熱回收系統包括氣水熱管換熱器、從氣水熱管換熱器輸出的熱水進水管道和回流至氣水熱管換熱器的熱水回水管道，所述熱水進水管道的出口端和熱水回水管道的進口端均連通至所述水氣熱管換熱器； 所述余熱回收系統還包括一向所述氣水熱管換熱器供熱的焦爐煙道氣旁路煙道，該焦爐煙道氣旁路煙道的進氣口和出氣口均設置在焦爐主煙道上，且進氣口和出氣口之間的焦爐主煙道上設有煙道閘門，焦爐煙道氣旁路煙道上設有煙道氣引風機。
3.根據權利要求2所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于:所述熱水進水管道上還設有熱水補熱裝置，所述熱水補熱裝置包括熱水鍋爐給水泵、燃氣低壓熱水鍋爐和熱水鍋爐尾 氣排放裝置，所述燃氣低壓熱水鍋爐的燃氣源自焦爐自產煤氣和鼓風機送入的空氣。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于:所述布風側板從流化床床體進料端延伸至最靠近流化床床體出料端的末端布風組板的前端；所述布風側板從所述外殼體兩側向布風底板傾斜，所述布風側板上布置多排沿流化床床體縱向排列的波浪狀側風嘴，且上下相鄰兩排的波浪狀側風嘴相互錯列并呈階梯狀； 所述前端布風組板上的風嘴包括多排沿流化床床體橫向布置的噴孔錯列的板狀風嘴。
5.根據權利要求1~3中任一項所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于，所述布風底板為非連續平面，中部相鄰兩布風組板間的首尾相接處存在一高度差，設有排料口的布風組板的尾部設置成一倒三角形的排料區。
6.根據權利要求1~3中任一項所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于，最靠近流化床床體出料端的末端布風組板呈一指向流化床床體出料端的箭頭形狀，末端布風組板的兩側前部呈階梯狀向中部平面逐步傾斜，末端布風組板中部及尾部的排料區呈平面狀；所述末端布風組板的尾部設置的排料口為一 “〉”狀的小粗顆粒排料槽口，所述小粗顆粒排料槽口的“〉”狀兩翼部設置成向中心交匯部傾斜的階梯狀溜槽，階梯狀溜槽的豎向面板上開設有噴風孔，中心交匯部的開口連通至一小粗顆粒排料管。
7.根據權利要求1~3中任一項所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于，所述流化床容腔主要由前腔體和后腔體組成，前腔體與后腔體通過一腔體隔板分隔開，前腔體和后腔體的橫截面均呈類梭形；前腔體的前端開口設給料機，前腔體的頂部開設有前排氣口 ；所述流化床容腔還包括有一擴容沉降室，所述后腔體的后墻板將后腔體與擴容沉降室分隔開；后墻板的上部設有通向擴容沉降室的側管，后墻板的下部開設有通向擴容沉降室的細顆粒物料溢流口，細顆粒物料溢流口處設有溢流高度調節裝置；擴容沉降室的頂部開設有后排氣口。
8.根據權利要求1~3中任一項所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于，所述全沸騰風選干燥流化床的排料口包括粗顆粒料排料口和細顆粒料排料口，所述粗顆粒料排料口通過粗顆粒料排出輸送機與粉碎機連通，所述粉碎機的出料口以及細顆粒料排料口均通過輸送裝置與混勻機連通，所述混勻機的出料口通過干燥混勻煤帶式輸送機連接至原備煤帶式輸送機，原備煤帶式輸送機通過入爐煤輸送機連接至一多物料混合機，多物料混合機的進料口處還連接有生物泥輸送裝置、除塵灰輸送裝置和焦油渣輸送裝置，多物料混合機的出料口通過型煤機連接至原備煤帶式輸送機。
9.根據權利要求8所述的在煉焦備煤工藝中進行余熱利用的工藝系統，其特征在于，所述廢氣收集處理系統包括與流化床床體排氣口依次相連的排氣管道、袋式除塵器、凈化氣管道和除濕機，除濕機的出氣口連接至所述的熱氣回收管道；所述袋式除塵器的除塵灰排料口通過所述除塵灰輸送裝置連`接至多物料混合機。
【文檔編號】C10B57/10GK203513578SQ201320635060
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】閻國俊, 閻國基, 王小奇 申請人:長沙通發高新技術開發有限公司