一種焦爐煙氣循環系統及處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煉焦技術領域，尤其涉及一種焦爐煙氣循環系統及處理方法。
【背景技術】
[0002]我國煉焦產業規模較大，2014年的國內焦炭產量為4.76億噸，建設一座焦爐的投資在2億人民幣以上，使用壽命在25年以上，目前國內煉焦爐絕大部分是立火道單點燃燒結構，平均爐齡在10年以內。
[0003]2015年I月I日起國家執行新的焦爐污染物排放標準，新的焦爐污染物排放標準要求氮氧化物排放濃度最高在500mg/m3以下，但國內在產的700多座焦爐煙氣排放氮氧化物濃度普遍在500?1800mg/m3，不能滿足新的排放標準。
[0004]如果為了環保達標將這些焦爐全部拆除重建為分段燃燒的新型焦爐，將需要1400億以上的投資，難以短期內實現，只能對現有在產焦爐進行煙氣氮氧化物治理。但目前國內外沒有大范圍工業化應用的焦爐煙氣脫硝技術，正在研發的技術多為低溫催化法脫硝工藝，每套需要投資3000?9000多萬元，對于焦炭噸焦成本在20元以上，焦化企業難以承受。
[0005]由此可見，拆除現有在產焦爐或采用在研的脫硝工藝凈化焦爐燃燒生成的廢氣，成本太高，而不對廢氣進行處理又會對環境造成嚴重污染。
【發明內容】
[0006]本發明實施例提供一種焦爐煙氣循環系統及處理方法，用于以解決拆除現有在產焦爐或采用在研的脫硝工藝凈化焦爐燃燒生成的廢氣，成本太高，而不對廢氣進行處理又會對環境造成嚴重污染的技術問題。
[0007]一方面，本申請實施例提供了如下技術方案:
[0008]一種焦爐煙氣循環系統，包括:
[0009]焦爐；
[0010]降溫裝置，所述降溫裝置的入氣口與所述焦爐的廢氣出氣口連接，用于對所述焦爐燃燒后生成的廢氣進行降溫；
[0011]氣體混合器，所述氣體混合器的入氣口與所述降溫裝置的出氣口連接，用于混合氧氣和降溫后的所述廢氣，以生成混合氣；所述氧氣由與所述氣體混合器連接的制氧裝置輸出至所述氣體混合器；
[0012]其中，所述氣體混合器的出氣口與所述焦爐的入氣口連接，以將所述混合氣輸入所述焦爐作為助燃氣體。
[0013]可選的，所述系統還包括:鼓風機，所述鼓風機連接于所述降溫裝置和所述氣體混合器之間，用于將所述降溫裝置降溫后的所述廢氣輸送至所述氣體混合器內。
[0014]可選的，所述系統還包括:煙氣凈化裝置，所述煙氣凈化裝置通過分支管道與所述鼓風機連接，所述分支管道設置在所述鼓風機和所述氣體混合器之間，以將一部分降溫后的所述廢氣凈化排出。
[0015]可選的，所述系統還包括:干冰生產裝置，所述干冰生產裝置與所述煙氣凈化裝置連接，用于接收所述煙氣凈化裝置輸出的廢氣，并將所述廢氣作為干冰生產原料。
[0016]可選的，所述混合氣中的氧氣含量為15%?26%。
[0017]可選的，所述降溫裝置具體為:煙氣余熱回收換熱器，用于在所述焦爐燃燒后生成的廢氣進行降溫的同時，加熱所述煙氣余熱回收換熱器中的液體。
[0018]可選的，所述系統還包括:煙囪，所述煙囪與所述焦爐連接，用于在所述系統故障時，排出所述廢氣。
[0019]另一方面，提供一種焦爐煙氣循環處理方法，包括:
[0020]抽取焦爐中燃燒后生成的廢氣；
[0021]冷卻所述廢氣；
[0022]將冷卻后的所述廢氣與氧氣混合，生成混合氣；
[0023]將所述混合氣輸入所述焦爐作為助燃氣體。
[0024]可選的，所述混合氣中的氧氣含量為15%?26%。
[0025]本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點:
[0026]1、本申請實施例提供的系統及方法，將焦爐燃燒的廢氣通過降溫裝置降溫后，與氧氣混合再作為焦爐的助燃氣體，一方面，不需要昂貴的廢氣凈化設備，降低了廢氣處理成本；另一方面，不再引入新的氮氣，避免了直接引入空氣作為助燃氣體，導致的氮氣含量過高，廢氣氮氧化物含量高的問題，多次循環后的廢氣氮含量很低，實現了環保的技術效果。
[0027]2、本申請實施例提供的系統及方法，用煙氣余熱回收換熱器作為降溫裝置，在對所述焦爐燃燒后生成的廢氣進行降溫的同時，加熱所述煙氣余熱回收換熱器中的液體，可以生成低壓蒸汽供焦化廠生產自用，實現環保節能。
[0028]3、本申請實施例提供的系統及方法，由于不引入新的氮氣，增加了廢氣中二氧化碳的含量，使得煙氣凈化裝置排出的廢氣可以作為生產干冰的原料，實現環保節能。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發明實施例中焦爐煙氣循環系統的結構圖；
[0031]圖2為本發明實施例中焦爐煙氣循環處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]本發明實施例提供一種焦爐煙氣循環系統及處理方法，用于以解決拆除現有在產焦爐或采用在研的脫硝工藝凈化焦爐燃燒生成的廢氣，成本太高，而不對廢氣進行處理又會對環境造成嚴重污染的技術問題。實現低成本、環保、節能的技術效果。
[0033]為了解決上述現有技術存在的技術問題，本申請實施例提供的技術方案的總體思路如下:
[0034]一種焦爐煙氣循環系統，包括:
[0035]焦爐；
[0036]降溫裝置，所述降溫裝置的入氣口與所述焦爐的廢氣出氣口連接，用于對所述焦爐燃燒后生成的廢氣進行降溫；
[0037]氣體混合器，所述氣體混合器的入氣口與所述降溫裝置的出氣口連接，用于混合氧氣和降溫后的所述廢氣，以生成混合氣；所述氧氣由與所述氣體混合器連接的制氧裝置輸出至所述氣體混合器；
[0038]其中，所述氣體混合器的出氣口與所述焦爐的入氣口連接，以將所述混合氣輸入所述焦爐作為助燃氣體。
[0039]通過上述內容可以看出，將焦爐燃燒的廢氣通過降溫裝置降溫后，與氧氣混合再作為焦爐的助燃氣體，一方面，不需要昂貴的廢氣凈化設備，降低了廢氣處理成本；另一方面，不再引入新的氮氣，避免了直接引入空氣作為助燃氣體，導致的氮氣含量過高，廢氣氮氧化物含量高的問題，多次循環后的廢氣氮含量很低，實現了環保的技術效果。
[0040]為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明，應當理解本發明實施例以及實施例中的具體特征是對本發明技術方案的詳細的說明，而不是對本發明技術方案的限定，在不沖突的情況下，本發明實施例以及實施例中的技術特征可以相互組合。
[0041]實施例一
[0042]在本實施例中，提供了一種焦爐煙氣循環系統，請參考圖1，圖1為本發明實施例中焦爐煙氣循環系統的結構圖，所述系統包括:
[0043]焦爐I ;
[0044]降溫裝置2，所述降溫裝置2的入氣口與所述焦爐I的廢氣出氣口連接，用于對所述焦爐I燃燒后生成的廢氣進行降溫；
[0045]氣體混合器3，所述氣體混合器3的入氣口與所述降溫裝置2的出氣口連接，用于混合氧氣和降溫后的所述廢氣，以生成混合氣；所述氧氣由與所述氣體混合器3連接的制氧裝置4輸出至所述氣體混合器3 ;
[0046]其中，所述氣體混合器3的出氣口與所述焦爐I的入氣口連接，以將所述混合氣輸入所述焦爐I作為助燃氣體。
[0047]本申請的主要理論依據是:焦爐燃燒的煙氣廢氣的主要污染物是氮氧化物，其主要是燃燒過程中，空氣中的79 %氮氣在焦爐立火道內受燃燒高溫作用，與空氣中的氧氣發生反應產生的一氧化氮和二氧化氮，如果降低氮氣含量，將大大降低煙氣廢氣中的氮氧化物。而本發明這是基于這一原理，用加了氧氣的廢氣替代空氣作為助燃氣體，減少了氮氣的含量，多次循環后的廢氣氮含量大量減少。
[0048]下面結合所述焦爐煙氣循環系統對廢氣的循環處理過程來說明本申請提供的系統的結構。
[0049]在本申請實施例中，降溫裝置2與所述焦爐I的連接、氣體混合器3與所述降溫裝置2的連接、氣體混合器3與所述焦爐I的連接均是通過密封的煙氣管道實現的，以避免煙氣在循環過程中的外泄。
[0050]請參考圖1，圖1中的箭頭符號表示了所述焦爐煙氣循環系統中煙氣的流動方向。如圖1所示，焦爐I中燃燒生成的廢氣，通過煙氣管道進入降溫裝置2中。
[0051]具體來講，可以在焦爐I和降溫裝置2之間設置一鼓風機，以將焦爐I燃燒生成的廢氣抽入降溫裝置2中。
[0052]在本申請實施例中，所述降溫裝置2具體可以為:煙氣余熱回收換熱器，用于在所述焦爐燃燒后生成的