本發(fā)明涉及焦化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外焦爐炭化室的壓力，主要是通過集氣管對整個爐組進行調(diào)節(jié)。由于焦爐各個炭化室所處的結(jié)焦狀態(tài)不同，易產(chǎn)生壓力波動，對焦爐生產(chǎn)帶來不良影響。例如：裝煤時和結(jié)焦初期炭化室內(nèi)的荒煤氣導(dǎo)入集氣管中的量不夠，有時甚至集氣管內(nèi)的荒煤氣倒流，使大量荒煤氣外逸，嚴重影響焦爐周邊大氣環(huán)境，并且造成荒煤氣資源浪費，或使裝煤除塵系統(tǒng)不能正常運行；焦爐結(jié)焦末期，炭化室內(nèi)產(chǎn)生的荒煤氣量減少，炭化室易出現(xiàn)負壓，導(dǎo)致集氣管內(nèi)的荒煤氣向該炭化室倒流并分解，還可導(dǎo)致炭化室爐墻串漏，使空氣漏入炭化室內(nèi)，燒損焦炭，損壞爐體。

實現(xiàn)焦爐單個炭化室壓力的調(diào)節(jié)后，既可以在裝煤時將大量荒煤氣導(dǎo)入集氣管中，防止煙塵外逸，又可以在結(jié)焦末期避免炭化室出現(xiàn)負壓，防止集氣管內(nèi)的荒煤氣向焦爐炭化室倒流，有利于焦爐生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。但是現(xiàn)有的單個炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置仍存在不足之處，如申請?zhí)枮?00720100959.8的中國專利，公開了一種“煉焦爐橋管用碟閥”，包括閥桿、閥體、閥板、泡罩和轉(zhuǎn)軸，泡罩設(shè)在閥板的一側(cè)，閥板裝在轉(zhuǎn)軸上并位于閥體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸裝在閥體上，閥桿裝在轉(zhuǎn)軸的端部。其存在以下缺點：

1)閥板既要實現(xiàn)切斷密封又要完成調(diào)節(jié)壓力的任務(wù)，由于其結(jié)構(gòu)形式的限制，該閥板不易做到與閥體內(nèi)壁無縫接合，其橋管內(nèi)沒有設(shè)置傳統(tǒng)的水封閥，當(dāng)氨水噴灑的流量不足或停供時，極易造成水封高度降低甚至沒有水封，使集氣管和外界大氣連通，導(dǎo)致空氣與荒煤氣混合引發(fā)事故；

2)泡罩易被焦油和煤粉堵塞，造成氨水水封液面升高，甚至倒流入上升管和炭化室內(nèi)，造成爐墻磚損壞，給使用維護帶來了一定的難度和隱患；

3)只適用于新建焦爐，對于舊焦爐無法實現(xiàn)在不停爐狀態(tài)下進行改造。

隨著環(huán)保法規(guī)要求更加嚴格，同時焦化企業(yè)提高資源利用率的需求更加緊迫，對現(xiàn)有焦爐集氣系統(tǒng)的改造成為必然趨勢，因此需要一種新的技術(shù)來保證，既可以實現(xiàn)焦爐裝煤時和結(jié)焦期內(nèi)煙塵不外逸,又避免結(jié)焦末期炭化室出現(xiàn)負壓，防止空氣漏入炭化室燒損焦炭、損壞爐體，同時要求易于安裝，安全穩(wěn)定，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有焦爐集氣系統(tǒng)在整體不停爐的條件下進行改造。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置及調(diào)節(jié)方法，采用節(jié)流器與水封閥相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，利用節(jié)流器翻板調(diào)節(jié)炭化室壓力，利用水封閥的水封實現(xiàn)在推焦時切斷荒煤氣，最終實現(xiàn)焦爐裝煤時和結(jié)焦期內(nèi)煙塵不外逸，結(jié)焦末期避免炭化室出現(xiàn)負壓，防止空氣漏入炭化室內(nèi)燒損焦炭、損壞爐體的目的；其結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，尤其適用于現(xiàn)有焦爐集氣系統(tǒng)改造。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置，包括設(shè)置在集氣管上的水封閥，還包括節(jié)流器；所述節(jié)流器由外殼、翻板、溢流通道和轉(zhuǎn)軸組成，外殼固定在橋管和水封閥閥體之間，翻板通過轉(zhuǎn)軸安裝在外殼內(nèi)，轉(zhuǎn)軸由執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動并可帶動翻板轉(zhuǎn)動；翻板底部設(shè)溢流通道用于形成氨水水封及供氨水溢流，溢流通道的豎直斷面為圓弧形通道，其頂部氨水入口連通翻板頂部空間，底部氨水出口連通翻板底部空間；橋管上設(shè)有測壓裝置，測壓裝置和執(zhí)行機構(gòu)均連接控制系統(tǒng)。

所述節(jié)流器的橫截面形狀為圓形或矩形。

所述翻板為一字形，溢流通道頂部氨水入口與轉(zhuǎn)軸一側(cè)翻板頂部開口連通，底部氨水出口繞過轉(zhuǎn)軸延伸到轉(zhuǎn)軸另一側(cè)翻板的下方。

所述翻板為Z字形，兩側(cè)翻板相對轉(zhuǎn)軸一高一低設(shè)置，溢流通道頂部氨水入口與低側(cè)翻板上的開口連通，底部氨水出口繞過轉(zhuǎn)軸延伸到高側(cè)翻板的下方。

所述節(jié)流器與橋管和水封閥閥體之間為承插式連接。

基于一種焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置的焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟：

1)焦爐集氣管設(shè)定在穩(wěn)定的負壓狀態(tài)，裝煤時將水封閥盤和節(jié)流器的翻板全部打開，使荒煤氣的通道面積達到最大，同時配合氨水噴灑來冷卻荒煤氣，實現(xiàn)無煙裝煤；

2)裝煤結(jié)束后，通過測壓裝置隨時監(jiān)測橋管內(nèi)荒煤氣壓力，并通過控制系統(tǒng)控制節(jié)流器中翻板的轉(zhuǎn)動角度，用以調(diào)節(jié)荒煤氣的通道面積，使測壓點的壓力維持恒定，達到保持炭化室底部壓力恒定的目的；

3)結(jié)焦末期，將水封閥盤關(guān)閉，打開上升管水封蓋，燒除上升管和爐頂空間石墨；

4)推焦前，將上升管水封蓋關(guān)閉，完成推焦動作；至此，一個煉焦周期的炭化室壓力調(diào)節(jié)過程完成；

以上炭化室壓力調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)翻板水平關(guān)斷時，氨水從頂部氨水入口流入溢流通道內(nèi)形成水封，將荒煤氣截斷，并可通過底部氨水出口溢流；當(dāng)翻板轉(zhuǎn)動直至豎直全開時，氨水從溢流通道的底部氨水出口逆流，并從頂部氨水入口一端排出，實現(xiàn)氨水對溢流通道內(nèi)壁的反沖洗，避免結(jié)焦油堵塞溢流通道。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)易于實施，尤其是針對現(xiàn)有正在生產(chǎn)的焦爐改造項目，利用原有水封閥的水封實現(xiàn)改造時臨時切斷荒煤氣，可以做到現(xiàn)有焦爐焦氣系統(tǒng)在整體不停爐的條件下進行改造；

2)結(jié)構(gòu)簡單，布局合理，現(xiàn)有焦爐改造僅需增設(shè)一個節(jié)流器和對應(yīng)的一段上升管管節(jié)即可，不占用原有集氣管內(nèi)部流通空間；

3)采用節(jié)流器和水封閥配合工作，實現(xiàn)焦爐裝煤時和結(jié)焦期內(nèi)煙塵不外逸，結(jié)焦末期避免炭化室出現(xiàn)負壓，防止空氣漏入炭化室內(nèi)燒損焦炭、損壞爐體的目的，且效果理想，安全可靠；

4)節(jié)能環(huán)保，最大程度收集荒煤氣資源，減少了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的A-A剖視圖一(節(jié)流器橫截面形狀為圓形)；

圖3是圖1中的A-A剖視圖二(節(jié)流器橫截面形狀為矩形)；

圖4是本發(fā)明所述翻板和溢流通道的結(jié)構(gòu)示意圖一；(翻板為一字形時)

圖5是本發(fā)明所述翻板和溢流通道的結(jié)構(gòu)示意圖二；(翻板為Z字形時)

圖6是本發(fā)明所述翻板為全關(guān)狀態(tài)時的示意圖一；(翻板為一字形時)

圖7是本發(fā)明所述翻板為全關(guān)狀態(tài)時的示意圖二；(翻板為Z字形時)

圖8是本發(fā)明所述翻板為全開狀態(tài)時的示意圖一；(翻板為一字形時)

圖9是本發(fā)明所述翻板為全開狀態(tài)時的示意圖二；(翻板為Z字形時)

圖中：1.上升管 2.水封蓋 3.橋管 4.集氣管 5.水封閥閥體 6.水封閥盤 7.上升管管節(jié) 8.外殼 9.翻板 10.溢流通道 11.轉(zhuǎn)軸 12.執(zhí)行機構(gòu) 13.測壓裝置14.控制系統(tǒng)

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明所述一種焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置，包括設(shè)置在集氣管上的水封閥，還包括節(jié)流器；所述節(jié)流器由外殼8、翻板9、溢流通道10和轉(zhuǎn)軸11組成，外殼8固定在橋管3和水封閥閥體5之間，翻板9通過轉(zhuǎn)軸11安裝在外殼8內(nèi)，轉(zhuǎn)軸11由執(zhí)行機構(gòu)12驅(qū)動并可帶動翻板9轉(zhuǎn)動；翻板9底部設(shè)溢流通道10用于形成氨水水封及供氨水溢流，溢流通道10的豎直斷面為圓弧形，其頂部氨水入口連通翻板9頂部空間，底部氨水出口連通翻板9底部空間；橋管3上設(shè)有測壓裝置13，測壓裝置13和執(zhí)行機構(gòu)12均連接控制系統(tǒng)14。

所述節(jié)流器的橫截面形狀為圓形或矩形。(如圖2、圖3所示)

所述翻板9為一字形，溢流通道10頂部氨水入口與轉(zhuǎn)軸11一側(cè)翻板9頂部開口連通，底部氨水出口繞過轉(zhuǎn)軸11延伸到轉(zhuǎn)軸11另一側(cè)翻板9的下方。(如圖4所示)

所述翻板9為Z字形，兩側(cè)翻板9相對轉(zhuǎn)軸11一高一低設(shè)置，溢流通道10頂部氨水入口與低側(cè)翻板9上的開口連通，底部氨水出口繞過轉(zhuǎn)軸11延伸到高側(cè)翻板9的下方。(如圖5所示)

所述節(jié)流器與橋管3和水封閥閥體5之間為承插式連接。

基于一種焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置的焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟：

1)焦爐集氣管4設(shè)定在穩(wěn)定的負壓狀態(tài)，裝煤時將水封閥盤6和節(jié)流器的翻板9全部打開，使荒煤氣的通道面積達到最大，同時配合氨水噴灑來冷卻荒煤氣，實現(xiàn)無煙裝煤；

2)裝煤結(jié)束后，通過測壓裝置13隨時監(jiān)測橋管3內(nèi)荒煤氣壓力，并通過控制系統(tǒng)14控制節(jié)流器中翻板9的轉(zhuǎn)動角度，用以調(diào)節(jié)荒煤氣的通道面積，使測壓點的壓力維持恒定，達到保持炭化室底部壓力恒定的目的；

3)結(jié)焦末期，將水封閥盤6關(guān)閉，打開上升管水封蓋2，燒除上升管1和爐頂空間石墨；

4)推焦前，將上升管水封蓋2關(guān)閉，完成推焦動作；至此，一個煉焦周期的炭化室壓力調(diào)節(jié)過程完成；

以上炭化室壓力調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)翻板9水平關(guān)斷時(如圖6、圖7所示)，氨水從頂部氨水入口流入溢流通道10內(nèi)形成水封，將荒煤氣截斷，并可通過底部氨水出口溢流；當(dāng)翻板9轉(zhuǎn)動直至豎直全開時(如圖8、圖9所示)，氨水從溢流通道10的底部氨水出口逆流，并從頂部氨水入口一端排出，實現(xiàn)氨水對溢流通道10內(nèi)壁的反沖洗，避免結(jié)焦油堵塞溢流通道10。

如圖1所示，上升管1、橋管3、節(jié)流器、水封閥、集氣管4依次連接，上升管1頂部設(shè)水封蓋2，橋管3內(nèi)設(shè)水封閥；焦爐炭化室出來的荒煤氣經(jīng)上升管1收集，溫度高達700—750℃,通常采用在橋管3和集氣管4內(nèi)噴灑氨水的辦法,使荒煤氣溫度降低到80—100℃后,經(jīng)集氣管4至回收車間進一步處理后,再向外輸送；水封閥用于在推焦時切斷荒煤氣。

本發(fā)明用于現(xiàn)有焦爐焦氣系統(tǒng)改造時，只需在橋管3與水封閥閥體5之間增設(shè)一個節(jié)流器，對應(yīng)的上升管1增加一節(jié)上升管管節(jié)7，使其兩側(cè)高度相適應(yīng)。安裝節(jié)流器及上升管管節(jié)7時，可利用水封閥切斷荒煤氣，實現(xiàn)現(xiàn)有焦爐集氣系統(tǒng)在整體不停爐的條件下進行改造。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。