[发明专利]间接利用焦炉烟道气余热的热气流循环型风选煤调湿工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦化厂炼焦备煤工艺，尤其涉及一种利用焦炉烟道气余热的风选煤调湿工艺方法。

背景技术

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，装炉煤中粒度≤3mm的煤料很难达到和超过80%，焦炭质量难以提高。此外，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、高能耗和资源性产品，其工艺亟待节能减排技术改造。

鉴于此，目前国家工信部要求在本行业中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，该技术亦分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式要求从焦炉烟道架设大直径抽气管道远距离输送至煤调湿设备，因此须具备场地条件，这对于工业用地紧张的焦化厂（不论是钢厂配套的焦化厂还是独立运营的焦化厂）而言，再建直接利用方式的煤调湿技改工程并不符合现实需要。而间接利用方式是将焦炉烟道气热能置换到水载体，这样便可采用小直径管道敷设输送，不受场地限利，但间接利用方式需采用转换效率高的换热装置才能提高热能利用率，而且需选用合适的干燥介质和热能利用率高的风选煤调湿设备，以便组成一种间接利用焦炉烟道气余热的热气流循环型风选煤调湿工艺。

因此，对于现今国内的焦化企业而言，探寻一种符合节能减排目标、适合企业场地条件、生产成本可控、且还能提高焦炭产量和质量的炼焦技改工艺方法，是本领域技术人员长期以来致力追求的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种流程合理、资源利用充分、节能环保、既可用于新建、又能适应已建焦化厂的间接利用焦炉烟道气余热的热气流循环型风选煤调湿工艺方法，该工艺不仅可解决传统焦化厂炼焦备煤工艺存在的上述诸多技术问题，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，本发明提出的技术方案为一种间接利用焦炉烟道气余热的热气流循环型风选煤调湿工艺，该热气流循环型风选煤调湿工艺主要是在全沸腾风选干燥流化床和热废气余热利用系统中进行，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（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（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； 

所述热废气余热利用系统包括热气闭路循环系统和余热回收系统；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；所述余热回收系统利用焦炉烟道气余热向所述水气热管换热器供热；

该热气流循环型风选煤调湿工艺包括以下步骤：首先，余热回收系统利用焦炉烟道气余热转换出的高温热水并向所述热气闭路循环系统的水气热管换热器供热，水气热管换热器经过热交换后将高温热水的热量转换到热气闭路循环系统中的气体介质中（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），吸收热量后的高温气体介质通过热气闭路循环系统中的热气进气管道输送到所述全沸腾风选干燥流化床的分段风室；与此同时，需要进行风选分级和干燥的颗粒物料通过全沸腾风选干燥流化床床体进料端进入到流化床容腔中，此时进入到各分段风室的高温气体介质穿过布风板对颗粒物料进行风选分级和干燥，颗粒物料在布风板上方呈现旋流流化状态，由分段风室进入到流化床容腔中的高温气体对颗粒物料进行加热调湿和风选分级后，由全沸腾风选干燥流化床的废气收集处理系统进入到热气闭路循环系统的热气回收管道，再经由热气回收管道回流至水气热管换热器中，如此循环往复。

上述的工艺方法中，优选的，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；