[发明专利]焦炉烟囱无动力热备系统及方法

说明书

本发明提供一种焦炉烟囱无动力热备系统，包括焦炉和烟囱，所述烟囱的根部与所述焦炉之间设有烟道，所述烟囱的根部的侧壁向下倾斜的设有进气管，所述进气管的入口与大气连通，所述进气管内的空气能通过一蒸汽管加热，所述烟囱在加热后的空气的作用下呈热备状态，所述蒸汽管的入口端与蒸汽管网相连。还提供一种焦炉烟囱无动力热备方法，包括：步骤a，蒸汽管网内的蒸汽进入蒸汽管内，加热进气管内的空气；步骤b，进气管内加热后的空气进入烟囱内，并在向上流动过程中对烟囱加热，同时大气内的空气在进气管内负压作用下补充进入进气管内；步骤c，重复步骤a～b，烟囱始终呈热备状态。本发明能保证焦炉烟囱始终处于热备状态，结构精简，成本低。

技术领域

本发明涉及焦化生产技术领域，具体是一种焦炉烟囱无动力热备系统及方法。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，环境问题得到人们越来越多的重视，而作为与空气质量密切相关的污染物，SO₂和NO_x一直受到国家的重点关注。在黑色金属冶炼及压延加工行业中，焦炉工序会排放大量的SO₂和NO_x，是减排重点之一。为达到国家规定排放限值，通常设置脱硫脱硝机构，然而，因为技术及设备等原因，现有的脱硫脱硝机构的设备利用率难以达到100％(即无法满足焦炉全年无休的生产要求)，而焦炉原有烟气系统为无动力系统，即整个烟气系统完全靠焦炉烟囱的热自吸力实现排烟，所以为了保障焦炉安全生产，焦炉烟囱必须保证时刻处于热备状态。在现有技术中，为了保障焦炉烟囱始终处于热备状态，脱硫脱硝机构会额外采取措施(例如设置额外的热备设备)，保障焦炉烟囱的热备状态，浪费许多能源和动力。

申请号为201520394546.X的中国实用新型专利公开了一种焦炉烟气热备系统，其包括焦炉、烟囱、SCR脱硝装置、余热锅炉、换热器和脱硫塔，并使用鼓风机将空气送入换热器与焦炉烟气换热，然后将被加热后的空气送入烟囱，以保持烟囱热备状态。但是，该技术需要设置烟气/空气换热器、输送空气的风机及空气管线，不但需要投入资金购买设备，还需要投入电能、热能来维持设备运行，且换热器给烟气净化系统增加了阻力，并降低了余热锅炉产汽量，而且一旦设备投入运转，因设备能力上限，使得热备能力无法随着环境气温变化而调整；综合来看，该技术为了实现烟囱热备，其投资和运行成本均较高，且在脱硫脱硝机构检修等停运期间，烟囱处于非热备状态，因热自吸力不足而无法排烟。

申请号为201610295380.5的中国发明专利申请公开利用焦炉烟气热备焦炉烟囱的脱硫脱硝方法及装置，同时申请号为201620479180.0的中国实用新型专利公开一种适用于烟气湿法脱硫脱硝工艺的焦炉烟囱热备系统，二者均公开了利用焦炉烟气对焦炉烟囱进行热备的方法，且二者中都涉及湿法烟气净化设备、风机、烟气换热器等，因为湿法烟气净化设备会使得烟温急剧降低，二者都是利用进入湿法烟气净化设备前的高温烟气，加热湿法净化设备后的净化烟气，将被加热的净化烟气送入烟囱进行热备。但是，使用高低温烟气换热都需要使用气气换热器(即Gas-gas Heater，简称GGH)，而GGH在电力湿法烟气脱硫(即Flue Gas Desulfurization，简称FGD)行业的大规模拆除已证明了该设备的易堵塞、漏气、故障率高等缺点，且净化后的烟气仍然含有水汽、SO₃、SO₂、盐类等物质，烟气在烟囱中上行过程中会降温(尤其是环境气温较低的冬季)，降温后会有酸雾产生腐蚀烟囱，而且，保证烟囱热备的热量实际较小，使用全部烟气进行热备，浪费了大量热量，且需要投入很长的烟道，风机也需要克服很多额外的阻力；综合来看，该技术为了实现烟囱热备的投资和运行，成本代价过于高昂，且在湿法烟气净化设备检修等停运期间，烟囱处于非热备状态，因热自吸力不足而无法排烟。

发明内容

本发明的一目的是提供一种焦炉烟囱无动力热备系统，其能保证焦炉烟囱始终处于热备状态，结构精简，成本低。

本发明的另一目的是提供一种焦炉烟囱无动力热备方法，其能保证焦炉烟囱始终处于热备状态，结构精简，成本低。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：