[发明专利]一种水蒸气循环熄焦方法及其装置

说明书

本发明公开了一种水蒸气循环熄焦方法及其装置。该方法包括如下步骤：1)焦炭依次经过水煤气反应段、水蒸汽冷却段和水汽化蒸发段，熄焦水进入所述水汽化蒸发段变成水蒸气，水蒸汽进入所述水蒸汽冷却段，并与焦炭接触换热，形成过热水蒸汽；2)所述过热水蒸汽中的一部分进入所述水煤气反应段，与焦炭反应，产生不凝气；剩余部分抽出循环，并依次进行热量回收、与所述步骤1)中的水蒸气混合。该方法和装置利用红焦的热能处理了废水，解决了焦化企业中焦化废水或其它废水处理困难的难题，同时，由于水蒸汽的循环可最大程度地回收红焦炭的热能和生产高附加值的不凝气，同时使红焦得到冷却。

技术领域

本发明属于焦化技术领域，具体涉及一种水蒸气循环熄焦方法及其装置。

背景技术

熄焦(英文名称coke quenching)是煤炭炼焦过程的专用术语，目的在于将炼制好的赤热焦炭(即红焦)冷却到便于运输和贮存的温度。炼焦过程是在炼焦炉内操作完成，具体是将煤炭经过高温干馏过程生成焦炭，该焦炭的温度在950～1100℃，需要经过熄焦，将其温度降到200℃以下。

目前，常用的熄焦方法有干法熄焦和湿法熄焦。相比干法熄焦，因湿法熄焦具有投资低、操作简单、维护费用低的优点，故成为炼焦炉普遍采用的一种熄焦方式，其所采用的湿法熄焦设备主要包括熄焦车、熄焦塔、喷洒装置、水泵、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等。推焦杆通过拦焦车上的导焦槽将炭化室内赤热的焦炭推至敞口的熄焦车上，熄焦车驶往熄焦塔(即熄焦炉)，通过熄焦塔内的喷洒装置将清水或工业废水喷洒至赤热的焦炭上，使焦炭迅速冷却，在熄焦过程中会产生大量的水蒸汽和水煤气，这些水蒸气和水煤气一般直接排入大气中，这样做不但浪费了资源，而且其中附带的粉尘和热量也随之一起排入大气，污染了环境。

为了回收熄焦过程中会产生大量的水蒸汽和水煤气，中国专利文献CN205420274U公开了一种汽化熄焦产生的水煤气和过热水蒸汽处理装置，该技术在熄焦炉上设置水煤气出口和过热水蒸汽出口，并且水煤气出口通过管道顺次连接第一除尘系统、水煤气热能回收系统和冷凝冷却系统，过热水蒸汽出口通过管道顺次连接第二除尘系统、过热水蒸汽热能回收系统。

上述技术水蒸气直接外排，不利于最大程度地回收红焦炭的热能和生产高附加值的不凝气。其直接通过熄焦水入口将熄焦水引入到熄焦炉内，利用熄焦水与焦炭接触进行熄焦处理，此时熄焦水与焦炭之间仅是简单的接触传热过程，换热效果较差，难以最大程度地回收焦炭的热能。此外，在焦炭下落过程中，其会夹带一部分水煤气，该部分水煤气会与熄焦炉中下部中的过热水蒸汽混合，此时通过过热蒸汽出口将过热蒸汽引出，难免会造成水煤气损失，不利于充分回收水煤气。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有熄焦装置不能有效回收焦炭热能的缺陷，进而提供了一种能有效回收焦炭热能的水蒸汽循环熄焦方法及其装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的水蒸气循环熄焦方法，包括如下步骤：

1)焦炭依次经过水煤气反应段、水蒸汽冷却段和水汽化蒸发段，熄焦水进入所述水汽化蒸发段变成水蒸气，水蒸汽进入所述水蒸汽冷却段，并与焦炭接触换热，形成过热水蒸汽；

2)所述过热水蒸汽中的一部分进入所述水煤气反应段，与焦炭反应，产生不凝气；

剩余部分抽出循环，并依次进行热量回收、与所述步骤1)中的水蒸气混合。

进一步地，在所述热量回收之前，还包括对所述剩余部分进行除尘的步骤。

进一步地，抽出循环的过热水蒸汽的温度≤700℃。

进一步地，抽出循环的过热水蒸汽依次进行除尘和热量回收后，其温度≥110℃。