[發明專利]一種焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統及其方法

有效

• 申請號: 201710241313.X
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106918029B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 曹先常;陳池;劉詠梅;張嘉陵;潘金榮;楊興龍
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼節能環保技術有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F22G1/00;F22D1/50;F23J15/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 葉龍飛;胡晶

1.一種焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統，其特征在于，包括焦爐、紅焦顯熱回收子系統、荒煤氣顯熱回收子系統、煙氣余熱回收子系統、VOCs污染物協同利用子系統、煙氣凈化子系統和熱量調控利用子系統；所述的系統以能量耦合及污染物協同治理為核心，以蒸汽為介質通過紅焦顯熱回收子系統、荒煤氣顯熱回收子系統和煙氣余熱回收子系統對不同品位余熱進行分級回收，同時實現VOCs污染物中的能量資源以及煙氣凈化后低溫余熱能量資源的回收，且通過所述的熱量調控利用子系統實現全系統的耦合優化；

所述的焦爐包括若干個炭化室，每個所述的炭化室的兩側均設有燃燒室；原煤在所述的炭化室中干餾后得到紅熱焦炭、荒煤氣，煤氣在所述的燃燒室中燃燒產生煙氣；

自所述的炭化室干餾后得到的紅熱焦炭經輸送裝置被送至所述的紅焦顯熱回收子系統，經熱交換得到高壓蒸汽，所述的高壓蒸汽匯合于高壓汽包內；自所述的炭化室上方涌出的荒煤氣進入所述的荒煤氣顯熱回收子系統，經熱交換得到中壓蒸汽，所述的中壓蒸汽匯合于中壓汽包內；所述的熱量調控利用子系統包括發電裝置，與所述的紅焦顯熱回收子系統熱交換得到的高壓蒸汽和與所述的荒煤氣顯熱回收子系統熱交換得到的中壓蒸汽分別經管道與所述的發電裝置連通，除氧器與所述的紅焦顯熱回收子系統連通；所述燃燒室的煙氣經收集后送入煙氣凈化子系統予以凈化，煙氣在凈化的同時，其中所富含的熱能由所述的煙氣余熱回收子系統經熱交換得到低壓蒸汽；高壓蒸汽、中壓蒸汽和低壓蒸汽通過所述的熱量調控利用子系統進行綜合梯級利用并產生電能，實現對紅熱焦炭、荒煤氣和煙氣不同品位熱量的逐級回收和梯級利用；所述的發電裝置包括汽輪機和發電機，所述的高壓蒸汽被送至所述的汽輪機，用于驅動所述的發電機發電，所述的中壓蒸汽作為所述的汽輪機的補汽，進一步驅動所述的發電機進行發電，所述的低壓蒸汽用于除氧；所述的VOCs污染物協同利用子系統將VOCs送至所述的燃燒室內燃燒，匯集的煙氣經所述的煙氣凈化子系統凈化后，回收其熱量，并實現污染物的協同處理。

2.根據權利要求1所述的焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統，其特征在于，所述的熱量調控利用子系統還包括冷凝器、補水裝置和除氧器，所述的發電裝置、所述的冷凝器、所述的補水裝置和所述的除氧器依次連接，所述的除氧器還與所述的煙氣余熱回收子系統相互連通形成循環。

3.根據權利要求1所述的焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統，其特征在于，所述的荒煤氣顯熱回收子系統包括上升管換熱器和下降管換熱器，所述的上升管換熱器與所述的炭化室連通，所述的下降管換熱器與荒煤氣回收裝置連通。

4.根據權利要求1所述的焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統，其特征在于，所述的VOCs污染物協同利用子系統用于收集焦化槽罐區域的VOCs，并將其送至所述的燃燒室。

5.根據權利要求1所述的焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統，其特征在于，所述的煙氣凈化子系統包括依次連接的脫硫塔、除塵器、增壓風機、熱交換器、燃燒爐和脫硝裝置，所述的脫硝裝置還與所述的熱交換器連通，所述的熱交換器還與所述的煙氣余熱回收子系統連通。

6.利用權利要求1～5任一項所述的焦化能量耦合優化及污染物協同治理系統的方法，其特征在于，將焦爐煉焦工藝中的紅焦顯熱、荒煤氣顯熱和煙氣余熱不同品位熱量，以蒸汽為媒介，納入同一能量系統進行整合，實現能量逐級回收與梯級利用；將焦爐煙氣凈化與焦化槽罐區域排放的揮發性有機物所富含的能量進行耦合優化，實現能量利用效率的最大化和污染物的協同治理。