本發(fā)明涉及大氣污染物排放控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦?fàn)t逸散煙塵收集裝置及收集方法。

背景技術(shù)：

在冶金焦化領(lǐng)域，焦?fàn)t是煤干餾法制作焦炭工藝的重要設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外焦化廠新建焦?fàn)t均配置了裝煤、出焦除塵裝置，這些除塵裝置對(duì)焦?fàn)t陣發(fā)性污染物排放的控制起到了主要作用。但因焦?fàn)t的體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焦?fàn)t生產(chǎn)時(shí)，在焦?fàn)t機(jī)焦兩側(cè)爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔等處均有長(zhǎng)期、量少、無規(guī)則、多源、偶發(fā)性的煙塵外逸?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外焦?fàn)t在生產(chǎn)過程中，這些逸散煙塵沒有實(shí)現(xiàn)集中處理，只能無組織的排放至焦?fàn)t周圍的大氣中。雖然煙塵的污染物濃度不大，但其對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期累積污染仍然十分嚴(yán)重。

另外，大部分焦?fàn)t每年會(huì)出現(xiàn)1～2次的非正常狀態(tài)，即焦?fàn)t生產(chǎn)時(shí)可能出現(xiàn)上升管內(nèi)壓力過大、煤氣鼓風(fēng)機(jī)事故停機(jī)以及其它人為因素導(dǎo)致的大量氣體放散的情況，屆時(shí)，大量含有荒煤氣的混合氣體會(huì)從相對(duì)應(yīng)的上升管處大量逸散。

因此，如何高效地收集焦?fàn)t在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的逸散煙塵，避免逸散煙塵污染環(huán)境，已成為進(jìn)一步促進(jìn)焦?fàn)t生產(chǎn)大氣污染物達(dá)標(biāo)排放和清潔生產(chǎn)的又一課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種焦?fàn)t逸散煙塵收集裝置及收集方法，結(jié)合焦?fàn)t周圍氣體流動(dòng)特點(diǎn)，采用煙塵捕集罩及防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置相配合的方法，實(shí)現(xiàn)高效收集焦?fàn)t生產(chǎn)時(shí)機(jī)焦兩側(cè)爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔等處長(zhǎng)期、少量、不規(guī)則、多源、偶發(fā)性的逸散煙塵的目的，有效保護(hù)環(huán)境。

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

一種焦?fàn)t逸散煙塵收集裝置，包括煙塵捕集罩和防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置；所述煙塵捕集罩設(shè)置在焦?fàn)t上方，其投影面積覆蓋并大于焦?fàn)t的投影面積，煙塵捕集罩頂部中心部位設(shè)有煙氣輸送管道連接外部煙塵凈化處理設(shè)備；防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在焦?fàn)t外側(cè)四周，包括擋風(fēng)板及風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，擋風(fēng)板沿焦?fàn)t周向設(shè)置，其上設(shè)有多個(gè)風(fēng)孔，風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)風(fēng)孔氣流通道截面形狀及大小；擋風(fēng)板的上沿高度高于煙塵捕集罩的底沿高度。

所述煙塵捕集罩的中心豎直截面形狀為半橢圓形、半圓形、方形、長(zhǎng)方形或梯形。

所述煙塵捕集罩由頂部壁板、傾斜氣流導(dǎo)向板和豎直氣流導(dǎo)向板組成；傾斜氣流導(dǎo)向板沿頂部壁板周向設(shè)置，其頂部與頂部壁板相連，底部連接豎直氣流導(dǎo)向板。

所述煙塵捕集罩的傾斜氣流導(dǎo)向板整體向外下方傾斜，其與水平面的夾角為40°～80°。

所述風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)板和調(diào)節(jié)板移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，調(diào)節(jié)板與擋風(fēng)板平行且靠近設(shè)置，調(diào)節(jié)板上設(shè)有氣量調(diào)節(jié)孔；調(diào)節(jié)板移動(dòng)機(jī)構(gòu)使調(diào)節(jié)板移動(dòng)并改變其與擋風(fēng)板的相對(duì)位置，通過將風(fēng)孔露出或遮擋實(shí)現(xiàn)風(fēng)孔氣流通道截面形狀及大小的改變。

所述氣量調(diào)節(jié)孔與風(fēng)孔的位置對(duì)應(yīng)或不對(duì)應(yīng)設(shè)置，氣量調(diào)節(jié)孔的大小/形狀與風(fēng)孔的大小/形狀相同或不同。

基于所述裝置的一種焦?fàn)t逸散煙塵收集方法，包括：

1)焦?fàn)t正常生產(chǎn)時(shí)，機(jī)焦兩側(cè)及頂面的溫度在70～90℃之間，爐壁通過熱傳導(dǎo)、熱輻射和逸散高溫?zé)煔鈱?duì)流傳導(dǎo)，將熱量傳遞給爐壁附近的空氣；爐壁附近的空氣隨溫度升高，密度逐漸下降，產(chǎn)生沿焦?fàn)t側(cè)壁豎直向上流動(dòng)的氣流；這部分向上流動(dòng)的氣流裹挾著從焦?fàn)t中逸散出的有害煙塵，并在逐漸上升的過程中與環(huán)境大氣混合；

2)焦?fàn)t中逸散出的有害煙塵包括焦?fàn)t機(jī)焦兩側(cè)爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔處的外逸煙塵，向上流動(dòng)的氣流最終被設(shè)置在焦?fàn)t上方的煙塵捕集罩捕獲，被捕獲的煙塵通過煙氣輸送管道輸送到外部煙塵凈化處理設(shè)備中進(jìn)行凈化處理；

3)設(shè)置在焦?fàn)t四周的防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，通過調(diào)節(jié)風(fēng)孔氣流通道截面形狀及大小，能夠?qū)範(fàn)t周圍的環(huán)境空氣氣流方向和流量進(jìn)行有效引導(dǎo)和調(diào)節(jié)：

當(dāng)焦?fàn)t迎風(fēng)側(cè)的環(huán)境空氣氣流遇到防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置時(shí)，少部分氣流通過擋風(fēng)板上的風(fēng)孔氣流通道繼續(xù)向前流動(dòng)，大部分氣流則被攔截在防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置外側(cè)；經(jīng)過防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置后的環(huán)境空氣氣流速度將大大降低，從而有效減少環(huán)境空氣氣流對(duì)煙塵捕集罩捕集焦?fàn)t逸散煙塵效果的影響，提高煙塵捕集效率；

當(dāng)環(huán)境空氣氣流由煙塵捕集罩上方通過時(shí)，在氣流流速較高的情況下，會(huì)在焦?fàn)t的背風(fēng)側(cè)形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)；負(fù)壓會(huì)造成該區(qū)域內(nèi)的環(huán)境空氣氣流形成氣流渦漩，從而加速流動(dòng)，氣流渦漩的攪動(dòng)會(huì)影響煙塵捕集罩對(duì)焦?fàn)t逸散煙塵的捕集效果；此時(shí)，焦?fàn)t背風(fēng)側(cè)的防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置能夠有效減緩氣流渦漩的攪動(dòng)影響，保證煙塵捕集效果。

位于焦?fàn)t迎風(fēng)側(cè)和焦?fàn)t背風(fēng)側(cè)的防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置中分別設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，且2個(gè)風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)獨(dú)立調(diào)節(jié)。

進(jìn)行焦?fàn)t迎風(fēng)側(cè)環(huán)境空氣氣流調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)速10m/s以下的環(huán)境空氣氣流通過擋風(fēng)板風(fēng)孔氣流通道后的平均風(fēng)速小于2m/s。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)結(jié)合焦?fàn)t周圍氣體流動(dòng)特點(diǎn)，采用煙塵捕集罩及防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置相配合的方法，實(shí)現(xiàn)高效收集焦?fàn)t生產(chǎn)時(shí)機(jī)焦兩側(cè)爐門、上升管縫隙、爐頂裝煤孔、看火孔等處長(zhǎng)期、少量、不規(guī)則、多源、偶發(fā)性的逸散煙塵的目的，有效保護(hù)環(huán)境；

2)煙氣捕集罩與煙氣輸送管道連接，將負(fù)壓工作狀態(tài)下收集到的焦?fàn)t逸散煙塵和空氣的混合氣體送入外部煙塵凈化處理設(shè)備中進(jìn)行處理；其投影面積大于焦?fàn)t投影面積，煙塵捕集范圍廣；

3)防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在焦?fàn)t周邊，其能夠有效降低自然環(huán)境中空氣氣流對(duì)煙塵捕集罩收集煙塵的影響，提高煙塵捕集效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述焦?fàn)t逸散煙塵收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.煙塵捕集罩 2.煙氣輸送管道 3.防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置 4.焦?fàn)t 5.爐門 6.裝煤孔 7.看火孔 8.上升管 9.頂部壁板 10.傾斜氣流導(dǎo)向板 11.豎直氣流導(dǎo)向板

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明所述一種焦?fàn)t逸散煙塵收集裝置，包括煙塵捕集罩1和防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3；所述煙塵捕集罩1設(shè)置在焦?fàn)t4上方，其投影面積覆蓋并大于焦?fàn)t4的投影面積，煙塵捕集罩1頂部中心部位設(shè)有煙氣輸送管道2連接外部煙塵凈化處理設(shè)備；防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3設(shè)置在焦?fàn)t4外側(cè)四周，包括擋風(fēng)板及風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，擋風(fēng)板沿焦?fàn)t4周向設(shè)置，其上設(shè)有多個(gè)風(fēng)孔，風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)風(fēng)孔氣流通道截面形狀及大小；擋風(fēng)板的上沿高度高于煙塵捕集罩1的底沿高度。

所述煙塵捕集罩1的中心豎直截面形狀為半橢圓形、半圓形、方形、長(zhǎng)方形或梯形。

所述煙塵捕集罩1由頂部壁板9、傾斜氣流導(dǎo)向板10和豎直氣流導(dǎo)向板11組成；傾斜氣流導(dǎo)向板10沿頂部壁板9周向設(shè)置，其頂部與頂部壁板9相連，底部連接豎直氣流導(dǎo)向板11。

所述煙塵捕集罩1的傾斜氣流導(dǎo)向板10整體向外下方傾斜，其與水平面的夾角為40°～80°。

所述風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)板和調(diào)節(jié)板移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，調(diào)節(jié)板與擋風(fēng)板平行且靠近設(shè)置，調(diào)節(jié)板上設(shè)有氣量調(diào)節(jié)孔；調(diào)節(jié)板移動(dòng)機(jī)構(gòu)使調(diào)節(jié)板移動(dòng)并改變其與擋風(fēng)板的相對(duì)位置，通過將風(fēng)孔露出或遮擋實(shí)現(xiàn)風(fēng)孔氣流通道截面形狀及大小的改變。

所述氣量調(diào)節(jié)孔與風(fēng)孔的位置對(duì)應(yīng)或不對(duì)應(yīng)設(shè)置，氣量調(diào)節(jié)孔的大小/形狀與風(fēng)孔的大小/形狀相同或不同。

基于所述裝置的一種焦?fàn)t逸散煙塵收集方法，包括：

1)焦?fàn)t4正常生產(chǎn)時(shí)，機(jī)焦兩側(cè)及頂面的溫度在70～90℃之間，爐壁通過熱傳導(dǎo)、熱輻射和逸散高溫?zé)煔鈱?duì)流傳導(dǎo)，將熱量傳遞給爐壁附近的空氣；爐壁附近的空氣隨溫度升高，密度逐漸下降，產(chǎn)生沿焦?fàn)t4側(cè)壁豎直向上流動(dòng)的氣流；這部分向上流動(dòng)的氣流裹挾著從焦?fàn)t4中逸散出的有害煙塵，并在逐漸上升的過程中與環(huán)境大氣混合；

2)焦?fàn)t4中逸散出的有害煙塵包括焦?fàn)t4機(jī)焦兩側(cè)爐門5、上升管8縫隙、爐頂裝煤孔6、看火孔7處的外逸煙塵，向上流動(dòng)的氣流最終被設(shè)置在焦?fàn)t4上方的煙塵捕集罩1捕獲，被捕獲的煙塵通過煙氣輸送管道2輸送到外部煙塵凈化處理設(shè)備中進(jìn)行凈化處理；

3)設(shè)置在焦?fàn)t4四周的防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3，通過調(diào)節(jié)風(fēng)孔氣流通道截面形狀及大小，能夠?qū)範(fàn)t4周圍的環(huán)境空氣氣流方向和流量進(jìn)行有效引導(dǎo)和調(diào)節(jié)：

當(dāng)焦?fàn)t4迎風(fēng)側(cè)的環(huán)境空氣氣流遇到防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3時(shí)，少部分氣流通過擋風(fēng)板上的風(fēng)孔氣流通道繼續(xù)向前流動(dòng)，大部分氣流則被攔截在防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3外側(cè)；經(jīng)過防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3后的環(huán)境空氣氣流速度將大大降低，從而有效減少環(huán)境空氣氣流對(duì)煙塵捕集罩1捕集焦?fàn)t4逸散煙塵效果的影響，提高煙塵捕集效率；

當(dāng)環(huán)境空氣氣流由煙塵捕集罩1上方通過時(shí)，在氣流流速較高的情況下，會(huì)在焦?fàn)t4的背風(fēng)側(cè)形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)；負(fù)壓會(huì)造成該區(qū)域內(nèi)的環(huán)境空氣氣流形成氣流渦漩，從而加速流動(dòng)，氣流渦漩的攪動(dòng)會(huì)影響煙塵捕集罩1對(duì)焦?fàn)t4逸散煙塵的捕集效果；此時(shí)，焦?fàn)t4背風(fēng)側(cè)的防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3能夠有效減緩氣流渦漩的攪動(dòng)影響，保證煙塵捕集效果。

位于焦?fàn)t4迎風(fēng)側(cè)和焦?fàn)t4背風(fēng)側(cè)的防風(fēng)調(diào)節(jié)裝置3中分別設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，且2個(gè)風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)獨(dú)立調(diào)節(jié)。

進(jìn)行焦?fàn)t4迎風(fēng)側(cè)環(huán)境空氣氣流調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)速10m/s以下的環(huán)境空氣氣流通過擋風(fēng)板風(fēng)孔氣流通道后的平均風(fēng)速小于2m/s。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)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(hù)范圍之內(nèi)。