通風(fēng)豎管蓋以及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明技術(shù)總體上涉及通風(fēng)豎管蓋以及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和方法。具體而言，若干實(shí)施例涉及具有焦炭加工系統(tǒng)中的改進(jìn)的密封特性的通風(fēng)豎管蓋。
【背景技術(shù)】
[0002]焦炭是用于熔化且減少在鋼的生產(chǎn)中的鐵礦的固體碳燃料和碳源。在一個被稱為“湯普森焦化過程”的過程中，通過將煤粉分批供應(yīng)到爐子來產(chǎn)生焦炭，所述爐子在受到緊密控制的大氣條件下被密封且加熱到非常高的溫度達(dá)24到48小時。使用焦?fàn)t將煤轉(zhuǎn)化成冶金焦炭已經(jīng)持續(xù)了許多年。在焦化過程期間，在受控溫度條件下加熱細(xì)碎煤以使煤脫掉揮發(fā)成分且形成具有預(yù)定孔隙率和強(qiáng)度的焦炭的熔體。
[0003]焦?fàn)t形成極其熱的廢氣，所述氣體有時達(dá)到2000華氏度或更熱的溫度。焦化廠通常基于慣例或緊急排氣或出于維修目的而包含通風(fēng)豎管以排出這些熱廢氣。通風(fēng)豎管可包含豎管蓋，所述豎管蓋意圖在不希望排氣時將廢氣包含在豎管中，并且還使大氣無法進(jìn)入負(fù)壓焦炭加工環(huán)境。通風(fēng)豎管蓋通常包含兩個并排的蓋部分，每個部分能夠以貝殼掀蓋式配置打開。然而，隨時間推移，由于蓋、蓋與豎管之間的鉸鏈/接合或豎管本身的機(jī)械疲勞，并排部分具有略微地移動分開的趨勢。這在蓋部分之間形成間隙。開放間隙可以導(dǎo)致從大氣到豎管中的空氣泄漏以影響所述過程性能，并且可以在不希望的時間使廢氣泄漏到外部環(huán)境中。即使在所述蓋上存在密封件，蓋部分的少量的疲勞移動也會釋放足夠的熱氣使得密封件可以被迅速地?zé)?。因此，存在改進(jìn)通風(fēng)豎管設(shè)計(jì)以承受高溫和豎管蓋移位的需要。
【附圖說明】
[0004]圖1是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的臥式熱回收焦化廠的示意性說明。
[0005]圖2是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的通風(fēng)豎管系統(tǒng)的部分地示意性說明。
[0006]圖3是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的通風(fēng)豎管蓋密封系統(tǒng)的部分地示意性說明。
[0007]圖4是根據(jù)本技術(shù)的另外的實(shí)施例配置的通風(fēng)豎管蓋密封系統(tǒng)的部分地示意性說明。
[0008]圖5A是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的通風(fēng)豎管蓋的側(cè)視圖。
[0009]圖5B是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的圖5A的通風(fēng)豎管蓋的等距視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明技術(shù)總體上涉及通風(fēng)豎管蓋以及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和方法。具體而言，若干實(shí)施例涉及具有焦炭加工系統(tǒng)中的改進(jìn)的密封特性的通風(fēng)豎管蓋。在一個特定實(shí)施例中，通風(fēng)豎管蓋包括第一蓋部分，所述第一蓋部分接近于第二蓋部分并且至少部分與第二蓋部分間隔開。通風(fēng)豎管蓋進(jìn)一步包括耦合到第一蓋部分的第一密封部分以及耦合到第二蓋部分的第二密封部分。在若干實(shí)施例中，第二密封部分至少部分在第一蓋部分與第二蓋部分之間的空間上與第一密封部分重疊。在另外的實(shí)施例中，第一或第二密封部分中的至少一個包含蝌蚪狀密封件、彈簧密封件、剛性耐火材料和/或柔性耐火毯的層。
[0011]下文參考圖1到5B描述本技術(shù)的若干實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。在以下揭示內(nèi)容中未闡述描述通常與煤加工和焦?fàn)t相關(guān)聯(lián)的眾所周知的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的其它細(xì)節(jié)以避免不必要地混淆所述技術(shù)的各種實(shí)施例的描述。如圖中所示的許多細(xì)節(jié)、尺寸、角度以及其它特征僅是所述技術(shù)的具體實(shí)施例的說明。因此，在不脫離本發(fā)明技術(shù)的精神或范圍的情況下，其它實(shí)施例可以具有其它細(xì)節(jié)、尺寸、角度以及特征。因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將相應(yīng)地理解，本技術(shù)可以具有其它實(shí)施例，所述其它實(shí)施例具有另外的元件；或者本技術(shù)可以具有其它實(shí)施例，所述其它實(shí)施例不具有下文參考圖1到5B所示出且描述的若干特征。
[0012]圖1是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的臥式熱回收(HHR)焦化廠100的示意性說明。HHR焦化廠100包括爐子105，以及熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 120和空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)130 (例如，廢氣或煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng))，所述熱回收蒸汽發(fā)生器和空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)都以流體方式放置在爐子105下游且這兩者都通過合適的管道以流體方式連接到爐子105。HHR焦化廠100還包含以流體方式將個體的爐子105連接到HRSG 120的公共隧道110。一或多個交叉管道115以流體方式將公共隧道110連接到HRSG 120。冷卻氣體管道125將經(jīng)冷卻氣體從HRSG輸送到煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)130。以流體方式連接且另外在下游的是用于收集顆粒的袋濾室135、用于控制系統(tǒng)內(nèi)的氣壓的至少一個通風(fēng)扇140以及用于將冷卻的經(jīng)處理廢氣排出到環(huán)境中的主氣體煙道145。蒸汽管線150可以使HRSG 120和熱電廠155互連，因此可以利用所回收的熱量。不同的焦化廠100可以具有不同比例的爐子105、HRSG120以及其它結(jié)構(gòu)。
[0013]廠100可以進(jìn)一步包含通風(fēng)豎管160，所述通風(fēng)豎管以流體方式連接到公共隧道110并且被配置為可選路徑以將經(jīng)燃燒的煙氣排放到大氣中。舉例來說，當(dāng)HRSG 120或下游設(shè)備發(fā)生故障或進(jìn)行維修時作為旁路選項(xiàng)廢氣可以路由到通風(fēng)豎管160。在另外的實(shí)施例中，通風(fēng)豎管160可以進(jìn)一步放置在廠100的下游或可以存在多個通風(fēng)豎管160。如下文中將參考圖2到5B進(jìn)一步詳細(xì)討論，通風(fēng)豎管160可包含通風(fēng)豎管蓋，所述通風(fēng)豎管蓋經(jīng)配置以含有在通風(fēng)豎管160中的廢氣并且當(dāng)不希望排氣時防止空氣泄漏。
[0014]圖2是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的通風(fēng)豎管系統(tǒng)200的部分地示意性說明。通風(fēng)豎管系統(tǒng)200可以包括通風(fēng)豎管202和通風(fēng)豎管蓋210。通風(fēng)豎管蓋210可包含多個蓋部分，例如，第一蓋部分212，所述第一蓋部分在通風(fēng)豎管202上與第二蓋部分214相接。在一些實(shí)施例中，第一蓋部分212和第二蓋部分214具有貝殼掀蓋式配置并且可以在標(biāo)有箭頭的線的方向上打開，方法是通過使用驅(qū)動器和/或平衡器(未示出)在點(diǎn)A和B處樞轉(zhuǎn)。在另外的實(shí)施例中，第一蓋部分212和第二蓋部分214可以經(jīng)由滑動運(yùn)動或其它合適的移動打開。第一蓋部分212和第二蓋部分214可以在具有通風(fēng)豎管密封系統(tǒng)220的接合區(qū)域處相遇或幾乎相遇。在一些情況下，在第一蓋部分212與第二蓋部分214之間存在近似兩英寸的間隙。所述間隙在其它情況下可以更大或更小，或者由于機(jī)械疲勞可以隨著設(shè)備的使用壽命而增加。如下文將進(jìn)一步參考圖3到5B詳細(xì)描述，在接合區(qū)域處的密封系統(tǒng)220可包含重疊密封件和/或密封件的多個層以在通風(fēng)豎管202中含有熱廢氣。
[0015]圖3是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例配置的通風(fēng)豎管蓋密封系統(tǒng)220的部分地示意性說明。如上文所論述，密封系統(tǒng)220閉合第一蓋部分212與第二蓋部分214之間的間隙并且可以跨越蓋部分212、214的側(cè)面向上或向下延伸。在所說明的實(shí)施例中，密封系統(tǒng)220包含耦合到第一蓋部分212的第一密封部分340和耦合到第二蓋部分214的第二密封部分342。在若干實(shí)施例中，第一蓋部分212和/或第二密封部分342包括具有不同材料特性的不同材料的層。舉例來說，所述材料可以是剛性的、柔性的、硬質(zhì)的、柔軟的、可滲透和/或不可滲透的，或這些品質(zhì)的任何組合。在特定實(shí)施例中，剛性的鋼或耐火材料的層可以與更具柔性的耐火材料的層結(jié)合。在一些實(shí)施例中，第一密封部分340和/或第二密封部分342包括總體上剛性的框架，其包括陶瓷、不銹鋼、耐火材料和/或適合于通風(fēng)豎管蓋處的環(huán)境條件的其它材料。如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述，至少密封部分340、342的區(qū)段是總體上柔軟的或柔性的。雖然在所說明的實(shí)施例中第一密封部分340總體上是矩形形狀的并且第二密封部分342總體上是Z形形狀的，但是在本技術(shù)的其它實(shí)施例中第一密封部分340和/或第二密封部分可以具有其它互補(bǔ)形狀(例如，區(qū)塊、通道等)。
[0016]第一密封部分340和第二密封部分342中的每一個可包含蝌蚪狀密封件330，所述蝌蚪狀密封件放置在第一蓋部分212與第二蓋部分214之間的間隙中。蝌蚪狀密封件330可以鄰近于彼此并且基本上填充間隙。蝌蚪狀密封件330可以是耐高溫材料，例如，陶瓷繩索。在另外的實(shí)施例中，僅第