1.本技术涉及一种干熄焦一次除尘及冷却装置，属于熄焦技术领域。


背景技术：

2.干熄焦技术是钢铁行业炼焦工业的一个十分重要的环节。所谓干熄焦是相对湿法熄焦而言的，是指利用惰性循环气体将红焦冷却降温的一种熄焦方式。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。干熄焦相对湿法熄焦具有以下优势：(1)干熄焦是在密闭系统内完成熄焦过程，可基本上消除酚、hcn、h2s、nh3的排放，并可减少焦尘排放和熄焦用水；(2)干熄焦在余热利用、提高焦炭质量方面存在技术优势，所以干熄焦技术目前得到了大家的普遍认可。
3.由于干熄焦一次除尘是干熄炉和余热锅炉之间的连接通道，主要负责干熄焦惰性循环气体一次除尘的任务，以减少焦粉对余热锅炉受热管的磨损。现有干熄焦一次除尘器主要通过重力沉降的方式除去循环气体中的焦粉，而目前最常用的含有上部挡墙结构的惯性除尘器，由于上部挡墙的抗高温循环气体冲击力小，容易出现变形，强度下降，导致砖极易脱落，甚至引起带有大量焦粉的惰性循环气体进入余热锅炉，加速其受热管的磨损和影响其热交换，严重情况甚至危及干熄焦正常生产。此外，现有干熄焦冷却过程通常采用三层冷却套管来冷却焦粉，由于冷却套管的管体与焦粉的接触面积有限，较高温度的焦粉通过冷却套管后无法冷却至目标温度，需要借助其他冷却设备使焦粉的温度迅速降低至目标温度，耗时耗能，给干熄焦的连续生产带来不利影响。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本技术提出了一种干熄焦一次除尘及冷却装置，在除尘器中通过改变气流的方向，增加焦粉沉降，并减少对竖直挡墙的直接冲刷；冷却套管的内套换热管采用螺旋状，增大了换热面积，无需借助其他冷却设备；该装置结构合理、实用性强，并实现了能源的高效利用。
5.本发明采用以下技术方案：
6.一种干熄焦一次除尘及冷却装置，包括除尘器和冷却套管，所述除尘器和冷却套管通过滑槽管体相连通；
7.所述除尘器包括除尘器入口、除尘器出口、凸起部、斜挡墙和竖直挡墙，所述斜挡墙位于除尘器入口的下部，向除尘器内部倾斜布置，所述竖直挡墙位于除尘器出口的上部，并与水平方向垂直布置，所述凸起部位于斜挡墙和竖直挡墙之间，并与水平方向垂直布置；改变了气流方向，增加焦粉沉降，减少对竖直挡墙的直接冲刷，延长竖直挡墙的使用寿命；
8.所述冷却套管包括外套换热管、内套换热管和焦粉通道，所述内套换热管呈螺旋
状并设置在焦粉通道内。增大了换热面积，并且起到导向作用，实现了能源的高效利用。
9.优选地，所述滑槽管体包括第一滑槽管体和第二滑槽管体，所述斜挡墙设置在第一滑槽管体和第二滑槽管体的连接处；使少量焦粉落入第一滑槽管体内，减少气流对竖直挡墙的直接冲刷，增加焦粉与冷却套管的换热面积；
10.所述冷却套管包括第一冷却套管和第二冷却套管，所述第一冷却套管顶部与第一滑槽管体底部相连，所述第二冷却套管顶部与第二滑槽管体底部相连。使同一批焦粉在两个冷却套管中冷却，降低冷却套管的换热负荷，且换热更彻底。
11.优选地，所述凸起部为若干间隔设置的凸起，每两个凸起之间的间隔为2-6cm。确保焦粉与凸起碰撞后能够顺利落入滑槽管体。
12.优选地，所述凸起呈半球形、圆柱形、圆锥形或条块状。方便气流过来后焦粉与凸起发生碰撞。
13.优选地，所述凸起与竖直挡墙的垂直高度比为0.05-0.2。确保气流中携带的焦粉能够全部落入滑槽管体。
14.优选地，所述斜挡墙与水平方向的夹角为40-60
°
。利于有效改变气流方向。
15.优选地，第一内套换热管的入水口和第一内套换热管出水口平行设置在第一外套换热管外壁，且位于第一冷却套管的上部；
16.第二内套换热管的入水口和出水口平行设置在第二外套换热管外壁，且位于第二冷却套管的上部。便于进水和出水，实现高效换热。
17.优选地，第一外套换热管的入水口设置在第一冷却套管底端，所述第一外套换热管的出水口设置在第一冷却套管顶端；
18.第二外套换热管的入水口设置在第二冷却套管底端，所述第二外套换热管的出水口设置在第二冷却套管顶端。便于由上往下落入管内的焦粉和冷却水逆流换热。
19.优选地，所述第一内套换热管和第二内套换热管的螺旋升角均为55-70
°
。增大换热面积，确保焦粉顺利落入储灰斗。
20.优选地，所述第一冷却套管底部和第二冷却套管底部连接有储灰斗。便于收集冷却后的焦粉。
21.本技术能产生的有益效果包括但不限于：
22.本技术所提供的干熄焦一次除尘及冷却装置，通过改变气流方向，增加焦粉沉降，减少对竖直挡墙的直接冲刷，防止竖直挡墙倒塌，延长竖直挡墙的使用寿命；凸起的设置使得更多的焦粉落入滑槽管体，进一步降低了气流对竖直挡墙的直接冲刷；两个冷却套管的设置使得同一批焦粉在两个冷却套管中冷却，降低冷却套管的换热负荷，且换热更彻底；螺旋状内套换热管的设置增大了换热面积，实现了能源的高效利用；该装置结构合理、实用性强，便于工业推广应用。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
24.图1为本技术实施例涉及的干熄焦一次除尘及冷却装置的主视示意图；
25.图2为本技术实施例涉及的第一冷却套管的主视示意图；
26.部件和附图标记列表：
27.1、除尘器入口，2、除尘器出口，3、斜挡墙，4、凸起，5、竖直挡墙，6、第一滑槽管体，7、第二滑槽管体，8、第一冷却套管，9、第二冷却套管，10、储灰斗，11、第一外套换热管，12、第一内套换热管，13、焦粉通道，14、第一内套换热管的入水口，15、第一内套换热管的出水口，16、第一外套换热管的入水口，17、第一外套换热管的出水口。
具体实施方式
28.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
29.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
31.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.本发明提供的干熄焦一次除尘及冷却装置用于将红焦冷却降温，下面结合附图对本技术干熄焦一次除尘及冷却装置的结构进行详细说明。
36.参考图1和图2，本技术提出了一种干熄焦一次除尘及冷却装置，包括除尘器和冷
却套管，除尘器和冷却套管通过滑槽管体相连通，便于将阻挡下来的焦粉送入冷却套管；除尘器包括除尘器入口1、除尘器出口2、凸起部、斜挡墙3和竖直挡墙5，斜挡墙3位于除尘器入口1的下部，向除尘器内部倾斜布置，竖直挡墙5位于除尘器出口2的上部，并与水平方向垂直布置，凸起部位于斜挡墙3和竖直挡墙5之间，并与水平方向垂直布置，改变气流方向，增加焦粉沉降，并减少对竖直挡墙的直接冲刷；冷却套管包括外套换热管、内套换热管和焦粉通道13，内套换热管呈螺旋状并设置在焦粉通道13内，增大换热面积，实现能源的高效利用。
37.作为一种实施方式，滑槽管体包括第一滑槽管体6和第二滑槽管体7，斜挡墙3设置在第一滑槽管体6和第二滑槽管体7的连接处，使少量焦粉落入第一滑槽管体6内，减少气流对竖直挡墙5的直接冲刷，增加焦粉与冷却套管的换热面积；具体地，第一滑槽管体6的开口小于第二滑槽管体7的开口，便于不同位置阻挡下来的焦粉落入相应的冷却套管，高效换热；
38.冷却套管包括第一冷却套管8和第二冷却套管9，第一冷却套管8和第二冷却套管9的结构相同，下面均以第一冷却套管8的结构进行详细说明，第一冷却套管8顶部与第一滑槽管体6底部相连，第二冷却套管9顶部与第二滑槽管体7底部相连，使同一批焦粉在两个冷却套管中冷却，降低冷却套管的换热负荷，且换热更彻底。
39.作为一种实施方式，凸起部为若干间隔设置的凸起4，每两个凸起4之间的间隔为2-6cm，确保焦粉与凸起4碰撞后能够顺利落入滑槽管体；优选地，每两个凸起4之间的间隔为4cm。具体地，凸起4呈半球形、圆柱形、圆锥形或条块状，方便气流过来后焦粉与凸起4发生碰撞；优选地，凸起4呈圆锥状，便于将焦粉阻挡下来，且有利于气流通过。
40.作为一种实施方式，凸起4与竖直挡墙5的垂直高度比为0.05-0.2，确保气流中携带的焦粉能够全部落入滑槽管体；优选地，凸起4与竖直挡墙5的垂直高度比为0.12。
41.作为一种实施方式，斜挡墙3与水平方向的夹角为40-60
°
；优选地，斜挡墙3与水平方向的夹角为50
°
，利于有效改变气流方向，阻挡少量焦粉落入第一滑槽管体6。
42.作为一种实施方式，第一内套换热管的入水口14和第一内套换热管出水口15平行设置在第一外套换热管11外壁，且位于第一冷却套管8的上部；
43.第二内套换热管的入水口和出水口平行设置在第二外套换热管外壁，且位于第二冷却套管9的上部。便于进水和出水，实现高效换热。
44.作为一种实施方式，第一外套换热管的入水口16设置在第一冷却套管8底端，第一外套换热管的出水口17设置在第一冷却套管8顶端；
45.第二外套换热管的入水口设置在第二冷却套管9底端，第二外套换热管的出水口设置在第二冷却套管9顶端。便于由上往下落入管内的焦粉和冷却水逆流换热。
46.作为一种实施方式，第一内套换热管12和第二内套换热管的螺旋升角均为55-70
°
；优选地，第一内套换热管12的螺旋升角为65
°
，第二内套换热管的螺旋升角为60
°
，增大换热面积，确保焦粉顺利落入储灰斗10。
47.作为一种实施方式，第一冷却套管8底部和第二冷却套管9底部连接有储灰斗10，便于收集冷却后的焦粉。
48.本发明提供的干熄焦一次除尘及冷却装置的工作过程如下：
49.出干熄炉的热惰性气体通过砌筑在除尘器入口1的斜挡墙3时，阻挡少量焦粉落入
第一滑槽管体6，气流由水平方向改为向上流动，与凸起4碰撞，阻挡部分焦粉落入第二滑槽管体7，随后气流与竖直挡墙5发生碰撞，气流中携带的剩余焦粉全部落入第二滑槽管体7，落入第一滑槽管体6的焦粉通过第一冷却套管8后进入储灰斗10，落入第二滑槽管体7的焦粉通过第二冷却套管9后进入储灰斗10。
50.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
51.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。