通風豎管蓋以及相關聯(lián)的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明技術總體上涉及通風豎管蓋以及相關聯(lián)的系統(tǒng)和方法。具體而言，若干實施例涉及具有焦炭加工系統(tǒng)中的改進的密封特性的通風豎管蓋。
【背景技術】
[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24到48小時。使用焦爐將煤轉化成冶金焦炭已經(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碎煤以使煤脫掉揮發(fā)成分且形成具有預定孔隙率和強度的焦炭的熔體。
[0003]焦爐形成極其熱的廢氣，所述氣體有時達到2000華氏度或更熱的溫度。焦化廠通?；趹T例或緊急排氣或出于維修目的而包含通風豎管以排出這些熱廢氣。通風豎管可包含豎管蓋，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入負壓焦炭加工環(huán)境。通風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燒掉。因此，存在改進通風豎管設計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)本技術的實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)本技術的實施例配置的通風豎管系統(tǒng)的部分地示意性說明。
[0006]圖3是根據(jù)本技術的實施例配置的通風豎管蓋密封系統(tǒng)的部分地示意性說明。
[0007]圖4是根據(jù)本技術的另外的實施例配置的通風豎管蓋密封系統(tǒng)的部分地示意性說明。
[0008]圖5A是根據(jù)本技術的實施例配置的通風豎管蓋的側視圖。
[0009]圖5B是根據(jù)本技術的實施例配置的圖5A的通風豎管蓋的等距視圖。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明技術總體上涉及通風豎管蓋以及相關聯(lián)的系統(tǒng)和方法。具體而言，若干實施例涉及具有焦炭加工系統(tǒng)中的改進的密封特性的通風豎管蓋。在一個特定實施例中，通風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。通風豎管蓋進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描述本技術的若干實施例的具體細節(jié)。在以下揭示內(nèi)容中未闡述描述通常與煤加工和焦爐相關聯(lián)的眾所周知的結構和系統(tǒng)的其它細節(jié)以避免不必要地混淆所述技術的各種實施例的描述。如圖中所示的許多細節(jié)、尺寸、角度以及其它特征僅是所述技術的具體實施例的說明。因此，在不脫離本發(fā)明技術的精神或范圍的情況下，其它實施例可以具有其它細節(jié)、尺寸、角度以及特征。因此，所屬領域的技術人員將相應地理解，本技術可以具有其它實施例，所述其它實施例具有另外的元件；或者本技術可以具有其它實施例，所述其它實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)本技術的實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以及其它結構。
[0013]廠100可以進一步包含通風豎管160，所述通風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HRSG 120或下游設備發(fā)生故障或進行維修時作為旁路選項廢氣可以路由到通風豎管160。在另外的實施例中，通風豎管160可以進一步放置在廠100的下游或可以存在多個通風豎管160。如下文中將參考圖2到5B進一步詳細討論，通風豎管160可包含通風豎管蓋，所述通風豎管蓋經(jīng)配置以含有在通風豎管160中的廢氣并且當不希望排氣時防止空氣泄漏。
[0014]圖2是根據(jù)本技術的實施例配置的通風豎管系統(tǒng)200的部分地示意性說明。通風豎管系統(tǒng)200可以包括通風豎管202和通風豎管蓋210。通風豎管蓋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豎管202上與第二蓋部分214相接。在一些實施例中，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A和B處樞轉。在另外的實施例中，第一蓋部分212和第二蓋部分214可以經(jīng)由滑動運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，或者由于機械疲勞可以隨著設備的使用壽命而增加。如下文將進一步參考圖3到5B詳細描述，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豎管202中含有熱廢氣。
[0015]圖3是根據(jù)本技術的實施例配置的通風豎管蓋密封系統(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的側面向上或向下延伸。在所說明的實施例中，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合。在一些實施例中，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/或適合于通風豎管蓋處的環(huán)境條件的其它材料。如下文將進一步詳細描述，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，但是在本技術的其它實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。在另外的實施例中，僅第