具体实施方式

下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的附图中，线条箭头所指的方向为熄焦过程产生烟气的流动方向，空心箭头所指的方向为换热空气的流动方向。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

在现有的湿法熄焦工艺中，由于熄焦塔烟气处理系统不仅需要适应间歇式的烟气处理环境，而且在任意一次的烟气处理过程中，系统会在瞬间面临大量的高温烟气的负荷，往往会出现烟气处理不当或者处理不充分，导致在烟气排放过程中出现烟囱冒白烟的现象发生。

为了解决现有技术在对熄焦塔烟气处理过程中所存在的烟囱冒白烟的问题，本实施例提出一种熄焦塔烟气处理系统，与现有技术相同的是，本实例可以是在现有的熄焦塔结构的基础上进行烟气处理方面的改造，因此本实施例中的熄焦塔1与现有技术中的熄焦塔大致相同，即熄焦塔1内设置熄焦车2，同时在熄焦车2的上方空间设置喷淋管路，用于对熄焦车2上的高温焦炭进行喷淋，所述喷淋管路的入口端通过熄焦水泵4与喷淋水池3连通，从而熄焦水泵4抽取喷淋水池3中的水，并将水输送至熄焦塔1内部的喷淋管路进行喷淋熄焦；

在熄焦过程中，水遇到高温焦炭蒸发形成高温蒸汽，高温蒸汽在升腾的过程中，携带部分空气以及大量的粉尘等固态颗粒，形成高温烟气；为了对熄焦塔1中生成的高温烟气进行处理，如附图1-4所示，所述烟气处理系统包括熄焦塔1、板式换热器9、排烟装置11。

所述熄焦塔1的集烟口14与板式换热器9的烟气进口94连通，所述板式换热器9的烟气出口95与排烟装置11连通，所述板式换热器9包括烟气通道91、空气通道92、空气进口管96、空气出口管97，所述烟气通道91、空气通道92之间设置换热层93，所述烟气通道91与空气通道92之间通过换热层93，以蓄热式换热和/或间壁式换热的方式进行换热；所述烟气进口94、烟气通道91、烟气出口95依次连通；

所述板式换热器9的空气进口管96的入口端与第一风机10连接，通过第一风机10向板式换热器9提供常温空气作为换热介质，所述板式换热器9的空气进口管96的出口端与空气通道92连通，所述板式换热器9的空气出口管97的入口端与空气通道92连通，所述板式换热器9的空气出口管97的出口端与排烟装置11连通；所述空气通道92中始终保持空气流动。

其中，所述烟气通道91与空气通道92之间可以为间壁式换热，即直接通过换热层93进行传热；此时，所述换热层93可以为常规的换热板片；

所述烟气通道91与空气通道92之间也可以为蓄热式换热，烟气通道91将热量传递给换热层93，进行蓄热，然后换热层93将存储的热量再传递至空气通道92，此时，所述换热层93可以为具有蓄热功能的换热结构，可以由蓄热材料制成一体化的换热板，也可以是夹层结构，所述夹层结构的外壁为传热板，所述夹层结构的内部为空腔并填充蓄热材料。

作为优选的，所述烟气通道91与空气通道92之间通过换热层93，同时以蓄热式换热、间壁式换热的方式进行换热；具体是指，所述换热层93具有蓄热功能，且在换热过程中，熄焦塔中的高温烟气是以间歇式生成，并以间歇的方式进入烟气通道91，所述空气通道92中始终保持空气流动，从而使得高温烟气进入烟气通道91后，与空气通道92中的空气之间的换热过程，可以视为间壁式换热过程；而当高温烟气流出烟气通道91后，换热层93将存储的热量继续传递给空气通道92中的空气，这一过程可以视为蓄热式换热过程。

所述换热层93为无机非金属换热板片，例如玻璃换热板、陶瓷换热板；与现有技术中的液态蓄热相比，利用无机非金属材质做成固态换热层，将固态的换热层93直接作为换热器中的换热板片，无需在换热器外设置额外的装置，利用无机非金属材质比热容较大的优势，对高温烟气进行换热并蓄热；从而利用无机非金属材料制得固态的换热层93，一方面通过无机非金属材料的蓄热作用，确保了板式换热器9能够承受瞬间且大量的高温烟气负荷，以适应间歇式的烟气处理环境，另一方面无需设置额外的装置，简化了换热器及烟气处理系统的结构，有利于降低设备成本。

所述换热层93的厚度W为烟气通道91宽度D2或空气通道92宽度D1的0.5-5倍，优选为3-5倍。

作为优选，所述换热层93为厚玻璃板，一方面玻璃的比热容较大，做成较大且较厚的尺寸，能够吸收足够多的热量，并保持较小的温升，有利于提高与烟气之间的换热效率；另一方面玻璃板的表面较为光滑，在烟气换热过程中，烟气或空气中的污物较难附着在换热层93，有利于保持换热器内部通道的清洁、畅通；同时玻璃相较于其他常规的换热板材质，其价格较为低廉，有利于降低设备成本。

其中，作为优选的，在烟气通道91中，烟气的流动方向为竖直向上。

所述排烟装置11可以为常规的烟囱，或排烟管道，鉴于其为现有技术，在此不进行赘述。

从而对熄焦塔1间歇产生的高温烟气进行处理时，在板式换热器9中，首先通过大尺寸的换热层93与高温烟气进行换热，单车次熄焦过程中产生的瞬间且大量的高温烟气将热量传递给换热层93，形成相对的低温烟气，然后换热层93连续不断地将热量传递给空气通道92中的流动空气；该过程即使在高温烟气与换热层93换热完毕后，换热层93仍能持续地与空气进行换热，一方面有利于确保板式换热器9能够承受瞬间且大量的高温烟气负荷，以适应间歇式的烟气处理环境，另一方面通过换热层93提供的热量过渡作用，确保了板式换热器9在每一次的间歇式烟气处理过程中均能够具有较高的换热效率，有利于降低烟气的热量及绝对湿度，在一定程度上避免了烟囱冒白烟的现象产生。

在实际的换热过程中，高温烟气向换热层93提供热量后变为低温烟气，同时随着烟气温度的降低，烟气内部的部分水蒸气会凝结成冷凝水滴，在竖直设置的烟气通道91中，烟气竖直向上流动，凝结出的冷凝水滴在自身重力的作用下向下流动，从烟气中脱离，这使得换热后的烟气的绝对湿度随之降低，并进入排烟装置11中；在空气通道92中，常温空气与换热层93换热，常温空气吸收热量变为热干空气，然后通过空气出口管片97进入排烟装置11中，与低温烟气混合，形成温度较高的混合烟气；此时，在排烟装置11中，混合烟气的温度要高于低温烟气，混合烟气的绝对湿度低于低温烟气，且随着烟气温度的升高，混合烟气的相对湿度也低于低温烟气的相对湿度，最后通过排烟装置11将混合烟气外排；

而在混合烟气排放至大气中以后，混合烟气的温度急剧降低，但由于此时混合烟气的相对湿度较低，在混合烟气降温的过程中，混合烟气中的水蒸气始终处于不饱和状态，即水蒸气始终保持气态，不会凝结为小液滴，从而通过本实施例提出的熄焦塔烟气处理系统，使得熄焦塔所产生的烟气在排放过程中，不会出现烟囱冒白烟的情况。

实施例2

如附图1所示，本实施例在实施例1的基础上，提出一种熄焦塔烟气处理系统，包括依次连通的熄焦塔1、喷淋塔6、除雾除尘装置8、板式换热器9、排烟装置11；

所述喷淋塔6为常规的喷淋塔结构，其内部设有喷淋水管路，所述喷淋水管路的进水端通过喷淋水泵5与喷淋水池3连通，喷淋塔6通过喷淋水泵5抽取水，并通过喷淋水管路在喷淋塔6内部对高温烟气进行喷淋；

具体的，所述熄焦塔1的集烟口14与喷淋塔6的烟气进口连通，使得高温烟气进入喷淋塔6中，经过喷淋水喷淋，一方面高温烟气与喷淋水换热，有利于降低高温烟气的热量，另一方面高温烟气中携带的粉尘等颗粒物，会被喷淋水吸收，有利于降低高温烟气中的颗粒物含量；喷淋后形成的污水进入污水池7中，以备后续工艺的使用或处理。

在高温烟气经过喷淋塔6后，会携带出部分的水滴，从而通过在喷淋塔6、板式换热器9之间设置除雾除尘装置8，对喷淋后的高温烟气进行除雾、除尘过程，从而降低了烟气中的液态物质、固态物质的含量，一方面降低了烟气中颗粒物的含量，有利于避免颗粒物污染，另一方面降低了烟气中水分含量，在一定程度上有利于避免烟囱冒白烟的现象产生。对于所述除雾除尘装置8而言，为常规的除雾除尘器，具体结构及其工作原理均为现有技术，在此不进行赘述。

其中，在本实施例中，除雾除尘装置8的设计根据喷淋塔6的除尘效果而设置，在本实施例提出的系统设置情况之外，若喷淋塔6的除尘效果良好，所述系统可以不设置除雾除尘装置8；

即本实施例还提出另一种熄焦塔烟气处理系统，包括依次连通的熄焦塔1、喷淋塔6、板式换热器9、排烟装置11，即可满足对熄焦塔烟气处理的需求。

实施例3

如附图3所示，本实施例在实施例1的基础上，提出另一种熄焦塔烟气处理系统，本实施例与实施例1基本相同，所不同的是：

所述板式换热器9设置在熄焦塔1的上方，且所述板式换热器9的烟气进口94与熄焦塔1的集烟口14直接连接，即熄焦塔1中的高温烟气升腾至集烟口14后，直接进入板式换热器9中进行换热。

在板式换热器9中，经过换热，烟气内部的部分水蒸气会凝结成冷凝水滴，在竖直设置的烟气通道91中，烟气竖直向上流动，凝结出的冷凝水滴在自身重力的作用下向下流动，落入到熄焦塔1中；

考虑到换热后的烟气中仍会携带部分雾滴、粉尘等物质，所述熄焦塔烟气处理系统包括除雾除尘装置8，所述除雾除尘装置8的进口与板式换热器9的烟气出口95连通，所述除雾除尘装置8的出口与排烟装置11连通；从而通过设置除雾除尘装置8，对换热后的烟气进行除雾、除尘过程，从而降低了烟气中的液态物质、固态物质的含量，一方面降低了烟气中颗粒物的含量，有利于避免颗粒物污染，另一方面降低了烟气中水分含量，在一定程度上有利于避免烟囱冒白烟的现象产生。对于所述除雾除尘装置8而言，为常规的除雾除尘器，具体结构及其工作原理均为现有技术，在此不进行赘述。

为了便于实际生产应用以及对排烟高度的要求，所述熄焦塔1、板式换热器9、除雾除尘装置8、排烟装置11为一体结构；即所述除雾除尘装置8设置在板式换热器9的上方，所述除雾除尘装置8的进口与板式换热器9的烟气出口95直接连接；所述排烟装置11设置在除雾除尘装置8的上方，所述排烟装置11与除雾除尘装置8的出口直接连接；从而使得熄焦过程中产生的烟气能够沿竖直方向进行自然升腾，并经过相应的处理后进行排放，同时无需额外建设烟囱，通过在竖直方向上熄焦塔1、板式换热器9、除雾除尘装置8的高度，便能够极大地提高排烟装置11的高度，有利于提高排烟口的高度，以满足实际生产过程中对排烟高度的要求。

实施例4

如附图4所示，本实施例在实施例1-3任一个实施例的基础上，对熄焦塔烟气处理系统进行部分改进；本实施例与实施例1-3任一个实施例基本相同，所不同的是：

所述板式换热器9的空气出口管97上设置排空管路12，所述排空管路12上设置排空阀13。

由于实际生产过程中，设备的规模，尤其是板式换热器9的规模不同，当板式换热器9中的换热层93的蓄热总量大于单次熄焦过程中烟气携带的热量；则在熄焦系统刚开始运行，进行完一次熄焦过程后，换热层93温度较低，使得换热层93与空气之间的换热量较小，无法使得空气具有较高的温度，从而为了避免温度较低的空气对换热后的烟气排放过程产生干扰，通过设置排空管路12，对这种特定情况下的低温空气进行排空，使其不进入排烟装置11中。

实施例5

如附图5-7所示，本实施例在实施例1的基础上，提出另一种熄焦塔烟气处理系统，本实施例与实施例1基本相同，所不同的是：

所述烟气处理系统包括预冷却装置15，所述预冷却装置15设置在熄焦塔1、喷淋塔6之间，所述预冷却装置15包括冷却壁151和至少一个预冷却通道152，所述预冷却通道152的进口端与熄焦塔1连通，所述预冷却通道152的出口端与喷淋塔6连通，对熄焦塔1中产生的高温烟气进行预冷却。

对于所述预冷却装置15而言，可以是管状结构，即所述冷却壁151为管壁，所述预冷却通道152为管腔；

所述预冷却装置15也可以是套管结构，即所述冷却壁151为管壁，预冷却装置15包括多个直径大小不同的冷却壁151，且多个冷却壁151相互套设；除了直径最小的冷却壁151其自身所形成的一个预冷却通道152之外，任意相邻的两个冷却壁151之间同样也形成预冷却通道152。

所述预冷却装置15也可以是夹板式结构，即所述冷却壁151为板体结构；作为优选的，所述预冷却装置15包括多个冷却壁151，且任意相邻的两个冷却壁151之间形成预冷却通道152。

为了确保预冷却装置15的冷却效率，所述冷却壁151为无机非金属材质，例如玻璃、陶瓷等；利用无机非金属材质比热容较大的优势，对高温烟气进行预冷却；

作为优选，所述冷却壁151为陶瓷板，一方面陶瓷的比热容较大，有利于提高冷却装置15的冷却效率；另一方面陶瓷的表面较为光滑，烟气或空气中的污物较难附着在冷却壁151，有利于保持预冷却通道152的清洁、畅通。

除此之外，所述系统还包括第二风机16，所述第二风机16设置在熄焦塔1与预冷却通道152的进口端之间，且所述第二风机16始终保持运转状态；

在熄焦过程中，第二风机16保持运转，将熄焦塔1中产生的高温烟气抽进预冷却装置15中，经过预冷却后的烟气进入喷淋塔6中，喷淋塔6通过喷淋对烟气进行进一步的降温、除尘；

由于熄焦过程往往为间歇性进行，在对单车次的熄焦车2熄焦完毕后，虽然没有高温烟气的生成，但在下一次熄焦过程进行之前，第二风机16始终保持运转，将低温空气抽进预冷却装置15中，对预冷却装置15的冷却壁151进行降温，使得冷却壁151的温度工况能够尽快降低，以满足后续熄焦过程中的预冷却需求；

在该过程中，第二风机16将低温空气抽进预冷却装置15中，此时喷淋塔6无需对低温空气进行喷淋，即在本实施例中，喷淋塔6无需始终保持喷淋工作状态，仅在高温烟气通过时进行喷淋，对于低温空气通过时不进行喷淋。

实施例6

本实施例在实施例1-5任一实施例的基础上，提出一种熄焦塔烟气处理方法，包括以下步骤：

S1、喷淋熄焦，产生熄焦烟气；

该过程为现有技术中常规的湿法熄焦过程，在此不进行赘述。

S2、熄焦烟气与换热层93的换热过程；

在板式换热器9中，湿法熄焦产生的高温烟气与换热层93进行换热，高温烟气变为低温烟气。

S3、换热层93与空气的换热过程；

在板式换热器9中，吸收热量的换热层93将热量传递给空气，常温空气变为热干空气。

S4、烟气与空气的混合过程；

在排烟装置11中，步骤S2形成的低温烟气与步骤S3形成的热干空气进行混合，形成混合烟气。

S5、烟气排放过程；

步骤S4中形成的混合烟气通过排烟装置11排放至大气中。

实施例7

本实施例在实施例6的基础上，针对实施例2中的熄焦塔烟气处理系统，提出一种熄焦塔烟气处理方法，包括以下步骤：

A1、喷淋熄焦，产生熄焦烟气；

A2、熄焦烟气的喷淋过程；

通过喷淋塔6对高温烟气进行喷淋，一方面高温烟气与喷淋水换热，有利于降低高温烟气的热量，另一方面高温烟气中携带的粉尘等颗粒物，会被喷淋水吸收，有利于降低高温烟气中的颗粒物含量。

A3、喷淋后的熄焦烟气的除雾除尘过程；

喷淋后的熄焦烟气进入除雾除尘装置8，对喷淋后的高温烟气进行除雾、除尘过程，从而降低了烟气中的液态物质、固态物质的含量，一方面降低了烟气中颗粒物的含量，有利于避免颗粒物污染，另一方面降低了烟气中水分含量，在一定程度上有利于避免烟囱冒白烟的现象产生。

A4、除雾除尘后的熄焦烟气与换热层93的换热过程；

在板式换热器9中，除雾除尘后的高温烟气与换热层93进行换热，高温烟气变为低温烟气。

A5、换热层93与空气的换热过程；

A6、烟气与空气的混合过程；

A7、烟气排放过程。

实施例8

本实施例在实施例6的基础上，针对实施例3中的熄焦塔烟气处理系统，提出一种熄焦塔烟气处理方法，包括以下步骤：

B1、喷淋熄焦，产生熄焦烟气；

B2、熄焦烟气与换热层93的换热过程；

B3、换热层93与空气的换热过程；

B4、换热后的熄焦烟气的除雾除尘过程；

经过步骤B2的换热过程，换热后的熄焦烟气进入除雾除尘装置8，对喷淋后的高温烟气进行除雾、除尘过程。

B5、除雾除尘后的烟气与换热后的空气的混合过程；

在排烟装置11中，步骤B4中除雾除尘后的低温烟气与步骤B3形成的热干空气进行混合，形成混合烟气。

B6、烟气排放过程。

实施例9

本实施例在实施例4的基础上，提出一种熄焦塔烟气处理系统及处理方法，在所述熄焦塔烟气处理系统中，换热层93的蓄热总量大于单次熄焦过程中烟气携带的热量，所述系统包括中央处理器、温度检测装置，所述温度检测装置设置在空气出口管97中，用于获取空气出口管97中空气的温度，所述中央处理器分别与温度检测装置、排空阀13连接，所述排空阀13为常规的电磁阀。

所述方法在所述烟气处理系统的基础上，包括以下步骤：

C1、喷淋熄焦，产生熄焦烟气；

C2、熄焦烟气与换热层93的换热过程；

C3、换热层93与空气的换热过程；

C4、中央处理器通过温度检测装置实时获取空气出口管97中空气的温度T1；

所述温度监测装置为常规的温度传感器或温度检测仪。

C5、中央处理器判断空气的温度T1是否大于预设温度T0；否，则进行步骤C6；是，则进行步骤C7；

所述预设温度T0为满足工艺要求的额定空气温度。

C6、中央处理器控制排空阀13开启，并返回步骤C4；

在熄焦系统刚开始运行，进行完一次熄焦过程后，换热层93温度较低，使得换热层93与空气之间的换热量较小，无法使得空气具有较高的温度，容易出现T1不大于T0的情况，此时说明实际的空气温度较低，若将温度较低的空气导入排烟装置11中，则往往会对换热后的烟气排放过程产生干扰；从而开启排空阀13，将温度较低的空气直接排空，并返回步骤C4，持续对T1进行检测。

C7、中央处理器控制排空阀13关闭，进行烟气与空气的混合过程；

在系统运行一定时间后，随着换热层93积蓄的热量不断增多，换热层93的温度不断上升，使得换热后的空气也具有较高的温度，当步骤C3形成的热干空气满足预设温度T0的工艺要求后，即T1＞T0后，关闭排空阀13，使得满足工艺要求的热干空气进入排烟装置11中；同时在排烟装置11中，步骤C2形成的低温烟气与步骤C3形成的热干空气进行混合，形成混合烟气。

C8、烟气排放过程。

实施例10

本实施例在实施例6的基础上，针对实施例5中的熄焦塔烟气处理系统，提出一种熄焦塔烟气处理方法，包括以下步骤：

D1、喷淋熄焦，产生熄焦烟气；

将一辆等待熄焦的熄焦车2推入熄焦塔1中，向熄焦车2上喷淋进行湿法熄焦。

D2、启动第二风机16，将熄焦烟气从熄焦塔1抽至预冷却装置15中；

D3、预冷却装置15对熄焦烟气进行预冷却；

D4、预冷却后的熄焦烟气进入喷淋塔6中，进行熄焦烟气的喷淋过程；

通过喷淋塔6对高温烟气进行喷淋，一方面高温烟气与喷淋水换热，有利于降低高温烟气的热量，另一方面高温烟气中携带的粉尘等颗粒物，会被喷淋水吸收，有利于降低高温烟气中的颗粒物含量。

D5、喷淋后的熄焦烟气的除雾除尘过程；

喷淋后的熄焦烟气进入除雾除尘装置8，对喷淋后的高温烟气进行除雾、除尘过程，从而降低了烟气中的液态物质、固态物质的含量，一方面降低了烟气中颗粒物的含量，有利于避免颗粒物污染，另一方面降低了烟气中水分含量，在一定程度上有利于避免烟囱冒白烟的现象产生。

D6、除雾除尘后的熄焦烟气与换热层93的换热过程；

在板式换热器9中，除雾除尘后的高温烟气与换热层93进行换热，高温烟气变为低温烟气。

D7、换热层93与空气的换热过程；

在板式换热器9中，吸收热量的换热层93将热量传递给空气，常温空气变为热干空气。

D8、烟气与空气的混合过程；

在排烟装置11中，步骤D6形成的低温烟气与步骤D7形成的热干空气进行混合，形成混合烟气。

D9、烟气排放过程；

步骤D8中形成的混合烟气通过排烟装置11排放至大气中。

D10、在熄焦车2停止产生熄焦烟气后，将熄焦车2推出熄焦塔1，喷淋塔6停止喷淋；

D11、保持第二风机16运转，将低温空气抽进预冷却装置15中；

D12、低温空气对预冷却装置15的冷却壁151进行降温；

D13、将另一辆等待熄焦的熄焦车2推入熄焦塔1中，返回步骤D1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。