專利名稱：一種可控多段燃燒加熱型焦爐的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及冶金煉焦領域，特別涉及一種實現(xiàn)焦爐內(nèi)部多段燃燒控制的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著焦化技術(shù)的發(fā)展，國家政策對焦化產(chǎn)業(yè)的環(huán)保要求也越來越高，尤其對焦化陣發(fā)性污染排放、NOx排放限制越來越嚴格。因此，焦爐設計便向著大型化與多點燃燒控制相結(jié)合的結(jié)構(gòu)發(fā)展，以減少推焦次數(shù)，降低NOx的生成，從而達到環(huán)保要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種復熱下調(diào)式、高爐煤氣與空氣分別分段供入立火道燃燒，焦爐煤氣下噴的焦爐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適合焦爐大型化發(fā)展，可有效提高焦爐高向加熱的均勻性，減少熱損失，有利于環(huán)保。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種可控多段燃燒加熱型焦爐，包括燃燒室、炭化室、斜道、蓄熱室，其特征在于， 燃燒室包括多組由兩個立火道組成的雙聯(lián)火道、多段煤氣及空氣供入口、煤氣及空氣第一段供入口位于立火道底部，多段煤氣及空氣供入口位于燃燒室立火道隔墻內(nèi)并位于不同的尚度。一種可控多段燃燒加熱型焦爐，包括燃燒室、炭化室、斜道、蓄熱室，其特征在于， 燃燒室包括由兩個立火道組成的雙聯(lián)火道、多段空氣供入口、空氣第一段供入口位于立火道底部，多段空氣供入口位于燃燒室雙聯(lián)火道隔墻內(nèi)并位于不同的高度，在多段空氣最上部出口設有滑動調(diào)節(jié)磚以調(diào)節(jié)出口氣量，改變高向氣流分配比；焦爐煤氣噴嘴位于立火道底部。所述的燃燒室雙聯(lián)火道隔墻的根部設有廢氣循環(huán)孔，廢氣循環(huán)孔將雙聯(lián)火道的兩個立火道底部連通使燃燒后的廢氣由下降氣流立火道導入煤氣與空氣燃燒的上升氣流立火道。所述的蓄熱室底部與小煙道頂之間設有可調(diào)箅子孔，通過改變可調(diào)箅子孔的氣體流通截面積來來改變高爐煤氣、空氣的氣體供入量，通過在地下室向箅子孔加減調(diào)節(jié)磚來實現(xiàn)。該結(jié)構(gòu)適用于炭化室高度為5 10米的焦爐。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1)該結(jié)構(gòu)可有效改善焦爐高向加熱均勻性，有利于焦爐大型化；使用此結(jié)構(gòu)的焦爐炭化室高向尺寸可達到7m以上，提升了炭化室單孔容積；生產(chǎn)同樣產(chǎn)量焦炭，推焦次數(shù)減少，焦爐陣發(fā)性污染排放降低；同時有效提升焦爐機械的操作效率；2)使用高爐煤氣供熱時，空氣與高爐煤氣分段供入立火道，空氣煤氣供入量均可調(diào)節(jié)；此方法與廢氣循環(huán)相結(jié)合，可有效改善焦爐高向加熱均勻性，減少熱損失，提高了焦爐的熱效率；3)采用焦爐煤氣供熱時，焦爐煤氣下噴，空氣分段供入立火道，與焦爐煤氣進行燃燒，再結(jié)合廢氣循環(huán)技術(shù)，可有效改善焦爐高向加熱均勻性，減少熱損失，提高了焦爐的熱效率；4)分段燃燒與廢氣循環(huán)技術(shù)有利于控制燃燒，降低焦爐煤氣或高爐煤氣燃燒的劇烈程度，減少高溫點，從而降低NOx的產(chǎn)生，更利于環(huán)保。

圖1是本實用新型的焦爐爐體結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本實用新型焦爐爐體燃燒剖視圖。圖中1-燃燒室 2-炭化室 3-上升氣流立火道 4-下降氣流立火道 5-下降氣流斜道6-上升氣流斜道7-上升氣流斜道8-蓄熱室(本交換、廢氣)9-小煙道(廢氣，本交換)10-煤氣小煙道11-空氣小煙道12-煤氣蓄熱室13-空氣蓄熱室14-焦爐煤氣通道15-高爐煤氣、空氣第一段供入口(斜道出口) 16-立火道隔墻內(nèi)空氣與燃氣通道17-第二段高爐煤氣、空氣供入口 18-第三段高爐煤氣、空氣供入口 19-雙聯(lián)火道跨越孔20-廢氣循環(huán)孔
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的爐體結(jié)構(gòu)及加熱方法。見圖1，焦爐結(jié)構(gòu)包括燃燒室1、炭化室2、斜道、蓄熱室，斜道包括上升氣流斜道6、 上升氣流斜道7、下降氣流斜道5 (圖1所示本次交換)；蓄熱室包括煤氣蓄熱室12、空氣蓄熱室13、廢氣蓄熱室8 (圖1所示本次交換)。煉焦用煤由焦爐爐頂裝煤孔裝入炭化室2，由與炭化室2相間排列的燃燒室提供熱量將裝爐煤煉成焦炭，生成的荒煤氣由爐頂部位的上升管孔進入煤氣回收系統(tǒng)。見圖2，焦爐燃燒室包括燃燒室雙聯(lián)火道、空氣及煤氣(高爐煤氣、焦爐煤氣)供入口、雙聯(lián)火道跨越孔19、立火道底部廢氣循環(huán)孔20。雙聯(lián)火道由上升氣流立火道3和下降氣流立火道4組成，通過立火道頂部的跨越孔19連通。 空氣及煤氣供入口包括高爐煤氣、空氣第一段供入口 15、第二段高爐煤氣、空氣供入口 17及第三段高爐煤氣、空氣供入口 18，高爐煤氣、空氣第一段供入口 15(即斜道出口) 位于立火道底部，三段空氣供入口位于燃燒室立火道內(nèi)并位于不同的高度。高爐煤氣、空氣通道16位于立火道的隔墻內(nèi)。當采用焦爐煤氣為燃料時，空氣為多段供入立火道的方式， 空氣多段供入結(jié)構(gòu)同高爐煤氣燃燒的結(jié)構(gòu)，焦爐煤氣由焦爐煤氣噴嘴21噴入立火道底部。雙聯(lián)火道中間隔墻的根部設有廢氣循環(huán)孔20，通過廢氣循環(huán)孔20將兩個立火道底部相連，將下降氣流立火道4中的廢氣抽吸至上升氣流立火道3中，與上升的燃燒氣流混合，達到稀釋燃燒混合氣、降低燃燒劇烈程度、拉長火焰、提高炭化室高向加熱均勻性的目的。燃燒室下部是斜道，斜道下部是蓄熱室。斜道內(nèi)有相互錯開的氣流通道分別與空氣蓄熱室及煤氣蓄熱室相連通，如圖1、圖2所示，燃燒室雙聯(lián)火道隔墻內(nèi)的氣體通道16分別為高爐煤氣及空氣通道，高爐煤氣及空氣通道分別通過斜道7及斜道6與煤氣蓄熱室12及空氣蓄熱室13相通，燃燒后的廢氣通過下降氣流斜道5進入蓄熱室8。蓄熱室被16道小隔墻分為17個分格小蓄熱室，小蓄熱室內(nèi)有多孔格子磚，在小蓄熱室底部有可以調(diào)節(jié)面積大小的可調(diào)箅子孔；通過在地下室向箅子孔加減調(diào)節(jié)磚實現(xiàn)氣體通過截面積的調(diào)節(jié)。在小蓄熱室下部是小煙道，小煙道的外端與分煙道相連接，最后通過總煙道至煙 進行排放。本實施例焦爐工作方式分為兩種供熱關態(tài)，對應兩種燃料供熱，具體敘述如下1.使用高爐煤氣作為燃料與空氣混合燃燒對焦爐進行加熱1)空氣與高爐煤氣分別經(jīng)由空氣蓄熱室13和煤氣蓄熱室12下面的空氣小煙道 11、煤氣小煙道10通過可調(diào)箅子孔分配氣量后進入各自對應的空氣蓄熱室13和煤氣蓄熱室12 ；2)進入空氣蓄熱室13和煤氣蓄熱室12的空氣、高爐煤氣與蓄熱室內(nèi)的格子磚進行熱交換，上升至蓄熱室頂升溫至 iioo°c ；3)到達蓄熱室頂?shù)臒崦簹馀c熱空氣進入蓄熱室上部各自對應的斜道，預熱空氣進入斜道6，預熱的高爐煤氣進入斜道7 ；然后經(jīng)斜道分為兩路分別進入燃燒室立火道底部斜道出口 15和燃燒室立火道隔墻內(nèi)的氣流通道16 ；4)進入燃燒室的熱高爐煤氣與熱空氣分為三部分供入立火道進行燃燒；高爐煤氣、空氣第一段供入口即立火道底斜道出口 15、第二段高爐煤氣、空氣供入口 17、第三段高爐煤氣、空氣供入口 18 ；三段高爐煤氣、空氣入口位于不同的高度，該種氣體多段供入的方式特別適合焦爐的大型化設計，可使煤氣在高向上燃燒分布更均勻、更充分；5)燃燒產(chǎn)生的廢氣上升至立火道頂?shù)目缭娇?9，然后轉(zhuǎn)向進入下降氣流立火道 4，從立火道底的下降氣流斜道5出口進入相鄰的蓄熱室8，在蓄熱室8內(nèi)與格子磚進行熱交換，熱交換后降溫至 270°C的廢氣再經(jīng)過可調(diào)箅子孔進入小煙道、廢氣瓣和煙道彎管通過分煙道，最后通過總煙道至煙 進行排放；6)廢氣循環(huán)在一個雙聯(lián)火道中間隔墻的根部開有廢氣循環(huán)孔20，上升氣流的噴射力與熱浮力會在此處產(chǎn)生負壓，將下降氣流中的廢氣抽吸過來，使其與上升的燃燒氣流混合，達到稀釋燃燒混合氣，降低燃燒劇烈程度，拉長火焰的目標，最終達到炭化室高向加熱均勻性的目的；7)分段燃燒氣流調(diào)節(jié)在分段供氣最頂部出口設有可滑動調(diào)節(jié)磚，通過撥動調(diào)節(jié)磚可以改變氣體出口截面積，從而改變分段供氣高向氣流分配比率，以達到調(diào)節(jié)高向加熱均勻性目的；至此，使用高爐煤氣作為燃料與空氣燃燒進行加熱的一個燃燒過程即告完成。2.使用焦爐煤氣作為燃料與空氣混合燃燒對焦爐進行加熱1)空氣經(jīng)由空氣蓄熱室13和煤氣蓄熱室12下面的煤氣小煙道10、空氣小煙道11 通過可調(diào)箅子孔分配后進入對應的蓄熱室；2)進入空氣蓄熱室13和煤氣蓄熱室12的空氣與蓄熱室內(nèi)的格子磚進行熱交換， 然后上升至蓄熱室頂部；3)到達蓄熱室頂部的熱空氣進入蓄熱室上部斜道6及斜道7內(nèi)，然后進入燃燒室立火道底部和燃燒室立火道隔墻內(nèi)的氣流通道16 ；4)焦爐煤氣流經(jīng)地下室的工藝管道煤氣噴嘴、蓄熱室主墻內(nèi)的煤氣管磚、斜道區(qū)內(nèi)的煤氣管磚和立火道底的焦爐煤氣噴嘴21后進入立火道3 ；[0039]5)進入燃燒室的熱空氣分為三部分(空氣第一段供入口即立火道底斜道出口 15、 第二段空氣供入口 17、第三段空氣供入口 18 ；)與經(jīng)過焦爐煤氣噴嘴21噴射出的焦爐煤氣進行混合燃燒；6)燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣上升至立火道頂?shù)目缭娇?9，然后轉(zhuǎn)向進入下降氣流立火道4，從立火道底的下降氣流斜道5出口進入蓄熱室8，在蓄熱室8內(nèi)與格子磚進行熱交換，熱交換后降溫至 300°C廢氣再經(jīng)過可調(diào)箅子孔進入小煙道、廢氣瓣和煙道彎管通過分煙道，最后通過總煙道至煙 進行排放；7)廢氣循環(huán)一個雙聯(lián)火道中間隔墻的根部開有廢氣循環(huán)孔20，上升氣流的噴射力與熱浮力會在此處產(chǎn)生負壓，將下降氣流中的廢氣抽吸過來，使其與上升的燃燒氣流混合，達到稀釋燃燒混合氣，降低燃燒劇烈程度，拉長火焰的目標，最終達到炭化室高向加熱均勻性的目的。8)分段燃燒氣流調(diào)節(jié)在分段供氣最頂部出口設有可滑動調(diào)節(jié)磚，通過撥動調(diào)節(jié)磚可以改變氣體出口斷面積，從而改變分段供氣高向空氣分配比率，以達到調(diào)節(jié)高向加熱均勻性目的；本實施實例的焦爐兩種燃料加熱方式及結(jié)構(gòu)均適用用于炭化室高度為5 10米的對環(huán)保要求較高的焦爐。
權(quán)利要求1.一種可控多段燃燒加熱型焦爐，包括燃燒室、炭化室、斜道、蓄熱室，其特征在于，燃燒室由若干立火道組成，每兩個立火道組成一個雙聯(lián)火道、多段煤氣及空氣供入口、煤氣及空氣第一段供入口位于立火道底部，多段煤氣及空氣供入口位于燃燒室立火道隔墻內(nèi)并位于不同的高度，其最頂端氣流出口面積可調(diào)。
2.—種可控多段燃燒加熱型焦爐，包括燃燒室、炭化室、斜道、蓄熱室，其特征在于，燃燒室由若干立火道組成，每兩個立火道組成一個雙聯(lián)火道、多段空氣供入口、空氣第一段供入口位于立火道底部，多段空氣供入口位于燃燒室立火道隔墻內(nèi)并位于不同的高度，其最頂端氣流出口面積可調(diào)，焦爐煤氣噴嘴位于立火道底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可控多段燃燒加熱型焦爐，其特征在于，所述的燃燒室雙聯(lián)火道隔墻的根部設有廢氣循環(huán)孔，廢氣循環(huán)孔將雙聯(lián)火道的兩個立火道底部連通使燃燒后的廢氣由下降氣流立火道導入煤氣與空氣燃燒的上升氣流立火道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可控多段燃燒加熱型焦爐，其特征在于，所述的蓄熱室底與小煙道頂之間設有可調(diào)箅子孔，通過調(diào)節(jié)可調(diào)箅子孔的氣體流通截面來調(diào)節(jié)高爐煤氣、空氣的氣體供入量，通過在地下室向箅子孔加減調(diào)節(jié)磚來實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可控多段燃燒加熱型焦爐，其特征在于，在第三段氣體出口處設有滑動式調(diào)節(jié)磚，通過滑動調(diào)節(jié)磚改變頂端氣流出口截面，從而達到調(diào)節(jié)氣體流量的目的。
專利摘要本實用新型涉及冶金煉焦領域一種可控多段燃燒加熱型焦爐，包括燃燒室、炭化室、斜道、蓄熱室，其特征在于，燃燒室由若干立火道組成，每兩個立火道組成一個雙聯(lián)火道、多段高爐煤氣及空氣供入口、高爐煤氣及空氣第一段供入口位于立火道底部，多段高爐煤氣及空氣供入口位于燃燒室立火道隔墻內(nèi)并位于不同的高度，在最頂端氣體出口處設有滑動式調(diào)節(jié)磚，通過調(diào)動調(diào)節(jié)磚改變頂端氣體流通截面積，從而達到調(diào)節(jié)氣體流量的目的。雙聯(lián)火道中間隔墻的根部設有廢氣循環(huán)孔，通過廢氣循環(huán)孔將下降氣流立火道中的廢氣抽吸至上升氣流立火道中，與上升的燃燒氣流混合，達到稀釋燃燒混合氣、降低燃燒劇烈程度、拉長火焰、提高炭化室高向加熱均勻性的目的。該結(jié)構(gòu)適合焦爐大型化發(fā)展，可有效提高焦爐高向加熱的均勻性，減少熱損失，有利于環(huán)保。
文檔編號C10B21/10GK202116492SQ20112021108
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者張長青, 楊俊峰, 馬小波 申請人:中冶焦耐(大連)工程技術(shù)有限公司, 中冶焦耐工程技術(shù)有限公司