橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐的制作方法
【專利摘要】橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，包括的炭化室、燃燒室分置在各個燃燒室兩邊的換熱室；炭化室底部設有自動爐門，在炭化室與燃燒室的下方設有內(nèi)含輸送機的焦炭處理室，輸送機的末端設有干熄爐；燃燒室分隔成左右兩腔室；每側(cè)腔室上下分隔成偶數(shù)個水平火道；一、二層之間靠近中心隔墻留有氣流孔，二、三層之間靠近外墻留有氣流孔，以此類推；在最高層外端設有煙氣出口，在最下層外端有主燃燒器，燃燒室兩邊分別設有換熱室與主燃燒器及煙氣出口分別相連。本發(fā)明在密閉環(huán)境中自動排焦、運焦、熄焦，利用氮氣循環(huán)冷卻、除塵，從根本上解決環(huán)保、節(jié)能問題；同時大大簡化了爐體結(jié)構，取消大型附屬焦爐機械設備，從而降低煉焦爐投資，節(jié)省運行成本。
【專利說明】橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，屬于冶金工業(yè)焦化行業(yè)常規(guī)煉焦【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有大型常規(guī)機械煉焦爐都是由煤料炭化系統(tǒng)和燃氣加熱系統(tǒng)組成的。在爐體上部，數(shù)十個炭化室和數(shù)十個燃燒室相間分布，在燃燒室中，加熱氣體燃燒，通過爐墻把熱量傳給炭化室，在炭化室中煤料受熱炭化；在爐體中部，分布著數(shù)十個換熱室，用于連續(xù)回收煙氣余熱和預熱加熱氣體；在爐體下部，分布著加熱氣體管道和換向閥、截止閥、調(diào)節(jié)閥等，同時還有小煙道、分煙道、廢氣盤等，用于供應和調(diào)節(jié)加熱氣體、導出煙氣。
[0003]在煤料炭化系統(tǒng)中，裝煤車在爐頂把煤料通過裝煤孔裝入炭化室，一個結(jié)焦周期后，在機側(cè)的推焦車打開同側(cè)炭化室爐門，推出炭化成熟的焦炭，同時在焦側(cè)的攔焦車打開同側(cè)炭化室爐門導焦，熄焦車在攔焦車側(cè)下方接焦，并把熱焦炭運送到爐端臺處熄焦?’為了清潔生產(chǎn)，環(huán)保節(jié)能，避免無組織排放，還配套建造大型地面負壓除塵裝置，在爐端臺位置建有干熄焦設施。由于現(xiàn)有大型常規(guī)機械煉焦爐煤料炭化系統(tǒng)的物料都是上進側(cè)出，在開放環(huán)境中出焦、運焦，所以不得不配套建造焦爐兩側(cè)爐門，推焦車、攔焦車、熄焦車，地面除塵裝置、干熄焦設施。所以 ，工藝流程不合理，焦爐輔助機械多，運行成本高，投資大。
[0004]在燃氣加熱系統(tǒng)中，在爐體上部每個燃燒室都是由30多個立火道構成的，每兩個立火道組成一對雙聯(lián)火道，其中一個走上升的燃燒氣流，另一個走下降的煙氣，周期連續(xù)進行；在爐體中部同樣有數(shù)十個換熱室，內(nèi)部裝有蓄熱體，換熱室頂部與燃燒室底部通過長、短斜道相連，并通過出口的調(diào)節(jié)磚調(diào)節(jié)立火道加熱氣體流量；在爐體下部水平小煙道通過其頂部分布的篤子磚與換熱室底部相連，篤子磚用于調(diào)整分配豎向變橫向/豎向變橫向的外排煙氣或加熱氣體，水平小煙道通過廢氣盤與分煙道相通，通過交換機切換加熱氣體和外排煙氣?？梢?，現(xiàn)有煉焦爐上、中、下一燃氣加熱區(qū)，蓄熱區(qū)，加熱氣體和煙氣進出、調(diào)節(jié)區(qū)，不僅形成復雜的上下連通、水平分流和匯流調(diào)節(jié)關系；更重要的是阻礙了物料系統(tǒng)的利用自然重力排焦。因此，爐體結(jié)構不合理，加熱系統(tǒng)復雜、操作困難，阻力大。
[0005]本世紀以來，為了提高產(chǎn)能和勞動生產(chǎn)率，現(xiàn)有的焦爐一味向著炭化室高向化、寬向化、長度最大化的發(fā)展道路，因而，炭化室配套的雙側(cè)爐門和焦爐機械不得不大型化，配套的地面除塵裝置、干熄焦設施也不得不大型化，反過來焦爐機械的處理能力又限制了焦爐炭化室的數(shù)量、高度和長度，推焦車的推焦桿又對炭化室爐墻造成了損害，降低了焦爐爐齡，焦爐生產(chǎn)能力沒有得到有效釋放，焦爐出焦污染、能量損失沒有得到根本解決。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，用于改變現(xiàn)有的煉焦爐豎向加熱間歇交替加熱操作及其復雜的爐體結(jié)構，改變橫向出焦不合理的工藝流程，減少配套的焦爐輔助機械，避免在開放環(huán)境中出焦存在的污染、能耗高等問題，簡化生產(chǎn)操作，降低投資。
[0007]橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，包括多個頂部設有帶孔蓋的裝煤孔的炭化室、多個燃燒室，和分置在各個燃燒室兩邊的換熱室，所述的炭化室和燃燒室間隔設置，且每個炭化室前、后都設置有一個燃燒室；
[0008]其特征在于所述的炭化室四個側(cè)面均由硅磚砌筑而成，該炭化室底部設有自動爐門，在炭化室與燃燒室的下方設有密閉的焦炭處理室，
[0009]在焦炭處理室中，位于自動爐門下方設有兩個向中心傾斜的溜焦臺，在焦炭處理室的位于兩個溜焦臺出口下方設有焦炭輸送機，在焦炭輸送機的末端設有干熄爐；
[0010]所述的燃燒室由硅磚砌筑成長方體狀，且燃燒室內(nèi)部中央設有隔墻，把燃燒室分隔成左右對稱的左腔室和右腔室；
[0011]每側(cè)腔室上下分別由隔板磚間隔成偶數(shù)個水平火道；由下而上，位于第一、二層水平火道之間的隔板磚靠近中心隔墻位置，留有氣流孔，位于第二、三層水平火道之間的隔板磚靠近外墻位置，留有氣流孔，以此類推，在最高層隔板磚靠近中心隔墻位置，留有氣流孔，在最高層的雙數(shù)水平火道外端設有燃燒室煙氣出口，在最下層水平火道外端安裝有主燃燒器，
[0012]燃燒室兩邊分別設有換熱室；所述的主燃燒器通過帶調(diào)節(jié)閥的的貧煤氣連接管和帶調(diào)節(jié)閥的空氣連接管與換熱室相通，所述的貧煤氣連接管和空氣連接管之間設有帶截止閥的旁通管，所述的燃燒室煙氣出口通過煙氣導管與換熱室相通，用于將煙氣余熱與加熱氣體在換熱室內(nèi)連續(xù)進行熱交換。
[0013]上述炭化室內(nèi)含豎直的硅磚隔墻而將炭化室隔離成兩個腔室；且在兩個腔室炭化室與其各自的燃燒室的下方分別設有密閉的焦炭處理室，在炭化室兩個腔室的底部分別設有自動爐門，
[0014]在焦炭處理室中，位于`自動爐門下方設有兩個向中心傾斜的溜焦臺，在焦炭處理室的位于兩個溜焦臺出口下方設有焦炭輸送機，在焦炭輸送機的末端設有干熄爐。
[0015]所述的換熱室包括并排設置且結(jié)構相同的貧煤氣換熱室和空氣換熱室；所述的貧煤氣換熱室內(nèi)上部和下部分別設有表面帶多個穿孔的管板，上下管板之間設有多個分別連接上下管板穿孔的立管，貧煤氣換熱室內(nèi)有中心隔板把立管分成內(nèi)外兩組，中心隔板上端與上管板相連、下端至下管板之間留有管間通道折流孔，在上下管板之間水平設置多個管間折流板，形成多殼程換熱通道。
[0016]上管板位于中心隔板內(nèi)側(cè)部分的上方為上煙氣分流通道，上管板位于中心隔板外側(cè)部分的上方為與所述上煙氣分流通道相隔離的上煙氣匯合通道，
[0017]下管板位于中心隔板內(nèi)側(cè)部分的下方為下煙氣匯合通道，下管板位于中心隔板外側(cè)部分的下方為與所述下煙氣匯合通道相通的下煙氣分流通道，
[0018]在下管板中部的下方設有管內(nèi)通道折流孔，形成兩管程換熱通道，該管內(nèi)通道折流板位于下煙氣匯合通道與下煙氣分流通道之間，
[0019]位于上管板上方的上煙氣分流通道設有煙氣進口，位于上管板上方的上煙氣匯合通道設有換熱室煙氣出口 ；在所述的貧煤氣換熱室上部外側(cè)有貧煤氣入口與管間通道相通，在所述的貧煤氣換熱室上部內(nèi)側(cè)有貧煤氣出口，該貧煤氣出口與設置在貧煤氣換熱室內(nèi)側(cè)的貧煤氣豎向通道相通。[0020]在其余單數(shù)水平火道端墻位置都安裝一個輔助燃燒器和測溫元件；所述的主燃燒器和輔助燃燒器分別與換熱室的貧煤氣豎向通道和空氣豎向通道相連通。
[0021]上述炭化室與燃燒室間隔設置而形成的煉焦爐爐體外表面形狀為長方體形；
[0022]其中，炭化室的內(nèi)腔是縱截面為梯形的結(jié)構，上窄下寬，且側(cè)向剖面為矩形；相應地，上述燃燒室的內(nèi)腔是縱截面為倒梯形的結(jié)構，上寬下窄，且側(cè)向剖面為矩形；簡單的說炭化室比燃燒室高，且比燃燒室窄。
[0023]上述位于炭化室底部的自動爐門3的截面形狀為圓弧形，圓弧形爐門的下方設有液壓升降桿，用于當焦炭干餾成熟時自動打開爐門，裝煤時關閉爐門。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點:燃燒室橫向連續(xù)加熱，燃燒室內(nèi)分多個水平火道主輔多點連續(xù)加熱，換熱室分置在焦爐兩邊，在換熱室內(nèi)煙氣與加熱氣體逆流間壁連續(xù)換熱，大大簡化了現(xiàn)有煉焦爐結(jié)構 ，可以實現(xiàn)定量加熱，加熱氣體調(diào)節(jié)方便，加熱均勻；可以取消復雜的斜道區(qū)長短斜道，取消廢氣盤和交換機等設備，減少異型磚數(shù)量，更重要的是為炭化室豎向排焦創(chuàng)造了有力條件。炭化室豎向排焦，在焦爐下部密閉環(huán)境中自動排焦、運焦、熄焦，利用氮氣循環(huán)冷卻、除塵，從根本上解決了環(huán)保、節(jié)能問題；同時可以取消焦爐兩側(cè)爐門，取消推焦車、攔焦車、熄焦車，取消地面除塵裝置，合理安排干熄焦設施位置；還可以增加炭化室數(shù)量，增加炭化室長度、增加高度，可以延長爐齡，提高產(chǎn)能。從而降低煉焦爐投資，節(jié)省運行成本，簡化生產(chǎn)操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1-5是炭化室為單腔時的結(jié)構示意圖；圖6-10是炭化室為雙腔時的結(jié)構示意圖，且圖1-5分別對應于圖6-10 ；
[0026]圖1為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐縱向剖視圖(A-A)
[0027]圖2為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐橫向剖視圖(B-B)
[0028]圖3為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐側(cè)向剖視圖(C-C)
[0029]即燃燒室與貧煤氣換熱室的側(cè)向剖視圖。
[0030]圖4為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐側(cè)向剖視圖(D-D)
[0031]即燃燒室與空氣換熱室的側(cè)向剖視圖。
[0032]圖5為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐的炭化室側(cè)向剖視圖(E-E，圖中標有炭化室的上升管等常規(guī)管路)
[0033]圖6為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐縱向剖視圖(F-F)，圖6所示的F-F剖視結(jié)構與圖1相同。
[0034]圖7為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐橫向剖視圖(G-G)，圖7較圖2具有炭化室的娃磚隔墻。
[0035]圖8為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐側(cè)向剖視圖(H-H)，圖8較圖3的區(qū)別在于底部有兩套輸送機，其他結(jié)構說明與圖3相同。
[0036]圖9為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐側(cè)向剖視圖(1-1)，圖9較圖4的區(qū)別在于底部有兩套輸送機，其他結(jié)構說明與圖4相同。
[0037]圖10為橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐的炭化室側(cè)向剖視圖(J-J)，圖5與圖10分別體現(xiàn)了單腔炭化室和雙腔炭化室的結(jié)構，圖10較圖5具有硅磚隔墻。[0038]其中，1、炭化室，2、燃燒室，3、換熱室，4、水平火道，5、隔板磚，6、氣流孔，7、隔墻，
8、主燃燒器，9、輔助燃燒器，10、測溫元件，
[0039]11、貧煤氣連接管，12、空氣連接管，13、焦爐煤氣連接管，14、旁通管，15、煙氣導管，16、燃燒室煙氣出口，
[0040]17、立管，18、中心隔板,19、管板,20、管間折流板,21、管內(nèi)通道折流孔,22、管間通道折流孔，23A、上煙氣分流通道，23B、下煙氣分流通道，24A、上煙氣匯合通道，24B、下煙氣匯合通道，25、煙氣進口，26、煙氣出口，27、貧煤氣入口，28、空氣入口，29、貧煤氣出口，30、空氣出口，31、貧煤氣豎向通道，32、空氣豎向通道，33、貧煤氣分出口，34、空氣分出口，35、貧煤氣換熱室，36、空氣換熱室，37、氣流分配板；
[0041 ] A2、孔蓋，A3、自動爐門，A4、裝煤孔，A5、溜焦臺，A6、焦炭輸送機，A7、爐墻，A9、上升管，A10、橋管，All、集氣管，A12、焦炭處理室，A13、保溫墻，A14、硅磚隔墻，A15、干熄爐，A16、入口，A17、出口，A18、干熄爐冷氮氣入口，A19、干熄爐冷氮氣出口，A20、處理室冷氮氣入口，A21、處理室冷氮氣出 口。
【具體實施方式】
[0042]結(jié)合附圖對本發(fā)明詳細說明如下:
[0043]如圖1-5所示，橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，包括多個頂部設有帶孔蓋的裝煤孔A2的炭化室1、多個燃燒室2，和分置在各個燃燒室2兩邊的換熱室3，所述的炭化室I和燃燒室2間隔設置，且每個炭化室I前、后都設置有一個燃燒室2 ；
[0044]其特征在于所述的炭化室I四個側(cè)面均由硅磚砌筑而成，該炭化室I底部設有自動爐門A3，
[0045]在炭化室I與燃燒室2的下方設有密閉的焦炭處理室A12，
[0046]在焦炭處理室A12中，位于自動爐門A3下方設有兩個向中心傾斜的溜焦臺A5，在焦炭處理室A12的位于兩個溜焦臺A5出口下方設有焦炭輸送機A6，在焦炭輸送機A6的末端設有干熄爐A15 ；
[0047]所述的燃燒室2由硅磚砌筑成長方體狀，且燃燒室2內(nèi)部中央設有隔墻7，把燃燒室2分隔成左右對稱的左腔室和右腔室；
[0048]每側(cè)腔室上下分別由隔板磚5間隔成偶數(shù)個水平火道4 ;由下而上，位于第一、二層水平火道4之間的隔板磚5靠近中心隔墻7位置，留有氣流孔6，位于第二、三層水平火道之間的隔板磚5靠近外墻位置，留有氣流孔6，以此類推，在最高層隔板磚5靠近中心隔墻7位置，留有氣流孔6，在最高層的雙數(shù)水平火道4外端設有燃燒室煙氣出口 16，在最下層水平火道4外端安裝有主燃燒器8，
[0049]燃燒室2兩邊分別設有換熱室3 ;所述的主燃燒器8通過帶調(diào)節(jié)閥的的貧煤氣連接管11和帶調(diào)節(jié)閥的空氣連接管12與換熱室3相通，所述的貧煤氣連接管11和空氣連接管12之間設有帶截止閥的旁通管14，所述的燃燒室煙氣出口 16通過煙氣導管15與換熱室3相通，用于將煙氣余熱與加熱氣體在換熱室3內(nèi)連續(xù)進行熱交換。
[0050]以上結(jié)構是炭化室的內(nèi)腔室為單腔室的情況，對上述炭化室的內(nèi)腔室及其下方的焦炭處理室等結(jié)構進行重新設計后，可得到與上述單腔炭化室方案平行的另一套結(jié)構，如圖6-10所示，上述炭化室I內(nèi)含豎直的硅磚隔墻A14而將炭化室I隔離成兩個腔室；且在兩個腔室炭化室I與其各自的燃燒室2的下方分別設有密閉的焦炭處理室A12，在炭化室I兩個腔室的底部分別設有自動爐門A3，
[0051]在焦炭處理室A12中，位于自動爐門A3下方設有兩個向中心傾斜的溜焦臺5，在焦炭處理室A12的位于兩個溜焦臺A5出口下方設有焦炭輸送機A6，在焦炭輸送機A6的末端設有干熄爐A15。
[0052]顯然，由于換熱室3與炭化室I在結(jié)構關系上相對獨立，上述換熱室3可同時適應于單腔室或雙腔室等不同類型的炭化室。
[0053]圖2-4所示的是本發(fā)明提供的一種優(yōu)化后的換熱室，其結(jié)構如下:所述的換熱室3包括并排設置且結(jié)構相同的貧煤氣換熱室35和空氣換熱室36 ;所述的貧煤氣換熱室35內(nèi)上部和下部分別設有表面帶多個穿孔的管板19，上下管板19之間設有多個分別連接上下管板穿孔的立管17，貧煤氣換熱室35內(nèi)有中心隔板18把立管17分成內(nèi)外兩組，中心隔板18上端與上管板19相連、下端至下管板19之間留有管間通道折流孔22，在上下管板19之間水平設置多個管間折流板20，形成多殼程換熱通道。
[0054]上管板19位于中心隔板18內(nèi)側(cè)部分的上方為上煙氣分流通道23A，上管板19位于中心隔板18外 側(cè)部分的上方為與所述上煙氣分流通道23A相隔離的上煙氣匯合通道24A,
[0055]下管板19位于中心隔板18內(nèi)側(cè)部分的下方為下煙氣匯合通道24B，下管板19位于中心隔板18外側(cè)部分的下方為與所述下煙氣匯合通道24B相通的下煙氣分流通道23B，
[0056]在下管板19中部的下方設有管內(nèi)通道折流孔21，形成兩管程換熱通道，該管內(nèi)通道折流板21位于下煙氣匯合通道24B與下煙氣分流通道23B之間，能夠起到延長煙氣運動路徑、增加煙氣滯留時間、提高換熱量的作用，
[0057]位于上管板19上方的上煙氣分流通道23A設有煙氣進口 25，位于上管板19上方的上煙氣匯合通道24A設有換熱室煙氣出口 26 ;在所述的貧煤氣換熱室35上部外側(cè)有貧煤氣入口 27與管間通道相通，在所述的貧煤氣換熱室35上部內(nèi)側(cè)有貧煤氣出口 29，該貧煤氣出口 29與設置在貧煤氣換熱室35內(nèi)側(cè)的貧煤氣豎向通道31相通。
[0058]在貧煤氣豎向通道31朝向燃燒室2的一側(cè)留有貧煤氣分出口 33，通過貧煤氣連接管與燃燒器相連；
[0059]所述的空氣換熱室36與貧煤氣換熱室35結(jié)構相同，貧煤氣換熱室35的貧煤氣入口 27、貧煤氣出口 29，在空氣換熱室36中分別稱為空氣入口 28、空氣出口 30 ；
[0060]空氣換熱室36的空氣出口 30與設置在空氣換熱室36內(nèi)側(cè)的空氣氣豎向通道32相通；在空氣豎向通道32朝向燃燒室2的一側(cè)留有空氣分出口 34，通過空氣連接管與燃燒器相連；
[0061]其余部件如立管17、中心隔板18、上下管板19、管間折流板20、管內(nèi)通道折流孔21、管間通道折流孔22、上下煙氣分流通道23A (B)、上下煙氣匯合通道24A (B)、煙氣進口25、換熱室煙氣出口 26名稱相同。
[0062]所述的貧煤氣連接管11和空氣連接管12分別連接于貧煤氣換熱室35的貧煤氣豎向通道31和空氣換熱室36的空氣豎向通道32 ;所述的煙氣導管15連接于所述的煙氣進口 25。
[0063]本發(fā)明所設計的加熱方式實現(xiàn)了燃燒室的連續(xù)加熱，從換熱室3預熱的加熱氣體經(jīng)由最下層水平火道4進入主燃燒器8，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣折流上升，最后通過煙氣導管15從煙氣進口 25進入換熱室3，隨著煙氣上升，煙氣溫度會逐漸下降，為了保證各層水平火道4加熱溫度均勻，如圖3、4所示，在其余單數(shù)水平火道4端墻位置都安裝一個輔助燃燒器9和測溫元件10 ;所述的主燃燒器8和輔助燃燒器9分別與換熱室3的貧煤氣豎向通道31和空氣豎向通道32相連通；測溫元件10通過檢測本層水平火道4的溫度，自動控制本層輔助燃燒器9的加熱溫度。
[0064]貧煤氣換熱室35內(nèi)側(cè)面的外壁上設有多個與主燃燒器8和輔助燃燒器9相對應的貧煤氣分出口 33，該貧煤氣和分出口 33在空氣換熱室36中稱為空氣分出口 34。
[0065]為了提高排焦和加熱效果，需對炭化室的內(nèi)腔進行相應的改進，并同時保持其長方體形的外部形狀，具體如下:上述炭化室I與燃燒室2間隔設置而形成的煉焦爐爐體外表面形狀為長方體形；
[0066]其中，炭化室I的內(nèi)腔是縱截面為梯形的結(jié)構，上窄下寬，且側(cè)向剖面為矩形；相應地，上述燃燒室2的內(nèi)腔是縱截面為倒梯形的結(jié)構，上寬下窄，且側(cè)向剖面為矩形。簡單的說炭化室I比燃燒室2高，且比燃燒室2窄，如圖所示。
[0067]如圖1所示，為了達到快速排焦的效果，可對焦爐底部的自動爐門A3的形狀進行優(yōu)化，上述自動爐門A3的截面形狀為圓弧形，圓弧形爐門的下方設有液壓升降桿，用于當焦炭干餾成熟時自動打開爐門A3，裝煤時關閉爐門。
[0068]在上述結(jié)構的基礎上進行以下改進，可以實現(xiàn)利用焦爐煤氣進行復式加熱:如圖3所示，上述主燃燒器8和輔助燃燒器9還連接有帶截止閥的焦爐煤氣連接管13。
[0069]所述上煙氣分流通道23A的上方內(nèi)壁為向中心隔板18 —側(cè)傾斜的氣流分配板37，有利于將來自煙氣進口 25的煙氣自上而下均勻分配至立管17內(nèi)；所述上煙氣匯合通道24的上方內(nèi)壁為向中心隔板18 —側(cè)傾斜的氣流分配板37，有利于將來自立管17的煙氣均勻匯合至換熱室煙氣出口 26 ；
`[0070]所述下煙氣匯合通道24B與下煙氣分流通道23B的下方內(nèi)壁為向中心隔板18 —側(cè)傾斜的氣流分配板37，有利于將來自內(nèi)側(cè)立管17的煙氣均勻匯合，而后自下而上均勻分配至立管17內(nèi)。
[0071]所述的換熱室3的立管17選用碳化硅材料，具有耐高溫、耐腐蝕、傳熱效果好等優(yōu)點。
[0072]使用本發(fā)明進行煉焦的工藝過程如下:
[0073]豎向排焦間歇操作，當一個結(jié)焦周期開始時，移動裝煤車打開裝煤孔蓋A2，通過裝煤孔A4把煤料裝入炭化室1，炭化室與燃燒室爐墻A7為硅磚砌筑，煤料在炭化室內(nèi)受熱高溫干餾，當焦炭成熟時，炭化室爐底爐門A3自動打開，爐底爐門靠液壓桿自動升降，金屬爐門上鑲嵌有圓弧形保溫材料，成熟的焦炭靠自身重力下降到兩個溜焦斜臺A5上，并沿著溜焦斜臺滑落到爐組熱焦炭輸送機A6上，溜焦斜臺與熱焦炭輸送機之間有擋焦板，溜焦斜臺由支架支撐，熱焦炭輸送機靠機座固定。
[0074]熱焦炭輸送A6機把焦炭輸送到爐間臺位置干熄焦設施熄焦，熱焦炭經(jīng)炭輸送A6而從干熄爐入口 A16進入干熄爐A15，然后從干熄爐出口 A17排出；焦炭處理室A12與冷卻器、除塵器、氮氣風機相連，焦炭處理室A12微正壓氮氣循環(huán)、冷卻、除塵，具體是冷氮氣分別通過干熄爐冷氮氣入口 A18、處理室冷氮氣入口 A20而進入處理室和干熄爐進行冷卻后，從干熄爐冷氮氣出口 A19和處理室冷氮氣出口 A21排出；在干熄焦設施中，焦炭得到冷卻，冷卻的焦炭被輸送到下一道工序。
[0075]干餾出荒煤氣由上升管A9經(jīng)過橋管AlO進入集氣管All，進入下一道工序，如圖
5、10。整個焦爐周圍磚保溫A13保溫。
[0076]本發(fā)明的加熱過程如下，以燃燒室的一側(cè)腔室及其換熱室為例:
[0077]當貧煤氣加熱時，首先關閉貧煤氣和空氣旁通管14上的截止閥，關閉焦爐煤氣連接管13上的截止閥，貧煤氣和空氣由兩邊換熱器的貧煤氣入口 27和空氣入口 28，分別進入換熱室3的貧煤氣分換熱室35和空氣分換熱室36，在分換熱室中，貧煤氣和空氣走管間多殼程，間壁連續(xù)吸收熱量。煙氣由燃燒室煙氣出口 16通過煙氣導管15，進入換熱室煙氣進口 25依次經(jīng)過上煙氣分流通道23A、內(nèi)側(cè)立管17、下煙氣匯合通道24B、下煙氣分流通道23B、外側(cè)立管17、上煙氣分流通道24A后，從換熱室煙氣出口 26后排出。貧煤氣或空氣分別經(jīng)由貧煤氣入口 27 (空氣入口 28)、外側(cè)立管17管間、管間通道折流孔22、內(nèi)側(cè)立管17管間、貧煤氣出口 29 (30空氣出口)、在貧煤氣豎向通道31 (空氣豎向通道32)的貧煤氣(空氣)分別由貧煤氣分出口 33 (空氣分出口 34)，通過帶調(diào)節(jié)閥貧煤氣連接管11和帶調(diào)節(jié)閥空氣連接管12，進入主燃燒器。在主燃燒器中貧煤氣和空氣燃燒放熱，燃燒后的煙氣沿著水平火道4流動、通過氣流孔上升進一步釋放熱量。為了保證加熱均勻性，在單數(shù)水平加熱火道端墻處，設有煙氣測溫元件10，當水平火道溫度降低時，在貧煤氣豎向通道31和空氣豎向通道32中， 少部分由貧煤氣分出口 33和空氣分出口 34，通過帶調(diào)節(jié)閥的貧煤氣連接管
11和帶調(diào)節(jié)閥的空氣連接管12，進入燃燒室2單數(shù)水平火道的輔助燃燒器9中燃燒補充熱量，煙氣在頂層水平火道由煙氣出口 16，通過煙氣導管15進入兩邊換熱室。煙氣由煙氣入口 25分別進入貧煤氣分換熱室35和空氣分換熱室36，在換熱室3中，煙氣走兩管程，連續(xù)逆流間壁進行熱交換，煙氣釋放出余熱，再由換熱室煙氣出口 26排出，再通過分煙道、總煙道、煙囪高空排放。煉焦爐所有燃燒室、換熱室都按此規(guī)律進行，從而實現(xiàn)煉焦爐的橫向連續(xù)加熱。
[0078]當采用焦爐煤氣加熱時，將貧煤氣分換熱室35作為空氣分換熱室36進行利用，首先開啟貧煤氣和空氣旁通管14上的截止閥，關閉貧煤氣連接管11上的調(diào)節(jié)閥，開啟焦爐煤氣連接管13上的截止閥，為了避免焦爐煤氣預熱裂解，兩邊的貧煤氣換熱室35和空氣換熱室36都走空氣，經(jīng)過貧煤氣換熱室預熱后的空氣由旁通管14上的截止閥，通過空氣連接管12，進入燃燒器的空氣入口 ；焦爐煤氣則不經(jīng)過預熱，由焦爐煤氣連接管13直接進入燃燒器的燃氣入口，焦爐煤氣和空氣在水平火道4中燃燒放熱，煙氣在換熱室3中和空氣連續(xù)逆流間壁換熱。煉焦爐的橫向連續(xù)加熱系統(tǒng)每個燃燒室，每個換熱室都按照上述規(guī)律進行。
[0079]簡而言之，煉焦爐的橫向連續(xù)加熱系統(tǒng)是在兩邊換熱室中煙氣與帶有一定壓力的加熱氣體連續(xù)逆流間壁換熱，煙氣走管程，連續(xù)釋放余熱，加熱器走殼程，連續(xù)吸熱預熱，預熱的加熱氣體分別由兩側(cè)進入燃燒室；加熱氣體在燃燒室兩側(cè)多點連續(xù)燃燒，燃燒的煙氣在水平火道中折流上升，放出熱量，由最頂層水平火道外側(cè)排出進入換熱器。
【權利要求】
1.橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，包括多個頂部設有帶孔蓋的裝煤孔(A2)的炭化室(I )、多個燃燒室(2)，和分置在各個燃燒室(2)兩邊的換熱室(3)，所述的炭化室(I)和燃燒室(2)間隔設置，且每個炭化室(I)前、后都設置有一個燃燒室(2)； 其特征在于所述的炭化室(I)四個側(cè)面均由硅磚砌筑而成，該炭化室(I底部設有自動爐門(A3)，在炭化室(I)與燃燒室(2)的下方設有密閉的焦炭處理室(A12)，在焦炭處理室(A12)中，位于自動爐門(A3)下方設有兩個向中心傾斜的溜焦臺(A5)，在焦炭處理室(A12)的位于兩個溜焦臺(A5)出口下方設有焦炭輸送機(A6)，在焦炭輸送機(A6)的末端設有干熄爐(A15)； 所述的燃燒室(2)由硅磚砌筑成長方體狀，且燃燒室(2)內(nèi)部中央設有隔墻(7)，把燃燒室(2)分隔成左右對稱的左腔室和右腔室； 每側(cè)腔室上下分別由隔板磚(5)間隔成偶數(shù)個水平火道(4);由下而上，位于第一、二層水平火道(4)之間的隔板磚(5)靠近中心隔墻(7)位置，留有氣流孔(6)，位于第二、三層水平火道之間的隔板磚(5)靠近外墻位置，留有氣流孔(6)，以此類推，在最高層隔板磚(5)靠近中心隔墻(7)位置，留有氣流孔(6)，在最高層的雙數(shù)水平火道(4)外端設有燃燒室煙氣出口(16)，在最下層水平火道(4)外端安裝有主燃燒器(8)， 燃燒室(2)兩邊分別設有換熱室(3);所述的主燃燒器(8)通過帶調(diào)節(jié)閥的的貧煤氣連接管(11)和帶調(diào)節(jié)閥的空氣連接管(12)與換熱室(3)相通，所述的貧煤氣連接管(11)和空氣連接管(12)之間設有帶截止閥的旁通管(14)，所述的燃燒室煙氣出口( 16)通過煙氣導管(15)與換熱室(3)相通，用于將煙氣余熱與加熱氣體在換熱室(3)內(nèi)連續(xù)進行熱交換。
2.如權利要求1所述的橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，其特征在于上述炭化室(I)內(nèi)含豎直的硅磚隔墻(A14)而將炭化室(I)隔離成兩個腔室；且在兩個腔室炭化室(I)與其各自的燃燒室2的下方分別設有密閉的焦炭處理室(A12)，在炭化室(I)兩個腔室的底部分別設有自動爐門(A3)，` 在焦炭處理室(A12)中，位于自動爐門(A3)下方設有兩個向中心傾斜的溜焦臺(5)，在焦炭處理室(A12)的位于兩個溜焦臺(A5)出口下方設有焦炭輸送機(A6)，在焦炭輸送機(A6)的末端設有干熄爐(A15)。
3.如權利要求1或2所述的橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，其特征在于所述的換熱室(3)包括并排設置且結(jié)構相同的貧煤氣換熱室(35)和空氣換熱室(36);所述的貧煤氣換熱室(35)內(nèi)上部和下部分別設有表面帶多個穿孔的管板(19)，上下管板(19)之間設有多個分別連接上下管板穿孔的立管(17 )，貧煤氣換熱室(35 )內(nèi)有中心隔板(18 )把立管(17)分成內(nèi)外兩組，中心隔板(18)上端與上管板(19)相連、下端至下管板(19)之間留有管間通道折流孔(22)，在上下管板(19)之間水平設置多個管間折流板(20)，形成多殼程換熱通道； 上管板(19)位于中心隔板(18)內(nèi)側(cè)部分的上方為上煙氣分流通道(23A)，上管板(19)位于中心隔板(18)外側(cè)部分的上方為與所述上煙氣分流通道(23A)相隔離的上煙氣匯合通道(24A)， 下管板(19)位于中心隔板(18)內(nèi)側(cè)部分的下方為下煙氣匯合通道(24B)，下管板(19)位于中心隔板(18)外側(cè)部分的下方為與所述下煙氣匯合通道(24B)相通的下煙氣分流通道(23B)，在下管板(19)中部的下方設有管內(nèi)通道折流孔(21)，形成兩管程換熱通道，該管內(nèi)通道折流板(21)位于下煙氣匯合通道(24B)與下煙氣分流通道(23B)之間， 位于上管板(19)上方的上煙氣分流通道(23A)設有煙氣進口(25)，位于上管板(19)上方的上煙氣匯合通道(24A)設有換熱室煙氣出口(26);在所述的貧煤氣換熱室(35)上部外側(cè)有貧煤氣入口(27)與管間通道相通，在所述的貧煤氣換熱室(35)上部內(nèi)側(cè)有貧煤氣出口( 29 )，該貧煤氣出口( 29 )與設置在貧煤氣換熱室(35 )內(nèi)側(cè)的貧煤氣豎向通道(31)相通。
4.如權利要求3所述的橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，其特征在于在其余單數(shù)水平火道(4)端墻位置都安裝一個輔助燃燒器(9)和測溫元件(10);所述的主燃燒器(8)和輔助燃燒器(9)分別與換熱室(3)的貧煤氣豎向通道(31)和空氣豎向通道(32)相連通。
5.如權利要求1或2所述的橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐，其特征在于上述炭化室 (I)與燃燒室(2)間隔設置而形成的煉焦爐爐體外表面形狀為長方體形； 其中，炭化室(I)的內(nèi)腔是縱截面為梯形的結(jié)構，上窄下寬，且側(cè)向剖面為矩形；相應地，上述燃燒室(2)的內(nèi)腔是縱截面為倒梯形的結(jié)構，上寬下窄，且側(cè)向剖面為矩形。
6.如權利要求1或2所述的橫向連續(xù)加熱、豎向排焦式煉焦爐,其特征在于上述位于炭化室(I)底部的自動爐門(A3)的截面形狀為圓弧形，圓弧形爐門的下方設有液壓升降桿。
【文檔編號】C10B21/10GK103756691SQ201410043532
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權日:2014年1月29日
【發(fā)明者】劉運良, 劉斯佳, 李賢輝, 楊濟寧 申請人:劉運良