專利名稱:干法熄焦設(shè)備的制作方法
本設(shè)備涉及一種干法熄焦設(shè)備，它有一個爐身，爐身上有一個帶裝焦口的前置爐膛，前置爐膛下面是消火室，消火室下部有一個出焦口和一個惰性氣體入口，爐身上還有一個與前置爐膛相連的惰性氣體出口，在前置爐膛中設(shè)有一個垂直的作為焦炭料堆邊界的外殼，它與前置爐膛的壁在惰性氣體出口處形成一個環(huán)形腔作為惰性氣體通道;惰性氣體冷卻和除塵后重新供入惰性氣體入口。
干法熄焦時，裝入前置爐膛的總有如此之多的熱焦炭，因而在前置爐膛中始終有一定量的溫度基本一致的焦炭。焦炭均勻地從前置爐膛落入消火室，在那里逆流和循環(huán)流動的惰性氣體使焦炭消火。焦炭還將它的熱量傳給在管道中流動的冷卻水，冷卻水可直接或可經(jīng)換熱器中間轉(zhuǎn)換后用于產(chǎn)生蒸汽(DE-OS 3332702)。
從前置爐膛氣體出口流出的惰性氣體在到達(dá)一個惰性氣體在其中進(jìn)行多級冷卻的廢熱鍋爐之前，首先通過粗除塵器進(jìn)行粗除塵。在廢熱鍋爐后設(shè)有細(xì)除塵器，所以無塵的惰性氣體借助于一個鼓風(fēng)機可以重新供至消火室處的惰性氣體入口。
這種干法熄焦設(shè)備成本很高，為惰性氣體的除塵和冷卻所需的設(shè)備體積大。這意味著惰性氣體的流路較長，并有較大的壓力損失，而壓力損失是在粗除塵器、廢熱鍋爐和細(xì)除塵器中造成的。與之相應(yīng)的是在工作中能量消耗大。
本發(fā)明的目的是使干法熄焦設(shè)備的成本降低，減小體積和減小工作時的能量消耗，并保證有有利的熱平衡。
達(dá)到這一目的是通過將環(huán)形腔作成復(fù)燃室，在焦炭料堆上面從前置膛引出的多根氣體導(dǎo)管與供空氣管交錯地通入此復(fù)燃室中;此外還在環(huán)形腔的壁上設(shè)置流過冷卻水的管道。
通過在環(huán)形腔中燃燒與惰性氣體一起流動的可燃成分的一部分，并與此同時通過在環(huán)形腔中冷卻惰性氣體，使循環(huán)流動的惰性氣體熱量的大部分已經(jīng)可以被排出。因此不僅可以減少惰性氣體量，而且可以相應(yīng)地縮小在這以后所設(shè)置的各設(shè)備尺寸，如除塵器、廢熱鍋爐、鼓風(fēng)機和導(dǎo)管。
已經(jīng)證明，在從焦炭料堆上面前置爐膛引出的、并通往環(huán)形腔的氣體導(dǎo)管中無需鼓風(fēng)機，因為在焦炭料堆上面前置爐膛中的壓力，大約比環(huán)形腔中的壓力高20至50毫米水柱(約200至500件頓/米2)。實際上在環(huán)形腔中的復(fù)燃只要供入足夠的空氣便可以維持。
在環(huán)形腔中釋放出來的熱量，一部分被從覆蓋在環(huán)形腔上的管道中流過的冷卻水所吸收。環(huán)形腔中的管道與上下收集器連通，其中上收集器按一般方式與一個消耗器或蒸汽包相連。
對于減小體積和能量消耗特別有利的情況是，只要除了采取前述各種措施以外，緊接在惰性氣體出口后面至少設(shè)一個用于細(xì)除塵的旋風(fēng)除塵器，尤其是使其內(nèi)壁由流過冷卻水的換熱器構(gòu)成。在這一位置，旋風(fēng)除塵器可以毫無困難地除了粗除塵以外，還進(jìn)行細(xì)除塵，因為在環(huán)形腔中只是部分被冷卻了的惰性氣體總還有相當(dāng)高的溫度，所以它們具有較小的粘度，這樣的粘度如同在旋風(fēng)除塵器中有高的氣體速度那樣有利于細(xì)除塵。因此可以免去一個具有高壓力損失的專用粗除塵器。這種在其內(nèi)壁設(shè)換熱器的旋風(fēng)除塵器，由于有強烈的渦流，適用于在壓力損失最小的條件下冷卻惰性氣體，所以還有很大的可能性省去專門的廢熱鍋爐。
旋風(fēng)除塵器的換熱器可具有雙層壁的換熱表面。不過，換熱器最好由管道組成，管道與上下收集器連接。
在旋風(fēng)除塵器中也可以設(shè)多組彼此上下相疊的換熱器，以便獲得具有不同質(zhì)量的蒸汽，蒸汽同樣可供往不同的消耗器。所以換熱器可從例如在一個與惰性氣體出口相連的旋風(fēng)除塵器圓柱段形成過熱器。
旋風(fēng)除塵器的換熱器最好在其受惰性氣體沖擊的側(cè)面設(shè)防磨層。
對于一般的工作狀態(tài)，可以在旋風(fēng)除塵器后面設(shè)置一個廢熱鍋爐。
還可以在消火室中惰性氣體入口前的地方將惰性氣流的一部分(包括在熄焦時離析出來與之一起流動的可燃?xì)怏w在內(nèi)，如一氧化碳、氫和碳?xì)浠衔锏?引出，并直接或間接地(從消火室的旁路)輸入環(huán)形腔，以便使可燃?xì)怏w成分在那里燃燒。
下面說明在圖中所表示的本發(fā)明的一個實施例。唯一的一個圖示表示了干法熄焦設(shè)備的一個垂直剖面。
所表示的干法熄焦設(shè)備有一個具有前置爐膛1和其下面的消火室2的爐身。在前置爐膛1的上端有一個入焦口3。前置爐膛1中設(shè)置最好由耐火材料制成的外殼6，它的大小應(yīng)能在前置爐膛1的壁14和外殼6之間形成一個環(huán)形腔15。外殼6沿垂直方向終止在消火室2的上方一定距離處惰性氣體出口16所在的區(qū)域中，惰性氣體出口16與環(huán)形腔15相連。
消火室2的下部20設(shè)計成錐形，它終止在出焦口21的上方。在出焦口21的上面有一個環(huán)繞消火室2下部20的環(huán)形導(dǎo)管22，氣體出口從這里引出并匯入消火室2，氣體出口未在圖中全部表示，圖中只表示了中心出氣口26。每一個出氣口可設(shè)有一個可調(diào)截止閥。環(huán)形導(dǎo)管22在惰性氣體入口28處與鼓風(fēng)機40相接。
在焦炭料堆42的上方從前置爐膛1引出多根導(dǎo)管43，它們從上方通過壁14的收縮區(qū)30引入環(huán)形膛15。導(dǎo)管43與空氣進(jìn)氣管18彼此交替地沿環(huán)形腔15的圓周均勻分布。空氣進(jìn)氣管18是以同樣的方式從上面引入環(huán)形腔15的。環(huán)形腔15的內(nèi)側(cè)、外側(cè)和上部均覆蓋以流過冷卻水的管道44，管道44與上收集器45和下收集器45相連。下收集器45通過進(jìn)水管47供入冷卻水。上收集器46經(jīng)過導(dǎo)管48與蒸汽包49相連。
因為在焦炭料堆42上方前置爐膛1中的壓力比惰性氣體出口16處的壓力約高20至50毫米水柱，所以氣體從前置爐膛1經(jīng)導(dǎo)管43吸入環(huán)形腔15。導(dǎo)管43中至少有一根經(jīng)閥門70與惰性氣體入口28的分支導(dǎo)管69相連通。通過同時供入空氣可以使這些氣體和從下部直接進(jìn)入環(huán)形腔15的惰性氣體中可燃成分的一部分燃燒。在環(huán)形腔15中可經(jīng)供水管道44將惰性氣體在消火室2中和環(huán)形腔15中所吸收總熱量的約15%至20%帶走。
緊接在惰性氣體出口16處連接一個旋風(fēng)除塵器50，旋風(fēng)除塵器50在惰性氣體出口16所在的高度處有一個圓柱段51，在它的下面是一般的錐形段52，旋風(fēng)除塵器50的內(nèi)壁設(shè)計成流過冷卻水的換熱器。換熱器成組地彼此上下重疊設(shè)置。在所表示的實施例中，換熱器是由在圓柱段上垂直安裝的管道53以及相應(yīng)地安裝在錐形段52中的管道54所組成。管道53和54分別與下收集器55和56以及上收集器57和58相連。如圖所示，下收集器55、56經(jīng)供水管59或60供入冷卻水，水來自蒸汽包49。圓柱段51的上收集器57與消耗器導(dǎo)管61相連，錐形段52的上收集器58經(jīng)導(dǎo)管62與蒸汽包49相連。在所表示的實施例中，圓柱段51的換熱器設(shè)計成過熱器，而錐形段52的換熱器則作為蒸汽器。
由圖所示的實施例中，導(dǎo)管53、54以及它們的收集器55至58均嵌在旋風(fēng)除塵器50的壁中，所以它們均設(shè)有防磨層63。旋風(fēng)除塵器50的下端有一個普通的灰塵出口64。旋風(fēng)除塵器50的圓柱段51上部連接著另一個換熱器65，換熱器經(jīng)過相應(yīng)的導(dǎo)管66、67與蒸汽包49相連。
旋風(fēng)除塵器50中大約可以帶走循環(huán)惰性氣體所吸收熱量的35%至50%，其余的熱量經(jīng)換熱器65排走。
由消火室2經(jīng)環(huán)形腔15流出的惰性氣體經(jīng)惰性氣體出口16進(jìn)入旋風(fēng)除塵器50。惰性氣體中的可燃成分有一部分已在環(huán)形腔中燒去了。在旋風(fēng)除塵器50中不僅進(jìn)行粗除塵，而且還進(jìn)行細(xì)除塵和進(jìn)一步冷卻，所以無塵和經(jīng)過冷卻的惰性氣體以較小的壓力損失經(jīng)過后置的可以相應(yīng)地設(shè)計得較小的換熱器65，并到達(dá)與鼓風(fēng)機40相通的導(dǎo)管68中，因此惰性氣體可再次被供往惰性氣體入口28并進(jìn)入循環(huán)。
符號表1.前置爐膛2.消火室3.裝焦口6.外殼14.壁15.環(huán)形腔16.惰性氣體出口18.空氣進(jìn)氣管20.下部21.出焦口22.環(huán)形導(dǎo)管26.出氣口28.惰性氣體入口30.收縮區(qū)40.鼓風(fēng)機42.焦炭料堆43.導(dǎo)管44.管道45.下收集器
46.上收集器47.進(jìn)氣管48.導(dǎo)管49.蒸汽包50.旋風(fēng)除塵器51.圓柱段52.錐形段53.管道54.管道55.下收集器56.下收集器57.上收集器58.上收集器59.供水管60.供水管61.消耗器導(dǎo)管62.導(dǎo)管63.防磨層64.灰塵出口65.換熱器
66.導(dǎo)管67.導(dǎo)管68.導(dǎo)管69.導(dǎo)管70.閥門
權(quán)利要求
1.干法熄焦設(shè)備有一個爐身，爐身上有一個帶裝焦口(3)的前置爐膛(1)，前置爐膛(1)的下面是消火室(2)，消火室(2)的下部(20)有一個出焦口(21)和一個惰性氣體入口(28)，爐身上還有一個與前置爐膛(1)相連的惰性氣體出口(16)，在前置爐膛(1)中設(shè)有一個垂直的作為焦炭料堆(42)邊界的外殼(6)，外殼(6)與前置爐膛(1)的壁(14)在惰性氣體出口(16)處形成一個環(huán)形膛(15)作為惰性氣體通道，惰性氣體冷卻和除塵后重新供往惰性氣體入口(28)，其特征為環(huán)形腔(15)設(shè)計成復(fù)燃室，為此在焦炭料堆(42)上面從前置爐膛(1)引出的多根氣體導(dǎo)管(43)與空氣進(jìn)氣管(18)交錯地通入此復(fù)燃室中；此外還在環(huán)形腔(15)的壁(14)上設(shè)置流過冷卻水的管道(44)。
2.按照權(quán)利要求
1所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為環(huán)形腔(15)中的管道(44)與上下收集器(45、46)相連。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為緊接在惰性氣體出口(16)后面至少設(shè)一個用于惰性氣體細(xì)除塵的旋風(fēng)除塵器(50)。
4.按照權(quán)利要求
3所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為旋風(fēng)除塵器的內(nèi)壁由流過冷卻水的換熱器(53、54)構(gòu)成。
5.按照權(quán)利要求
4所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為換熱器由管道(53、54)構(gòu)成，它與上下收集器(55-58)相連。
6.按照權(quán)利要求
4或5之一所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為旋風(fēng)除塵器(50)具有多組換熱器(53、54)，它們上下重疊設(shè)置。
7.按照權(quán)利要求
4至6之一所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為換熱器(53)在一個與惰性氣體出口(16)相連的旋風(fēng)除塵器(50)的圓柱段(51)中設(shè)計成過熱器。
8.按照權(quán)利要求
4至7之一所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為換熱器(53、54)在其受惰性氣體沖擊的側(cè)面具有一個防磨層(63)。
9.按照權(quán)利要求
1至8之一所述之干法熄焦設(shè)備，其特征為一根在惰性氣體入口(28)處分支的氣體導(dǎo)管(69)直接或間接地與環(huán)形腔(15)相連。
專利摘要
一種干法熄焦設(shè)備，它有一個爐身，爐身上有帶裝焦口的前置爐膛，前置爐膛下面是消火室，其下部有出焦口和惰性氣體入口，爐身上還有與前置爐膛相連的惰性氣體出口，前置爐膛中設(shè)有作為焦炭料堆邊界的外殼，外殼與前置爐膛壁在惰性氣體出口處形成一個環(huán)形腔作為惰性氣體通道，惰性氣體冷卻和除塵后重新供往惰性氣體入口。環(huán)形腔設(shè)計成復(fù)燃室，在焦炭料堆上面從前置爐膛引出的氣體導(dǎo)管與空氣進(jìn)氣管交錯地通入復(fù)燃室；環(huán)形腔壁上設(shè)有冷卻水管道。
文檔編號C10B39/00GK87102637SQ87102637
公開日1987年10月28日 申請日期1987年4月9日
發(fā)明者雷默爾斯·卡爾, 舍恩慕特·弗利克斯, 霍夫曼·埃里希 申請人:蒂森工業(yè)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan