專利名稱：一種可控多段燃燒加熱型焦?fàn)t的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金煉焦領(lǐng)域，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t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(guó)家政策對(duì)焦化產(chǎn)業(yè)的環(huán)保要求也越來(lái)越高，尤其對(duì)焦化陣發(fā)性污染排放、NOx排放限制越來(lái)越嚴(yán)格。因此，焦?fàn)t設(shè)計(jì)便向著大型化與多點(diǎn)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(dá)到環(huán)保要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種復(fù)熱下調(diào)式、高爐煤氣與空氣分別分段供入立火道燃燒，焦?fàn)t煤氣下噴的焦?fàn)t結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適合焦?fàn)t大型化發(fā)展，可有效提高焦?fàn)t高向加熱的均勻性，減少熱損失，有利于環(huán)保。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種可控多段燃燒加熱型焦?fàn)t，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(gè)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?fàn)t，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(gè)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(shè)有滑動(dòng)調(diào)節(jié)磚以調(diào)節(jié)出口氣量，改變高向氣流分配比；焦?fàn)t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(shè)有廢氣循環(huán)孔，廢氣循環(huán)孔將雙聯(lián)火道的兩個(gè)立火道底部連通使燃燒后的廢氣由下降氣流立火道導(dǎo)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(shè)有可調(diào)箅子孔，通過(guò)改變可調(diào)箅子孔的氣體流通截面積來(lái)來(lái)改變高爐煤氣、空氣的氣體供入量，通過(guò)在地下室向箅子孔加減調(diào)節(jié)磚來(lái)實(shí)現(xiàn)。該結(jié)構(gòu)適用于炭化室高度為5 10米的焦?fàn)t。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是1)該結(jié)構(gòu)可有效改善焦?fàn)t高向加熱均勻性，有利于焦?fàn)t大型化；使用此結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t炭化室高向尺寸可達(dá)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?fàn)t陣發(fā)性污染排放降低；同時(shí)有效提升焦?fàn)t機(jī)械的操作效率；2)使用高爐煤氣供熱時(shí)，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?fàn)t高向加熱均勻性，減少熱損失，提高了焦?fàn)t的熱效率；3)采用焦?fàn)t煤氣供熱時(shí)，焦?fàn)t煤氣下噴，空氣分段供入立火道，與焦?fàn)t煤氣進(jìn)行燃燒，再結(jié)合廢氣循環(huán)技術(shù)，可有效改善焦?fàn)t高向加熱均勻性，減少熱損失，提高了焦?fàn)t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?fàn)t煤氣或高爐煤氣燃燒的劇烈程度，減少高溫點(diǎn)，從而降低NOx的產(chǎn)生，更利于環(huán)保。

圖1是本實(shí)用新型的焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本實(shí)用新型焦?fàn)t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?fàn)t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?xì)馔ǖ?7-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(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的爐體結(jié)構(gòu)及加熱方法。見圖1，焦?fàn)t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?fàn)t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(jìn)入煤氣回收系統(tǒng)。見圖2，焦?fàn)t燃燒室包括燃燒室雙聯(lián)火道、空氣及煤氣(高爐煤氣、焦?fàn)t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(guò)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(dāng)采用焦?fàn)t煤氣為燃料時(shí)，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?fàn)t煤氣由焦?fàn)t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(shè)有廢氣循環(huán)孔20，通過(guò)廢氣循環(huán)孔20將兩個(gè)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(dá)到稀釋燃燒混合氣、降低燃燒劇烈程度、拉長(zhǎng)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(cuò)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(guò)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(guò)下降氣流斜道5進(jìn)入蓄熱室8。蓄熱室被16道小隔墻分為17個(gè)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(guò)在地下室向箅子孔加減調(diào)節(jié)磚實(shí)現(xiàn)氣體通過(guò)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(guò)總煙道至煙 進(jìn)行排放。本實(shí)施例焦?fàn)t工作方式分為兩種供熱關(guān)態(tài)，對(duì)應(yīng)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(duì)焦?fàn)t進(jìn)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(guò)可調(diào)箅子孔分配氣量后進(jìn)入各自對(duì)應(yīng)的空氣蓄熱室13和煤氣蓄熱室12 ；2)進(jìn)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(jìn)行熱交換，上升至蓄熱室頂升溫至 iioo°c ；3)到達(dá)蓄熱室頂?shù)臒崦簹馀c熱空氣進(jìn)入蓄熱室上部各自對(duì)應(yīng)的斜道，預(yù)熱空氣進(jìn)入斜道6，預(yù)熱的高爐煤氣進(jìn)入斜道7 ；然后經(jīng)斜道分為兩路分別進(jìn)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(jìn)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(jìn)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?fàn)t的大型化設(shè)計(jì)，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(jìn)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(jìn)入相鄰的蓄熱室8，在蓄熱室8內(nèi)與格子磚進(jìn)行熱交換，熱交換后降溫至 270°C的廢氣再經(jīng)過(guò)可調(diào)箅子孔進(jìn)入小煙道、廢氣瓣和煙道彎管通過(guò)分煙道，最后通過(guò)總煙道至煙 進(jìn)行排放；6)廢氣循環(huán)在一個(gè)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(huì)在此處產(chǎn)生負(fù)壓，將下降氣流中的廢氣抽吸過(guò)來(lái)，使其與上升的燃燒氣流混合，達(dá)到稀釋燃燒混合氣，降低燃燒劇烈程度，拉長(zhǎng)火焰的目標(biāo)，最終達(dá)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(shè)有可滑動(dòng)調(diào)節(jié)磚，通過(guò)撥動(dòng)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(dá)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(jìn)行加熱的一個(gè)燃燒過(guò)程即告完成。2.使用焦?fàn)t煤氣作為燃料與空氣混合燃燒對(duì)焦?fàn)t進(jìn)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(guò)可調(diào)箅子孔分配后進(jìn)入對(duì)應(yīng)的蓄熱室；2)進(jìn)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(jìn)行熱交換， 然后上升至蓄熱室頂部；3)到達(dá)蓄熱室頂部的熱空氣進(jìn)入蓄熱室上部斜道6及斜道7內(nèi)，然后進(jìn)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?fàn)t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?fàn)t煤氣噴嘴21后進(jìn)入立火道3 ；[0039]5)進(jìn)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(guò)焦?fàn)t煤氣噴嘴21噴射出的焦?fàn)t煤氣進(jìn)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(jìn)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(jìn)入蓄熱室8，在蓄熱室8內(nèi)與格子磚進(jìn)行熱交換，熱交換后降溫至 300°C廢氣再經(jīng)過(guò)可調(diào)箅子孔進(jìn)入小煙道、廢氣瓣和煙道彎管通過(guò)分煙道，最后通過(guò)總煙道至煙 進(jìn)行排放；7)廢氣循環(huán)一個(gè)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(huì)在此處產(chǎn)生負(fù)壓，將下降氣流中的廢氣抽吸過(guò)來(lái)，使其與上升的燃燒氣流混合，達(dá)到稀釋燃燒混合氣，降低燃燒劇烈程度，拉長(zhǎng)火焰的目標(biāo)，最終達(dá)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(shè)有可滑動(dòng)調(diào)節(jié)磚，通過(guò)撥動(dòng)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(dá)到調(diào)節(jié)高向加熱均勻性目的；本實(shí)施實(shí)例的焦?fàn)t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(duì)環(huán)保要求較高的焦?fàn)t。
權(quán)利要求1.一種可控多段燃燒加熱型焦?fàn)t，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?jī)蓚€(gè)立火道組成一個(gè)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?fàn)t，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?jī)蓚€(gè)立火道組成一個(gè)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?fàn)t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?fàn)t，其特征在于，所述的燃燒室雙聯(lián)火道隔墻的根部設(shè)有廢氣循環(huán)孔，廢氣循環(huán)孔將雙聯(lián)火道的兩個(gè)立火道底部連通使燃燒后的廢氣由下降氣流立火道導(dǎo)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?fàn)t，其特征在于，所述的蓄熱室底與小煙道頂之間設(shè)有可調(diào)箅子孔，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)箅子孔的氣體流通截面來(lái)調(diào)節(jié)高爐煤氣、空氣的氣體供入量，通過(guò)在地下室向箅子孔加減調(diào)節(jié)磚來(lái)實(shí)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?fàn)t，其特征在于，在第三段氣體出口處設(shè)有滑動(dòng)式調(diào)節(jié)磚，通過(guò)滑動(dòng)調(diào)節(jié)磚改變頂端氣流出口截面，從而達(dá)到調(diào)節(jié)氣體流量的目的。
專利摘要本實(shí)用新型涉及冶金煉焦領(lǐng)域一種可控多段燃燒加熱型焦?fàn)t，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?jī)蓚€(gè)立火道組成一個(gè)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(shè)有滑動(dòng)式調(diào)節(jié)磚，通過(guò)調(diào)動(dòng)調(diào)節(jié)磚改變頂端氣體流通截面積，從而達(dá)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(shè)有廢氣循環(huán)孔，通過(guò)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(dá)到稀釋燃燒混合氣、降低燃燒劇烈程度、拉長(zhǎng)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?fàn)t大型化發(fā)展，可有效提高焦?fàn)t高向加熱的均勻性，減少熱損失，有利于環(huán)保。
文檔編號(hào)C10B21/10GK202116492SQ20112021108
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)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(zhǎng)青, 楊俊峰, 馬小波 申請(qǐng)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