CN101979464B - 焦炉炉头双火道补充加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复热式焦炉和仅烧贫煤气的单热式焦炉的加热燃烧领域一种焦炉炉头双火道补充加热方法，该方法对贫煤气加热焦炉的机、焦侧的炉头两组立火道，采用焦炉富煤气下喷方式进行辅助补充燃烧，增设富煤气主管作为补充加热的焦炉富煤气管道，富煤气主管在焦炉机、焦侧各引出两个富煤气分配管与炉头两组立火道下喷管相连；每个下喷管上安装有铜质球阀和不锈钢孔板来调节进入立火道的煤气量，煤气交换通过焦炉交换传动装置来实现。该方法可有效解决焦炉燃烧贫煤气时炉头供热不足的状况，提高炉头温度以达到工艺规定要求，从而改善炉头温度的均匀系数并确保了全炉温度的均匀性，保证了炉头焦炭及全炉焦炭均匀成熟，提高焦炉寿命。

Description

焦炉炉头双火道补充加热方法
技术领域
本发明涉及复热式焦炉和仅烧贫煤气的单热式焦炉的加热燃烧领域，具体涉及一种焦炉炉头双火道补充加热方法。
背景技术
目前，焦炉加热系统主要作用是向炼焦炉输送和调节加热用煤气和空气，以及排出燃烧后废气。富煤气指焦炉加热用发热值高的煤气，如焦炉煤气等。贫煤气指焦炉加热用发热值低的煤气，如高炉煤气、发生炉煤气以及混合煤气等。因为焦炉煤气为重要的优质燃料，焦炉加热用燃料应尽量少用焦炉煤气，多用贫煤气。钢铁联合企业焦化厂焦炉一般采用高炉煤气加热，但高炉休风或出现故障时将无法向焦炉供应高炉煤气，此情况下需要采用焦炉煤气加热，因此现代焦炉普遍采用富煤气加热和贫煤气加热两套系统，对于某些特大型钢铁联合企业，由于高炉煤气供应充足，仅采用贫煤气加热一套系统。
复热式焦炉采用若干个双联火道，每个双联火道包括2个立火道，焦炉加热时每个双联火道中一个立火道进入加热煤气和空气(为上升气流)，二者汇合后燃烧，燃烧后产生的废气通过立火道顶部跨越孔进入双联火道中另一个立火道(为下降气流)，废气再经过蓄热室、废气交换开闭器进入烟道排入大气。每个双联火道中上升气流和下降气流每隔20～30分钟气流方向改变一次，上升气流改为下降气流，下降气流改为上升气流，上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由现有液压交换机驱动交换传动装置定时进行换向。
当使用富煤气如焦炉煤气时，由于焦炉煤气富含焦油，故焦炉煤气不经过废气交换开闭器和蓄热室而是由焦炉下喷管经砖煤气道直接送入燃烧室立火道底部，与经由废气交换开闭器、蓄热室进入的空气汇合燃烧，燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，经过蓄热室回收显热后，经过废气交换开闭器、烟道排入大气。
当使用贫煤气如混合煤气时，混合煤气通过废气交换开闭器、蓄热室送入燃烧室立火道与经由废气交换开闭器、蓄热室进入的空气汇合燃烧，燃烧后产生的废气排入大气，其途径与燃烧焦炉煤气时相同。
为使焦炉达到稳定、高产、优质、低耗、长寿的目的，要求各炭化室的焦饼在规定时间(结焦时间)内沿着长向和高向均匀成熟。为保证焦炭均匀加热，需制定并严格执行焦炉加热制度。在焦炉的加热制度中，炉头温度不仅是制约焦炉全炉温度均匀和标准温度控制的关键因素，而且对焦炭的质量及焦炉管理工作也起着重要作用。炉头火道受摘门、推焦、装煤操作等影响，温度低且波动大，且常因供热不足而出现过低的温度，易造成出生焦，导致推焦困难，还会产生炉墙裂缝、剥蚀、变形、加速炉体损坏。因此，工艺要求在任何情况下机焦侧的炉头温度不低于1100℃。
由于贫煤气的热值低(一般在3100-3300kJ/Nm3，混合煤气在4180kJ/Nm3)，焦炉采用贫煤气加热，一般情况下很难保证1100℃的炉头温度，尤其在炉墙受损后更无法保证，炉头温度偏低将导致：一、焦炭中黑头焦多、黑头焦块大、强度低，影响焦炭质量；二、如果通过提高标准温度来保证焦炭成熟，会导致炉墙温度和炭化室顶部空间温度偏高，粗焦油产量与质量难以得到有效改善；同时，既加大了高炉煤气的消耗量，又使正常的热工管理秩序受到严重干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种焦炉炉头双火道补充加热方法，该方法可有效解决焦炉燃烧贫煤气时炉头供热不足的状况，提高炉头温度以达到工艺规定要求，从而改善炉头温度的均匀系数并确保了全炉温度的均匀性，保证了炉头焦炭及全炉焦炭均匀成熟，提高焦炉寿命。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
焦炉炉头双火道补充加热方法，该方法对贫煤气加热焦炉的机、焦侧的炉头两组立火道，采用焦炉富煤气下喷方式进行辅助补充燃烧，每个下喷管上安装有铜质球阀和不锈钢孔板来调节进入立火道的煤气量，煤气交换通过焦炉交换传动装置来实现；具体实现方法为：
1)增设富煤气主管作为补充加热的焦炉富煤气管道，富煤气主管在焦炉机、焦侧各引出两个富煤气分配管与炉头两组立火道下喷管相连；
2)焦炉富煤气在进入下喷管前设置一个铜质球阀和不锈钢孔板来调节进入每个立火道煤气量；
3)焦炉富煤气的交换通过焦炉交换传动装置来实现。
所述的焦炉交换传动装置包括A型富煤气交换旋塞和B型富煤气交换旋塞两种交换旋塞完成打开、关闭状态的切换，A型富煤气交换旋塞控制机侧富煤气分配管(6)和焦侧富煤气分配管(7)的开闭状态，机侧富煤气分配管(6)和焦侧富煤气分配管(7)分别对应单数燃烧室的机侧第1火道、焦侧第2n-1火道或双数燃烧室的机侧第2火道、焦侧燃烧室的第2n火道；B型富煤气交换旋塞控制机侧富煤气分配管(4)和焦侧富煤气分配管(5)的开闭状态，机侧富煤气分配管(4)和焦侧富煤气分配管(5)分别对应单数燃烧室的机侧第2火道、焦侧第2n火道或双数燃烧室的机侧第1火道、焦侧燃烧室的第2n-1火道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)有效解决了焦炉燃烧贫煤气时炉头供热不足的状况，改善了炉头温度的均匀系数并确保了全炉温度的均匀性；
2)保证了炉头焦炭及全炉焦炭均匀成熟，并提高了焦炉寿命。
附图说明
图1是富煤气补充加热示意图；
图2、图3是富煤气补充加热时，炉头1、2火道部位富煤气加热管道断面图。
图中：1-富煤气主管 2-A型富煤气交换旋塞 3-B型富煤气交换旋塞 4-机侧富煤气分配管(B型富煤气交换旋塞控制) 5-焦侧富煤气分配管(B型富煤气交换旋塞控制)6-机侧富煤气分配管(A型富煤气交换旋塞控制)7-焦侧富煤气分配管(A型富煤气交换旋塞控制)8-机侧贫煤气主管9-机侧贫煤气交换旋塞10-交换开闭器11-铜质球阀12-机、焦侧第1火道下喷管13-机、焦侧第2火道下喷管14-小孔板15-焦炉基础顶板埋管
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种焦炉炉头双火道补充加热方法，该方法对贫煤气加热焦炉的机、焦侧的炉头两组立火道，采用焦炉富煤气下喷方式进行辅助补充燃烧，增设富煤气主管1作为补充加热的焦炉富煤气管道，富煤气主管1在焦炉机、焦侧各引出两个煤气分配管4(或6)、煤气分配管5(或7)分别与炉头两组立火道下喷管12、13相连。每个下喷管前安装有铜质球阀11和不锈钢小孔板14来调节进入立火道的煤气量，煤气交换通过焦炉交换传动装置来实现。
图1所示意加热交换中，贫煤气对单数燃烧室的双数火道和双数燃烧室的单数火道进行加热，富煤气分别对单数燃烧室的机侧第2和焦侧第2n火道和双数燃烧室的第1和焦侧第2n-1火道进行加热。
用于补充加热的富煤气通过焦炉间台进入地下室富煤气主管1，然后由富煤气交换旋塞对补充加热所需的机焦侧第1、2火道用的富煤气进行分配。其中B型富煤气交换旋塞3控制的是机侧富煤气分配管4和焦侧富煤气分配管5，机侧富煤气分配管4和焦侧富煤气分配管5分别对应单数燃烧室的机侧第2火道(焦侧第2n火道)或双数燃烧室的机侧第1火道(焦侧燃烧室的第2n-1火道)；A型富煤气交换旋塞2控制的是机侧富煤气分配管6和焦侧富煤气分配管7，机侧富煤气分配管6和焦侧富煤气分配管7分别对应单数燃烧室的机侧第1火道(焦侧第2n-1火道)和双数燃烧室的机侧第2火道(焦侧燃烧室的第2N火道)。
如附图1所示，A型富煤气交换旋塞为关闭状态(切断煤气)，B型富煤气交换旋塞为打开状态，这样如附图2、3，富煤气分别通过机侧富煤气分配管4和焦侧富煤气分配管5，再经过铜制球阀11以及小孔板14进入机侧第2、焦侧第1个下喷管，由焦炉基础顶板埋管15送入燃烧室，实现对单数燃烧室的机侧第2火道(焦侧第2n火道)和双数燃烧室的机侧第1火道(焦侧燃烧室的第2n-1火道)进行补充加热。
当上升气流的煤气和空气与下降气流的废气进行定时换向时，贫煤气和富煤气亦通过各自的交换装置完成相应的燃烧与关断的互换，这时，与附图1所示位置相反，贫煤气对单数燃烧室的单数火道和双数燃烧室的双数火道进行加热，对应的富煤气B型富煤气交换旋塞为关闭状态(切断煤气)，A型富煤气交换旋塞为打开状态，这样如附图2、3，富煤气分别通过机侧富煤气分配管6和焦侧富煤气分配管7，再经过铜制球阀11以及小孔板14进入机侧第1、焦侧第2个下喷管，由焦炉基础顶板埋管15送入燃烧室，实现对单数燃烧室的机侧第1火道(焦侧第2n-1火道)和双数燃烧室的机侧第2火道(焦侧燃烧室的第2n火道)进行补充加热。
在补充加热系统中，通过下喷管的前端的铜质球阀的开度和不锈钢孔板来调节进入每个的火道富煤气量，从而控制焦炉机焦侧炉头第1、2火道的温度以达到工艺规定要求，改善炉头温度的均匀系数并确保全炉温度的均匀性，既保证了炉头焦炭及全炉焦炭均匀成熟，又能提高焦炉寿命。

Claims (1)

1.焦炉炉头双火道补充加热方法，其特征在于，该方法对贫煤气加热焦炉的机、焦侧的炉头两组立火道，采用焦炉富煤气下喷方式进行辅助补充燃烧，每个下喷管上安装有铜质球阀和不锈钢孔板来调节进入立火道的煤气量，煤气交换通过焦炉交换传动装置来实现；具体实现方法为：
1）增设富煤气主管作为补充加热的焦炉富煤气管道，富煤气主管在焦炉机、焦侧各引出两个富煤气分配管与炉头两组立火道下喷管相连；
2）焦炉富煤气在进入下喷管前设置一个铜质球阀和不锈钢孔板来调节进入每个立火道煤气量；
3）焦炉富煤气的交换通过焦炉交换传动装置来实现；
所述的焦炉交换传动装置包括A型富煤气交换旋塞和B型富煤气交换旋塞两种交换旋塞完成打开、关闭状态的切换，A型富煤气交换旋塞控制机侧富煤气分配管（6）和焦侧富煤气分配管（7）的开闭状态，机侧富煤气分配管（6）和焦侧富煤气分配管（7）分别对应单数燃烧室的机侧第1火道、焦侧第2n-1火道或双数燃烧室的机侧第2火道、焦侧燃烧室的第2n火道；B型富煤气交换旋塞控制机侧富煤气分配管（4）和焦侧富煤气分配管（5）的开闭状态，机侧富煤气分配管（4）和焦侧富煤气分配管（5）分别对应单数燃烧室的机侧第2火道、焦侧第2n火道或双数燃烧室的机侧第1火道、焦侧燃烧室的第2n-1火道。
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