CN102102020A - 一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金炼焦领域一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置，该装置为套管式换热装置，套管式换热装置位于废气道底部辐射室内，辐射室外部是废气道；由内管、外管组成套管式结构，内管下部为空气入口，内管顶端与外管相通，外管上部为封头结构；内管与外管之间的环形通道为换热后空气的下行通道；套管式换热装置下部为空气分配室，换热后空气的下行通道与空气分配室相通；空气分配室与燃烧室立火道相连通；辐射室底部通过废气小烟道通道与炭化室下部的废气小烟道连通；废气道通过水平横跨越孔与焦炉立火道上部相通。与现有技术相比，本发明的有益效果是：热回收效率高，可大大提高燃烧室有效燃烧时间利用率。

Description

一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置
技术领域
本发明涉及冶金炼焦领域，特别涉及一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置。
背景技术
现有技术中，助燃空气与焦炉高温废气的换热方式分为辐射换热式和蓄热式两种，利用废热将助燃空气进行预热使焦炉的热经济性得到了改进。随着焦炉技术的发展，人们发现蓄热式系统在热工学方面比换热式系统更具有优越性。一方面由于换热式装置受尺寸限制。另一方面由于换热式系统当时还只能使用导热性较差的陶瓷材料。而蓄热式焦炉相比于换热式焦炉，其只需要少量增加换热体体积即可提高热回收效率，而且可以容易使用常规耐火材料进行砌筑。
但是蓄热式焦炉存在的缺点是：1)由于要提高热效率，其炉体结构势必会高、大、复杂化。2)要配合热交换，必须要进行煤气-空气-煤气的交换，即必须有交换时间。因此其单个火道的有效燃烧时间只利用了47％。
与蓄热式焦炉相比，换热式焦炉具有如下优势：加热不需要定期换向、燃烧调节较为精确；能有效的提高了燃烧时间；克服了蓄热室焦炉由于加热需要定期换向，造成的有效燃烧时间利用率低的问题；废气中氧含量可以容易达到2％左右。如此低的废气氧含量是使用蓄热式加热系统的焦炉在当前设计施工状态下所无法达到的。
发明内容
本发明的目的是提供一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置，该换热装置用于焦炉废气热量的回收，热回收效率高，可大大提高燃烧室有效燃烧时间利用率。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置，该装置为套管式换热装置，套管式换热装置位于废气道底部辐射室内，辐射室外部是废气道；由内管、外管组成套管式结构，内管下部为空气入口，内管顶端与外管相通，外管上部为封头结构；内管与外管之间的环形通道为换热后空气的下行通道；
套管式换热装置下部为空气分配室，换热后空气的下行通道与空气分配室相通；空气分配室与燃烧室立火道相连通；辐射室底部通过废气小烟道通道与炭化室下部的废气小烟道连通；废气道通过水平横跨越孔与焦炉立火道上部相通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.由于采用本换热装置，可使焦炉炉体高度大幅降低，有利于减少焦炉炉体砌筑用耐火材料。
2.由于焦炉炉体高度大幅降低，有利于与之配套的焦炉机械高度降低，重量减少，从而减少投资。
3.取消了换向装置，蓄热室焦炉原有的交换机装置进而可以取消，从而可减少投资。
4.由于本发明焦炉换热不需要进行换向，其单个火道的有效燃烧时间由蓄热式焦炉只有47％利用率可提高至98％的利用率。每小时中断1分钟，用于对焦炉煤气下喷管的清除积炭时间。
附图说明
图1是本发明应用于焦炉的结构图。
图2是本发明的结构示意图.
图中：1-双管式换热装置  2-空气分配室  3-辐射室  4-多段空气供入装置  5-水平横跨越孔  6-废气道  7-废气小烟道通道  8-废气小烟道  9-煤气喷嘴  10-燃烧室横向隔墙  11-立火道  12-内管  13-外管  14-封头结构  15-空气入口  16-换热后空气出口
具体实施方式
见图1、图2，一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置，该装置为套管式换热装置，套管式换热装置位于废气道底部辐射室3内，由内管12、外管13组成套管式结构，内管12下部为空气入口15，内管12顶端与外管13相通，外管13上部为封头结构14；内管12与外管13之间的环形通道为换热后空气的下行通道。
见图2，套管式换热装置下部为空气分配室2，换热后空气的下行通道与空气分配室2相通；空气分配室2与燃烧室立火道11相连通；辐射室3底部通过废气小烟道通道7与炭化室下部的废气小烟道8连通；废气道6通过水平横跨越孔5与焦炉立火道11上部相通。
换热过程是：空气由内管12下端空气入口15进入，上行与辐射室3内的热废气进行换热，至套管顶端封头结构14处折回，经内管12与外管13之间的环形通道下行，进入空气分配室2，再经空气分配室2内分配调节器调节至多段空气供入装置4进入燃烧室立火道11底部与由下喷至燃烧室底部的焦炉煤气混合燃烧；燃烧产生的热废气经立火道上部的水平横跨越孔5进入废气道6，与废气道6下部辐射室3内的套管式换热装置内的空气换热。
在辐射室3内与空气换热后的废气通过废气小烟道通道7进入废气小烟道8，再进入焦侧的高温分烟道导出。

Claims (1)

1.一种助燃空气与焦炉高温废气的换热装置，其特征在于，该装置为套管式换热装置，套管式换热装置位于废气道底部辐射室内，由内管、外管组成套管式结构，内管下部为空气入口，内管顶端与外管相通，外管上部为封头结构；内管与外管之间的环形通道为换热后空气的下行通道；
套管式换热装置下部为空气分配室，换热后空气的下行通道与空气分配室相通；空气分配室与燃烧室立火道相连通；辐射室底部通过废气小烟道通道与炭化室下部的废气小烟道连通；废气道通过水平横跨越孔与焦炉立火道上部相通。
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