CN103756691B - 横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉 - Google Patents

横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉 Download PDF

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CN103756691B CN201410043532.3A CN201410043532A CN103756691B CN 103756691 B CN103756691 B CN 103756691B CN 201410043532 A CN201410043532 A CN 201410043532A CN 103756691 B CN103756691 B CN 103756691B
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Abstract

横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,包括的炭化室、燃烧室分置在各个燃烧室两边的换热室;炭化室底部设有自动炉门,在炭化室与燃烧室的下方设有内含输送机的焦炭处理室,输送机的末端设有干熄炉;燃烧室分隔成左右两腔室;每侧腔室上下分隔成偶数个水平火道;一、二层之间靠近中心隔墙留有气流孔,二、三层之间靠近外墙留有气流孔,以此类推;在最高层外端设有烟气出口,在最下层外端有主燃烧器,燃烧室两边分别设有换热室与主燃烧器及烟气出口分别相连。本发明在密闭环境中自动排焦、运焦、熄焦,利用氮气循环冷却、除尘,从根本上解决环保、节能问题;同时大大简化了炉体结构,取消大型附属焦炉机械设备,从而降低炼焦炉投资,节省运行成本。

Description

横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉
技术领域
本发明涉及一种横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,属于冶金工业焦化行业常规炼焦技术领域。
背景技术
现有大型常规机械炼焦炉都是由煤料炭化系统和燃气加热系统组成的。在炉体上部,数十个炭化室和数十个燃烧室相间分布,在燃烧室中,加热气体燃烧,通过炉墙把热量传给炭化室,在炭化室中煤料受热炭化;在炉体中部,分布着数十个换热室,用于连续回收烟气余热和预热加热气体;在炉体下部,分布着加热气体管道和换向阀、截止阀、调节阀等,同时还有小烟道、分烟道、废气盘等,用于供应和调节加热气体、导出烟气。
在煤料炭化系统中,装煤车在炉顶把煤料通过装煤孔装入炭化室,一个结焦周期后,在机侧的推焦车打开同侧炭化室炉门,推出炭化成熟的焦炭,同时在焦侧的拦焦车打开同侧炭化室炉门导焦,熄焦车在拦焦车侧下方接焦,并把热焦炭运送到炉端台处熄焦;为了清洁生产,环保节能,避免无组织排放,还配套建造大型地面负压除尘装置,在炉端台位置建有干熄焦设施。由于现有大型常规机械炼焦炉煤料炭化系统的物料都是上进侧出,在开放环境中出焦、运焦,所以不得不配套建造焦炉两侧炉门,推焦车、拦焦车、熄焦车,地面除尘装置、干熄焦设施。所以,工艺流程不合理,焦炉辅助机械多,运行成本高,投资大。
在燃气加热系统中,在炉体上部每个燃烧室都是由30多个立火道构成的,每两个立火道组成一对双联火道,其中一个走上升的燃烧气流,另一个走下降的烟气,周期连续进行;在炉体中部同样有数十个换热室,内部装有蓄热体,换热室顶部与燃烧室底部通过长、短斜道相连,并通过出口的调节砖调节立火道加热气体流量;在炉体下部水平小烟道通过其顶部分布的篦子砖与换热室底部相连,篦子砖用于调整分配竖向变横向/竖向变横向的外排烟气或加热气体,水平小烟道通过废气盘与分烟道相通,通过交换机切换加热气体和外排烟气。可见,现有炼焦炉上、中、下--燃气加热区,蓄热区,加热气体和烟气进出、调节区,不仅形成复杂的上下连通、水平分流和汇流调节关系;更重要的是阻碍了物料系统的利用自然重力排焦。因此,炉体结构不合理,加热系统复杂、操作困难,阻力大。
本世纪以来,为了提高产能和劳动生产率,现有的焦炉一味向着炭化室高向化、宽向化、长度最大化的发展道路,因而,炭化室配套的双侧炉门和焦炉机械不得不大型化,配套的地面除尘装置、干熄焦设施也不得不大型化,反过来焦炉机械的处理能力又限制了焦炉炭化室的数量、高度和长度,推焦车的推焦杆又对炭化室炉墙造成了损害,降低了焦炉炉龄,焦炉生产能力没有得到有效释放,焦炉出焦污染、能量损失没有得到根本解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,用于改变现有的炼焦炉竖向加热间歇交替加热操作及其复杂的炉体结构,改变横向出焦不合理的工艺流程,减少配套的焦炉辅助机械,避免在开放环境中出焦存在的污染、能耗高等问题,简化生产操作,降低投资。
横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,包括多个顶部设有带孔盖的装煤孔的炭化室、多个燃烧室,和分置在各个燃烧室两边的换热室,所述的炭化室和燃烧室间隔设置,且每个炭化室前、后都设置有一个燃烧室;
其特征在于所述的炭化室四个侧面均由硅砖砌筑而成,该炭化室底部设有自动炉门,在炭化室与燃烧室的下方设有密闭的焦炭处理室,
在焦炭处理室中,位于自动炉门下方设有两个向中心倾斜的溜焦台,在焦炭处理室的位于两个溜焦台出口下方设有焦炭输送机,在焦炭输送机的末端设有干熄炉;
所述的燃烧室由硅砖砌筑成长方体状,且燃烧室内部中央设有隔墙,把燃烧室分隔成左右对称的左腔室和右腔室;
每侧腔室上下分别由隔板砖间隔成偶数个水平火道;由下而上,位于第一、二层水平火道之间的隔板砖靠近中心隔墙位置,留有气流孔,位于第二、三层水平火道之间的隔板砖靠近外墙位置,留有气流孔,以此类推,在最高层隔板砖靠近中心隔墙位置,留有气流孔,在最高层的双数水平火道外端设有燃烧室烟气出口,在最下层水平火道外端安装有主燃烧器,
燃烧室两边分别设有换热室;所述的主燃烧器通过带调节阀的的贫煤气连接管和带调节阀的空气连接管与换热室相通,所述的贫煤气连接管和空气连接管之间设有带截止阀的旁通管,所述的燃烧室烟气出口通过烟气导管与换热室相通,用于将烟气余热与加热气体在换热室内连续进行热交换。
上述炭化室内含竖直的硅砖隔墙而将炭化室隔离成两个腔室;且在两个腔室炭化室与其各自的燃烧室的下方分别设有密闭的焦炭处理室,在炭化室两个腔室的底部分别设有自动炉门,
在焦炭处理室中,位于自动炉门下方设有两个向中心倾斜的溜焦台,在焦炭处理室的位于两个溜焦台出口下方设有焦炭输送机,在焦炭输送机的末端设有干熄炉。
所述的换热室包括并排设置且结构相同的贫煤气换热室和空气换热室;所述的贫煤气换热室内上部和下部分别设有表面带多个穿孔的管板,上下管板之间设有多个分别连接上下管板穿孔的立管,贫煤气换热室内有中心隔板把立管分成内外两组,中心隔板上端与上管板相连、下端至下管板之间留有管间通道折流孔,在上下管板之间水平设置多个管间折流板,形成多壳程换热通道。
上管板位于中心隔板内侧部分的上方为上烟气分流通道,上管板位于中心隔板外侧部分的上方为与所述上烟气分流通道相隔离的上烟气汇合通道,
下管板位于中心隔板内侧部分的下方为下烟气汇合通道,下管板位于中心隔板外侧部分的下方为与所述下烟气汇合通道相通的下烟气分流通道,
在下管板中部的下方设有管内通道折流孔,形成两管程换热通道,该管内通道折流板位于下烟气汇合通道与下烟气分流通道之间,
位于上管板上方的上烟气分流通道设有烟气进口,位于上管板上方的上烟气汇合通道设有换热室烟气出口;在所述的贫煤气换热室上部外侧有贫煤气入口与管间通道相通,在所述的贫煤气换热室上部内侧有贫煤气出口,该贫煤气出口与设置在贫煤气换热室内侧的贫煤气竖向通道相通。
在其余单数水平火道端墙位置都安装一个辅助燃烧器和测温元件;所述的主燃烧器和辅助燃烧器分别与换热室的贫煤气竖向通道和空气竖向通道相连通。
上述炭化室与燃烧室间隔设置而形成的炼焦炉炉体外表面形状为长方体形;
其中,炭化室的内腔是纵截面为梯形的结构,上窄下宽,且侧向剖面为矩形;相应地,上述燃烧室的内腔是纵截面为倒梯形的结构,上宽下窄,且侧向剖面为矩形;简单的说炭化室比燃烧室高,且比燃烧室窄。
上述位于炭化室底部的自动炉门3的截面形状为圆弧形,圆弧形炉门的下方设有液压升降杆,用于当焦炭干馏成熟时自动打开炉门,装煤时关闭炉门。
本发明的优点:燃烧室横向连续加热,燃烧室内分多个水平火道主辅多点连续加热,换热室分置在焦炉两边,在换热室内烟气与加热气体逆流间壁连续换热,大大简化了现有炼焦炉结构,可以实现定量加热,加热气体调节方便,加热均匀;可以取消复杂的斜道区长短斜道,取消废气盘和交换机等设备,减少异型砖数量,更重要的是为炭化室竖向排焦创造了有力条件。炭化室竖向排焦,在焦炉下部密闭环境中自动排焦、运焦、熄焦,利用氮气循环冷却、除尘,从根本上解决了环保、节能问题;同时可以取消焦炉两侧炉门,取消推焦车、拦焦车、熄焦车,取消地面除尘装置,合理安排干熄焦设施位置;还可以增加炭化室数量,增加炭化室长度、增加高度,可以延长炉龄,提高产能。从而降低炼焦炉投资,节省运行成本,简化生产操作。
附图说明
图1-5是炭化室为单腔时的结构示意图;图6-10是炭化室为双腔时的结构示意图,且图1-5分别对应于图6-10;
图1为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉纵向剖视图(A-A)
图2为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉横向剖视图(B-B)
图3为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉侧向剖视图(C-C)
即燃烧室与贫煤气换热室的侧向剖视图。
图4为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉侧向剖视图(D-D)
即燃烧室与空气换热室的侧向剖视图。
图5为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉的炭化室侧向剖视图(E-E,图中标有炭化室的上升管等常规管路)
图6为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉纵向剖视图(F-F),图6所示的F-F剖视结构与图1相同。
图7为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉横向剖视图(G-G),图7较图2具有炭化室的硅砖隔墙。
图8为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉侧向剖视图(H-H),图8较图3的区别在于底部有两套输送机,其他结构说明与图3相同。
图9为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉侧向剖视图(I-I),图9较图4的区别在于底部有两套输送机,其他结构说明与图4相同。
图10为横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉的炭化室侧向剖视图(J-J),图5与图10分别体现了单腔炭化室和双腔炭化室的结构,图10较图5具有硅砖隔墙。
其中,1、炭化室,2、燃烧室,3、换热室,4、水平火道,5、隔板砖,6、气流孔,7、隔墙,8、主燃烧器,9、辅助燃烧器,10、测温元件,
11、贫煤气连接管,12、空气连接管,13、焦炉煤气连接管,14、旁通管,15、烟气导管,16、燃烧室烟气出口,
17、立管,18、中心隔板,19、管板,20、管间折流板,21、管内通道折流孔,22、管间通道折流孔,23A、上烟气分流通道,23B、下烟气分流通道,24A、上烟气汇合通道,24B、下烟气汇合通道,25、烟气进口,26、烟气出口,27、贫煤气入口,28、空气入口,29、贫煤气出口,30、空气出口,31、贫煤气竖向通道,32、空气竖向通道,33、贫煤气分出口,34、空气分出口,35、贫煤气换热室,36、空气换热室,37、气流分配板;
A2、孔盖,A3、自动炉门,A4、装煤孔,A5、溜焦台,A6、焦炭输送机,A7、炉墙,A9、上升管,A10、桥管,A11、集气管,A12、焦炭处理室,A13、保温墙,A14、硅砖隔墙,A15、干熄炉,A16、入口,A17、出口,A18、干熄炉冷氮气入口,A19、干熄炉冷氮气出口,A20、处理室冷氮气入口,A21、处理室冷氮气出口。
具体实施方式
结合附图对本发明详细说明如下:
如图1-5所示,横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,包括多个顶部设有带孔盖的装煤孔A2的炭化室1、多个燃烧室2,和分置在各个燃烧室2两边的换热室3,所述的炭化室1和燃烧室2间隔设置,且每个炭化室1前、后都设置有一个燃烧室2;
其特征在于所述的炭化室1四个侧面均由硅砖砌筑而成,该炭化室1底部设有自动炉门A3,
在炭化室1与燃烧室2的下方设有密闭的焦炭处理室A12,
在焦炭处理室A12中,位于自动炉门A3下方设有两个向中心倾斜的溜焦台A5,在焦炭处理室A12的位于两个溜焦台A5出口下方设有焦炭输送机A6,在焦炭输送机A6的末端设有干熄炉A15;
所述的燃烧室2由硅砖砌筑成长方体状,且燃烧室2内部中央设有隔墙7,把燃烧室2分隔成左右对称的左腔室和右腔室;
每侧腔室上下分别由隔板砖5间隔成偶数个水平火道4;由下而上,位于第一、二层水平火道4之间的隔板砖5靠近中心隔墙7位置,留有气流孔6,位于第二、三层水平火道之间的隔板砖5靠近外墙位置,留有气流孔6,以此类推,在最高层隔板砖5靠近中心隔墙7位置,留有气流孔6,在最高层的双数水平火道4外端设有燃烧室烟气出口16,在最下层水平火道4外端安装有主燃烧器8,
燃烧室2两边分别设有换热室3;所述的主燃烧器8通过带调节阀的的贫煤气连接管11和带调节阀的空气连接管12与换热室3相通,所述的贫煤气连接管11和空气连接管12之间设有带截止阀的旁通管14,所述的燃烧室烟气出口16通过烟气导管15与换热室3相通,用于将烟气余热与加热气体在换热室3内连续进行热交换。
以上结构是炭化室的内腔室为单腔室的情况,对上述炭化室的内腔室及其下方的焦炭处理室等结构进行重新设计后,可得到与上述单腔炭化室方案平行的另一套结构,如图6-10所示,上述炭化室1内含竖直的硅砖隔墙A14而将炭化室1隔离成两个腔室;且在两个腔室炭化室1与其各自的燃烧室2的下方分别设有密闭的焦炭处理室A12,在炭化室1两个腔室的底部分别设有自动炉门A3,
在焦炭处理室A12中,位于自动炉门A3下方设有两个向中心倾斜的溜焦台5,在焦炭处理室A12的位于两个溜焦台A5出口下方设有焦炭输送机A6,在焦炭输送机A6的末端设有干熄炉A15。
显然,由于换热室3与炭化室1在结构关系上相对独立,上述换热室3可同时适应于单腔室或双腔室等不同类型的炭化室。
图2-4所示的是本发明提供的一种优化后的换热室,其结构如下:所述的换热室3包括并排设置且结构相同的贫煤气换热室35和空气换热室36;所述的贫煤气换热室35内上部和下部分别设有表面带多个穿孔的管板19,上下管板19之间设有多个分别连接上下管板穿孔的立管17,贫煤气换热室35内有中心隔板18把立管17分成内外两组,中心隔板18上端与上管板19相连、下端至下管板19之间留有管间通道折流孔22,在上下管板19之间水平设置多个管间折流板20,形成多壳程换热通道。
上管板19位于中心隔板18内侧部分的上方为上烟气分流通道23A,上管板19位于中心隔板18外侧部分的上方为与所述上烟气分流通道23A相隔离的上烟气汇合通道24A,
下管板19位于中心隔板18内侧部分的下方为下烟气汇合通道24B,下管板19位于中心隔板18外侧部分的下方为与所述下烟气汇合通道24B相通的下烟气分流通道23B,
在下管板19中部的下方设有管内通道折流孔21,形成两管程换热通道,该管内通道折流板21位于下烟气汇合通道24B与下烟气分流通道23B之间,能够起到延长烟气运动路径、增加烟气滞留时间、提高换热量的作用,
位于上管板19上方的上烟气分流通道23A设有烟气进口25,位于上管板19上方的上烟气汇合通道24A设有换热室烟气出口26;在所述的贫煤气换热室35上部外侧有贫煤气入口27与管间通道相通,在所述的贫煤气换热室35上部内侧有贫煤气出口29,该贫煤气出口29与设置在贫煤气换热室35内侧的贫煤气竖向通道31相通。
在贫煤气竖向通道31朝向燃烧室2的一侧留有贫煤气分出口33,通过贫煤气连接管与燃烧器相连;
所述的空气换热室36与贫煤气换热室35结构相同,贫煤气换热室35的贫煤气入口27、贫煤气出口29,在空气换热室36中分别称为空气入口28、空气出口30;
空气换热室36的空气出口30与设置在空气换热室36内侧的空气气竖向通道32相通;在空气竖向通道32朝向燃烧室2的一侧留有空气分出口34,通过空气连接管与燃烧器相连;
其余部件如立管17、中心隔板18、上下管板19、管间折流板20、管内通道折流孔21、管间通道折流孔22、上下烟气分流通道23A(B)、上下烟气汇合通道24A(B)、烟气进口25、换热室烟气出口26名称相同。
所述的贫煤气连接管11和空气连接管12分别连接于贫煤气换热室35的贫煤气竖向通道31和空气换热室36的空气竖向通道32;所述的烟气导管15连接于所述的烟气进口25。
本发明所设计的加热方式实现了燃烧室的连续加热,从换热室3预热的加热气体经由最下层水平火道4进入主燃烧器8,燃烧产生的高温烟气折流上升,最后通过烟气导管15从烟气进口25进入换热室3,随着烟气上升,烟气温度会逐渐下降,为了保证各层水平火道4加热温度均匀,如图3、4所示,在其余单数水平火道4端墙位置都安装一个辅助燃烧器9和测温元件10;所述的主燃烧器8和辅助燃烧器9分别与换热室3的贫煤气竖向通道31和空气竖向通道32相连通;测温元件10通过检测本层水平火道4的温度,自动控制本层辅助燃烧器9的加热温度。
贫煤气换热室35内侧面的外壁上设有多个与主燃烧器8和辅助燃烧器9相对应的贫煤气分出口33,该贫煤气和分出口33在空气换热室36中称为空气分出口34。
为了提高排焦和加热效果,需对炭化室的内腔进行相应的改进,并同时保持其长方体形的外部形状,具体如下:上述炭化室1与燃烧室2间隔设置而形成的炼焦炉炉体外表面形状为长方体形;
其中,炭化室1的内腔是纵截面为梯形的结构,上窄下宽,且侧向剖面为矩形;相应地,上述燃烧室2的内腔是纵截面为倒梯形的结构,上宽下窄,且侧向剖面为矩形。简单的说炭化室1比燃烧室2高,且比燃烧室2窄,如图所示。
如图1所示,为了达到快速排焦的效果,可对焦炉底部的自动炉门A3的形状进行优化,上述自动炉门A3的截面形状为圆弧形,圆弧形炉门的下方设有液压升降杆,用于当焦炭干馏成熟时自动打开炉门A3,装煤时关闭炉门。
在上述结构的基础上进行以下改进,可以实现利用焦炉煤气进行复式加热:如图3所示,上述主燃烧器8和辅助燃烧器9还连接有带截止阀的焦炉煤气连接管13。
所述上烟气分流通道23A的上方内壁为向中心隔板18一侧倾斜的气流分配板37,有利于将来自烟气进口25的烟气自上而下均匀分配至立管17内;所述上烟气汇合通道24的上方内壁为向中心隔板18一侧倾斜的气流分配板37,有利于将来自立管17的烟气均匀汇合至换热室烟气出口26;
所述下烟气汇合通道24B与下烟气分流通道23B的下方内壁为向中心隔板18一侧倾斜的气流分配板37,有利于将来自内侧立管17的烟气均匀汇合,而后自下而上均匀分配至立管17内。
所述的换热室3的立管17选用碳化硅材料,具有耐高温、耐腐蚀、传热效果好等优点。
使用本发明进行炼焦的工艺过程如下:
竖向排焦间歇操作,当一个结焦周期开始时,移动装煤车打开装煤孔盖A2,通过装煤孔A4把煤料装入炭化室1,炭化室与燃烧室炉墙A7为硅砖砌筑,煤料在炭化室内受热高温干馏,当焦炭成熟时,炭化室炉底炉门A3自动打开,炉底炉门靠液压杆自动升降,金属炉门上镶嵌有圆弧形保温材料,成熟的焦炭靠自身重力下降到两个溜焦斜台A5上,并沿着溜焦斜台滑落到炉组热焦炭输送机A6上,溜焦斜台与热焦炭输送机之间有挡焦板,溜焦斜台由支架支撑,热焦炭输送机靠机座固定。
热焦炭输送A6机把焦炭输送到炉间台位置干熄焦设施熄焦,热焦炭经炭输送A6而从干熄炉入口A16进入干熄炉A15,然后从干熄炉出口A17排出;焦炭处理室A12与冷却器、除尘器、氮气风机相连,焦炭处理室A12微正压氮气循环、冷却、除尘,具体是冷氮气分别通过干熄炉冷氮气入口A18、处理室冷氮气入口A20而进入处理室和干熄炉进行冷却后,从干熄炉冷氮气出口A19和处理室冷氮气出口A21排出;在干熄焦设施中,焦炭得到冷却,冷却的焦炭被输送到下一道工序。
干馏出荒煤气由上升管A9经过桥管A10进入集气管A11,进入下一道工序,如图5、10。整个焦炉周围砖保温A13保温。
本发明的加热过程如下,以燃烧室的一侧腔室及其换热室为例:
当贫煤气加热时,首先关闭贫煤气和空气旁通管14上的截止阀,关闭焦炉煤气连接管13上的截止阀,贫煤气和空气由两边换热器的贫煤气入口27和空气入口28,分别进入换热室3的贫煤气分换热室35和空气分换热室36,在分换热室中,贫煤气和空气走管间多壳程,间壁连续吸收热量。烟气由燃烧室烟气出口16通过烟气导管15,进入换热室烟气进口25依次经过上烟气分流通道23A、内侧立管17、下烟气汇合通道24B、下烟气分流通道23B、外侧立管17、上烟气分流通道24A后,从换热室烟气出口26后排出。贫煤气或空气分别经由贫煤气入口27(空气入口28)、外侧立管17管间、管间通道折流孔22、内侧立管17管间、贫煤气出口29(30空气出口)、在贫煤气竖向通道31(空气竖向通道32)的贫煤气(空气)分别由贫煤气分出口33(空气分出口34),通过带调节阀贫煤气连接管11和带调节阀空气连接管12,进入主燃烧器。在主燃烧器中贫煤气和空气燃烧放热,燃烧后的烟气沿着水平火道4流动、通过气流孔上升进一步释放热量。为了保证加热均匀性,在单数水平加热火道端墙处,设有烟气测温元件10,当水平火道温度降低时,在贫煤气竖向通道31和空气竖向通道32中,少部分由贫煤气分出口33和空气分出口34,通过带调节阀的贫煤气连接管11和带调节阀的空气连接管12,进入燃烧室2单数水平火道的辅助燃烧器9中燃烧补充热量,烟气在顶层水平火道由烟气出口16,通过烟气导管15进入两边换热室。烟气由烟气入口25分别进入贫煤气分换热室35和空气分换热室36,在换热室3中,烟气走两管程,连续逆流间壁进行热交换,烟气释放出余热,再由换热室烟气出口26排出,再通过分烟道、总烟道、烟囱高空排放。炼焦炉所有燃烧室、换热室都按此规律进行,从而实现炼焦炉的横向连续加热。
当采用焦炉煤气加热时,将贫煤气分换热室35作为空气分换热室36进行利用,首先开启贫煤气和空气旁通管14上的截止阀,关闭贫煤气连接管11上的调节阀,开启焦炉煤气连接管13上的截止阀,为了避免焦炉煤气预热裂解,两边的贫煤气换热室35和空气换热室36都走空气,经过贫煤气换热室预热后的空气由旁通管14上的截止阀,通过空气连接管12,进入燃烧器的空气入口;焦炉煤气则不经过预热,由焦炉煤气连接管13直接进入燃烧器的燃气入口,焦炉煤气和空气在水平火道4中燃烧放热,烟气在换热室3中和空气连续逆流间壁换热。炼焦炉的横向连续加热系统每个燃烧室,每个换热室都按照上述规律进行。
简而言之,炼焦炉的横向连续加热系统是在两边换热室中烟气与带有一定压力的加热气体连续逆流间壁换热,烟气走管程,连续释放余热,加热器走壳程,连续吸热预热,预热的加热气体分别由两侧进入燃烧室;加热气体在燃烧室两侧多点连续燃烧,燃烧的烟气在水平火道中折流上升,放出热量,由最顶层水平火道外侧排出进入换热器。

Claims (6)

1.横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,包括多个顶部设有带孔盖的装煤孔(A2)的炭化室(1)、多个燃烧室(2),和分置在各个燃烧室(2)两边的换热室(3),所述的炭化室(1)和燃烧室(2)间隔设置,且每个炭化室(1)前、后都设置有一个燃烧室(2);
其特征在于所述的炭化室(1)四个侧面均由硅砖砌筑而成,该炭化室(1)底部设有自动炉门(A3),在炭化室(1)与燃烧室(2)的下方设有密闭的焦炭处理室(A12),在焦炭处理室(A12)中,位于自动炉门(A3)下方设有两个向中心倾斜的溜焦台(A5),在焦炭处理室(A12)的位于两个溜焦台(A5)出口下方设有焦炭输送机(A6),在焦炭输送机(A6)的末端设有干熄炉(A15);
所述的燃烧室(2)由硅砖砌筑成长方体状,且燃烧室(2)内部中央设有隔墙(7),把燃烧室(2)分隔成左右对称的左腔室和右腔室;
每侧腔室上下分别由隔板砖(5)间隔成偶数个水平火道(4);由下而上,位于第一、二层水平火道(4)之间的隔板砖(5)靠近中心隔墙(7)位置,留有气流孔(6),位于第二、三层水平火道之间的隔板砖(5)靠近外墙位置,留有气流孔(6),以此类推,在最高层隔板砖(5)靠近中心隔墙(7)位置,留有气流孔(6),在最高层的双数水平火道(4)外端设有燃烧室烟气出口(16),在最下层水平火道(4)外端安装有主燃烧器(8),
燃烧室(2)两边分别设有换热室(3);所述的主燃烧器(8)通过带调节阀的贫煤气连接管(11)和带调节阀的空气连接管(12)与换热室(3)相通,所述的贫煤气连接管(11)和空气连接管(12)之间设有带截止阀的旁通管(14),所述的燃烧室烟气出口(16)通过烟气导管(15)与换热室(3)相通,用于将烟气余热与加热气体在换热室(3)内连续进行热交换。
2.如权利要求1所述的横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,其特征在于上述炭化室(1)内含竖直的硅砖隔墙(A14)而将炭化室(1)隔离成两个腔室;且在两个腔室炭化室(1)与其各自的燃烧室2的下方分别设有密闭的焦炭处理室(A12),在炭化室(1)两个腔室的底部分别设有自动炉门(A3),
在焦炭处理室(A12)中,位于自动炉门(A3)下方设有两个向中心倾斜的溜焦台(5),在焦炭处理室(A12)的位于两个溜焦台(A5)出口下方设有焦炭输送机(A6),在焦炭输送机(A6)的末端设有干熄炉(A15)。
3.如权利要求1或2所述的横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,其特征在于所述的换热室(3)包括并排设置且结构相同的贫煤气换热室(35)和空气换热室(36);所述的贫煤气换热室(35)内上部和下部分别设有表面带多个穿孔的管板(19),上下管板(19)之间设有多个分别连接上下管板穿孔的立管(17),贫煤气换热室(35)内有中心隔板(18)把立管(17)分成内外两组,中心隔板(18)上端与上管板(19)相连、下端至下管板(19)之间留有管间通道折流孔(22),在上下管板(19)之间水平设置多个管间折流板(20),形成多壳程换热通道;
上管板(19)位于中心隔板(18)内侧部分的上方为上烟气分流通道(23A),上管板(19)位于中心隔板(18)外侧部分的上方为与所述上烟气分流通道(23A)相隔离的上烟气汇合通道(24A),
下管板(19)位于中心隔板(18)内侧部分的下方为下烟气汇合通道(24B),下管板(19)位于中心隔板(18)外侧部分的下方为与所述下烟气汇合通道(24B)相通的下烟气分流通道(23B),
在下管板(19)中部的下方设有管内通道折流孔(21),形成两管程换热通道,该管内通道折流板(21)位于下烟气汇合通道(24B)与下烟气分流通道(23B)之间,
位于上管板(19)上方的上烟气分流通道(23A)设有烟气进口(25),位于上管板(19)上方的上烟气汇合通道(24A)设有换热室烟气出口(26);在所述的贫煤气换热室(35)上部外侧有贫煤气入口(27)与管间通道相通,在所述的贫煤气换热室(35)上部内侧有贫煤气出口(29),该贫煤气出口(29)与设置在贫煤气换热室(35)内侧的贫煤气竖向通道(31)相通。
4.如权利要求3所述的横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,其特征在于在其余单数水平火道(4)端墙位置都安装一个辅助燃烧器(9)和测温元件(10);所述的主燃烧器(8)和辅助燃烧器(9)分别与换热室(3)的贫煤气竖向通道(31)和空气竖向通道(32)相连通。
5.如权利要求1或2所述的横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,其特征在于上述炭化室(1)与燃烧室(2)间隔设置而形成的炼焦炉炉体外表面形状为长方体形;
其中,炭化室(1)的内腔是纵截面为梯形的结构,上窄下宽,且侧向剖面为矩形;相应地,上述燃烧室(2)的内腔是纵截面为倒梯形的结构,上宽下窄,且侧向剖面为矩形。
6.如权利要求1或2所述的横向连续加热、竖向排焦式炼焦炉,其特征在于上述位于炭化室(1)底部的自动炉门(A3)的截面形状为圆弧形,圆弧形炉门的下方设有液压升降杆。
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