CN104449768A - 一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法及其加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法及加热系统，成对的两个蓄热室内的助燃空气分别通过各自独立的通道进入立火道，其中一个蓄热室内的助燃空气进入立火道底部，另一个蓄热室内的助燃空气沿不同高度位置进入立火道，两个通道中的助燃空气流量可独立调节。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)立火道底部和其上部位置的分段燃烧可独立控制调节，改善了立火道高向加热均匀性；2)立火道高向温度的可控性强且易于调节，避免工人在恶劣环境下操作，节省人力，降低劳动强度；3)通降低焦炉燃烧过程中氮氧化物的生成量，利于环保；4)燃烧室助燃空气出口段通道采用垂直直通式结构，容易砌筑，且有利于助燃空气流通。

Description

一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法及其加热系统

技术领域

本发明涉及可燃气体下喷式焦炉技术领域，尤其涉及一种采用富煤气加热的下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法及加热系统。

背景技术

现代焦炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热室和燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道连接。烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱。因此焦炉由三室两区组成，即炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶区和基础部分。燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。

随着现代生产方式的转变，对焦炉提出了更高的要求，如加热均匀，生产能力大，加热系统阻力小，调节控制方便等。目前我国现有的下喷式焦炉，为控制立火道内的燃烧温度，改善立火道内高向加热均匀性，采用了高低灯头、废气循环和助燃气体分段供给等方式。采用上述措施的焦炉加热系统，如图4-图6所示，助燃气体从蓄热室8进入斜道9，在斜道9处分流，一部分通过底部助燃气体出口12直接进入立火道底部，另一部分通过立火道隔墙内的助燃气体通道10，从分段助燃气体出口11进入立火道14。这种结构形式的焦炉虽然能够通过调整位于立火道底部助燃气体出口12和分段助燃气体出口11的调节砖位置来调节两部分气流量的分配，但实际生产中无法定量地确定两部分气流量的分配比例，因此很难实现预期的火道温度分布。另外，燃烧室助燃空气出口段采用Y型通道结构，砌筑困难，且不利于助燃空气流通。

发明内容

本发明提供了一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法及其加热系统，立火道底部和其上部位置的分段燃烧可独立控制调节，改善了焦炉高向加热的均匀性，且调节简单、准确、方便。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法，成对的两个蓄热室内的助燃空气分别通过各自独立的通道进入立火道，其中一个蓄热室内的助燃空气进入立火道底部，另一个蓄热室内的助燃空气沿不同高度位置进入立火道，两个通道中的助燃空气流量可独立调节。

进入立火道底部的助燃空气流量占进入立火道助燃空气总流量的40％～80％。

该方法适用于炭化室高4～10米，采用焦炉煤气加热的焦炉。

用于实现一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法的加热系统，包括蓄热室、斜道和燃烧室，燃烧室下成对设置的蓄热室中的一个与燃烧室立火道底部直接连通，另一个通过立火道隔墙内沿高度方向设置的数个分段助燃空气出口与立火道连通，两个蓄热室分别设置助燃空气流量调节装置。

所述立火道下部助燃空气出口段通道为垂直直通式结构。

所述立火道隔墙内助燃气体通道断面面积小于立火道底部助燃气体出口断面面积。

所述立火道隔墙内助燃气体通道断面形状为圆形或矩形。

所述立火道底部助燃气体出口断面形状为圆形或矩形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)立火道底部和其上部位置的分段燃烧可独立控制调节，改善了立火道高向加热均匀性；

2)通过控制进入蓄热室的助燃气体量即可实现立火道高向温度的控制，避免了工人在恶劣环境下的操作，节省人力，降低劳动强度；

3)通过控制立火道内的燃烧温度，降低焦炉燃烧过程中氮氧化物的生成量，进而减少焦炉氮氧化物排放，利于环保；

4)燃烧室助燃空气出口段通道采用垂直直通式结构，容易砌筑，且有利于助燃空气流通。

附图说明

图1是本发明所述加热系统的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图2的B-B剖视图。

图4是常规焦炉加热系统的结构示意图。

图5是图5的C-C剖视图。

图6是图4的D-D剖视图。

图中：1/8.蓄热室 2/9.斜道 3/10.助燃气体通道 4/11.分段助燃气体出口 5/12.底部助燃气体出口 6/13.管砖 7/14.立火道

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：

见图1-图3，是本发明所述加热系统的结构示意图。本发明所述一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法，成对的两个蓄热室1内的助燃空气分别通过各自独立的通道进入立火道7，其中一个蓄热室1内的助燃空气进入立火道7底部，另一个蓄热室1内的助燃空气沿不同高度位置进入立火道7，两个通道中的助燃空气流量可独立调节。

进入立火道7底部的助燃空气流量占进入立火道7助燃空气总流量的40％～80％。

该方法适用于炭化室高4～10米，采用焦炉煤气加热的焦炉。

用于实现一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法的加热系统，包括蓄热室1、斜道2和燃烧室，燃烧室下成对设置的蓄热室1中的一个与燃烧室立火道7底部直接连通，另一个通过立火道7隔墙内沿高度方向设置的数个分段助燃气体出口4与立火道7连通，两个蓄热室1分别设置助燃空气流量调节装置。

所述立火道7下部助燃空气出口段通道为垂直直通式结构。

所述立火道7隔墙内助燃气体通道断面面积小于立火道7底部助燃气体出口断面面积。

所述立火道7隔墙内助燃气体通道断面形状为圆形或矩形。

所述立火道7底部助燃气体出口断面形状为圆形或矩形。

在下喷式焦炉中，蓄热室1在燃烧室下部成对设置，一对蓄热室1中的一个通过斜道2与立火道7底部直接连通，来自该蓄热室1的助燃气体通过立火道7底部助燃气体出口5进入立火道7，与从管砖6喷出的富煤气相遇进行贫氧燃烧；该对蓄热室1中另一个通过斜道2与立火道7隔墙内的助燃气体通道3相连接，来自该蓄热室1的助燃气体通过助燃气体通道3，从分段助燃气体出口4进入立火道7，与剩余的富煤气相遇燃烧。燃烧后的废气通过立火道7上部的跨越孔进入相邻火道形成下降气流，部分下降气流通过立火道7底部的废气循环孔进入上升火道，与上升气流掺混进一步降低立火道7温度，剩余的下降气流进入相邻蓄热室1内完成换热后进入烟道。

为保证上升气流能够通过立火道隔墙内的助燃气体通道3顺利进入立火道而不产生回流，要使得助燃气体通道断面面积小于立火道底部助燃气体出口断面面积，且助燃气体通道断面形状和底部助燃气体出口断面形状可以为圆形或矩形。

由于底部助燃气体出口5和助燃气体通道3与两个蓄热室1分别相连通，可以通过从外部控制进入不同蓄热室1的助燃气体流量对立火道底部助燃气体出口5流量和分段助燃气体出口4流量进行独立调节，以控制立火道7内高向助燃气体的分配，保证立火道7高向加热的均匀性并减少氮氧化物的生成。

两个蓄热室1设置的助燃空气出口流量调节装置为外部废气开闭气，通过调节空气门上的挡板开度实现流量调节。

分析表明，当立火道7底部燃烧过量空气系数小于0.9时，能够有效降低立火道7内氮氧化物生成量，但若此处过量空气系数过低，将导致立火道7底部温度过低，而上部温度过高，使得立火道7高向加热均匀性恶化，因此，通过控制进入不同蓄热室1的助燃气体流量，使得进入立火道7底部的助燃气体流量占进入立火道7的助燃气体总流量的40％～80％，既能保证立火道7高向加热的均匀性，又能够有效控制立火道7内氮氧化物的生成。

本发明所述一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法适用于炭化室高4-10米，采用焦炉煤气加热并对环保要求较高的焦炉。

Claims (8)

1.一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法，其特征在于，成对的两个蓄热室内的助燃空气分别通过各自独立的通道进入立火道，其中一个蓄热室内的助燃空气进入立火道底部，另一个蓄热室内的助燃空气沿不同高度位置进入立火道，两个通道中的助燃空气流量可独立调节。

2.根据权利要求1所述的一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法，其特征在于，进入立火道底部的助燃空气流量占进入立火道助燃空气总流量的40％～80％。

3.根据权利要求1所述的一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法，其特征在于，该方法适用于炭化室高4～10米，采用焦炉煤气加热的焦炉。

4.用于实现权利要求1所述的一种下调式焦炉燃烧室立火道燃烧调节方法的加热系统，包括蓄热室、斜道和燃烧室，其特征在于，燃烧室下成对设置的蓄热室中的一个与燃烧室立火道底部直接连通，另一个通过立火道隔墙内沿高度方向设置的数个助燃气体出口与立火道连通，两个蓄热室分别设置助燃空气流量调节装置。

5.根据权利要求4所述的一种下调式焦炉的加热系统，其特征在于，所述立火道下部助燃空气出口段通道为垂直直通式结构。

6.根据权利要求4所述的一种下调式焦炉的加热系统，其特征在于，所述立火道隔墙内助燃气体通道断面面积小于立火道底部助燃气体出口断面面积。

7.根据权利要求4所述的一种下调式焦炉的加热系统，其特征在于，所述立火道隔墙内助燃气体通道断面形状为圆形或矩形。

8.根据权利要求4所述的一种下调式焦炉的加热系统，其特征在于，所述立火道底部助燃气体出口断面形状为圆形或矩形。