CN104946271B - 内置烟道热回收焦炉系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

一种内置烟道热回收焦炉系统包括热回收焦炉炉体以及在焦炉内部布置的内置烟道；其中所述热回收焦炉炉体包括相间的数孔干馏室和下部燃烧室，所述内置烟道布置在下部燃烧室中；所述下部燃烧室包括主墙和下降火道，在所述主墙和下降火道之间用数道立墙和数道封墙分割成的数个U型燃烧室，每个U型燃烧室设置有多个封墙且该多个封墙之一上开设有燃烧室出口，所述燃烧室出口连通所述U型燃烧室和内置烟道，所述内置烟道连接外部的发电锅炉或烟囱。本发明将烟道内置于热回收焦炉内部，焦炉建设成本降低约1/5‑1/6，减少了热能的损失，提高了发电产能，消除了外置烟道经常维修带来的生产不稳定性。

Description

内置烟道热回收焦炉系统及其工艺

技术领域

本发明涉及一种内置烟道热回收焦炉系统及其工艺。

背景技术

现有热回收焦炉技术中，国内外均采用分离于焦炉主体的上烟道或下烟道，通过桥管将焦炉和烟道连成一体，然后将高温烟气输送到发电厂。由于烟道本身建设成本约占焦炉成本的1/5-1/6，并且烟道横架于焦炉顶部，数百上千吨的重量压在焦炉上部，对焦炉基础和焦炉本体强度有了更高的要求，使得建设成本增大。

当前用于生产焦炭的热回收焦炉技术及工艺已臻成熟，由于其环保效果好，发电成本低，无污染，近些年已经在国内外大批量建设和投产。近年新建的焦炉，单座产量可达50万吨/年左右，最高甚至可超过200万吨/年。

但上述焦炉技术都有许多缺陷，主要是烟道内衬材料及砌筑工艺的问题，在使用过程中内衬材料经常脱落，严重影响了焦炉的正常生产，提高了建设成本。现有大部分国内外热回收焦炉，烟道都进行过改造和翻新，并且改造后的烟道寿命存疑。

因此，有必要针对现有技术中的缺点，设计一种无上述焦炉问题的内置烟道热回收焦炉系统和工艺。

发明内容

考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种内置烟道热回收焦炉系统。其中，该内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于包括：热回收焦炉炉体以及在焦炉内部布置的内置烟道；其中所述热回收焦炉炉体包括相间的数孔干馏室和下部燃烧室，所述内置烟道布置在下部燃烧室中；

所述下部燃烧室包括主墙和下降火道，在所述主墙和下降火道之间用数道立墙和数道封墙分割成的数个U型燃烧室，每个U型燃烧室设置有多个封墙且该多个封墙之一上开设有燃烧室出口，所述燃烧室出口连通所述U型燃烧室和内置烟道，所述内置烟道连接外部的发电锅炉或烟囱。

根据本发明另一方面，所述内置烟道通过内衬耐火材料的钢烟道连接外部的发电锅炉或烟囱。

根据本发明另一方面，所述主墙、立墙以及下降火道上设置圆孔以形成一个所述内置烟道，所述内置烟道沿水平方向延伸，所述内置烟道设置在下部燃烧室的一侧或中心位置。

根据本发明另一方面，所述主墙、立墙以及下降火道上设置圆孔以形成两个所述内置烟道，所述两个内置烟道沿水平方向延伸，所述两个内置烟道分别设置在下部燃烧室的两侧位置。

根据本发明另一方面，所述下降火道为多个，在多个下降火道之间用数道立墙和数道封墙分割成的数个U型燃烧室。

所述燃烧室出口处设置旋转蝶阀或调节砖。

根据本发明另一方面，所述数个U型燃烧室包括相对于下部燃烧室的中心线对称设置的两组U型燃烧室。

根据本发明另一方面，提供了一种利用前述的内置烟道热回收焦炉系统进行焦炉生产的工艺，其特征在于：

炼焦配煤经过捣固、输送加入所述干馏室；

炼焦过程生产的荒煤气，在炭化室中燃烧一部分，这期间主要通过热辐射由上向下来加热炭化室内的煤饼；

在炭化室中没有消耗掉的荒煤气，经过炉墙的下降火道，进入炉底的燃烧室，与二次进风口空气混合燃烧，燃烧后的热量通过热传导，穿过炭化室底，由下向上来加热炭化室中的煤饼；

燃烧室中燃烧完成的高温气体，穿过燃烧室出口，进入内置烟道；

各孔焦炉的高温烟气都汇集到内置烟道后，在焦炉端头的主墙处引出，并通过内衬耐火材料的钢烟道将高温烟气送至发电锅炉或烟囱；

炼焦煤在热反应过程中生成高温焦炭；

焦炭由推焦装置推入熄焦车，将焦炭运送到熄焦塔下，用冷却水将焦炭进行冷却处理，得到成品焦炭。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将烟道内置于热回收焦炉内部，焦炉建设成本降低约1/5-1/6；减少了外置烟道带来的热能的损失，提高了发电量；减少了外置烟道内衬脱落对生产的影响，稳定了焦炭生产，提高了焦炭产量和质量；将原有外置烟道的焦炉主墙上的上升火道消减，主墙砖型减少，建设成本降低，更主要是提高了主墙的强度，最大限度减少了焦炉生产过程中火道部位产生的主墙裂纹，提高了焦炉寿命。

附图说明

图1是根据本发明一种优选实施例的内置烟道热回收焦炉系统的结构示意图，该内置烟道为双烟道。

图2是图1中的内置烟道热回收焦炉系统的部分侧视图。

图3是图1中的内置烟道热回收焦炉系统的一种燃烧室结构示意图。

图4是图1中的内置烟道热回收焦炉系统的另一种燃烧室结构示意图。

图5是根据本发明另一种优选实施例的内置烟道热回收焦炉系统的结构示意图，该内置烟道为单烟道。

图6是图5中的内置烟道热回收焦炉系统的部分侧视图。

图7是图5中的内置烟道热回收焦炉系统的一种燃烧室结构示意图。

图8是图5中的内置烟道热回收焦炉系统的另一种燃烧室结构示意图。

图中：1(边)主墙、2焦炉拱顶、3主墙、4炭化室底、5炭化室、6下降火道、7通风道、8二次进风口、9燃烧室、10燃烧室出口、11封墙、12炉底砖、13烟道、14护炉铁件、15调节砖、16燃烧室立墙、17内置烟道、31烟囱

具体实施方式

下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

参见图1-8,本发明提供了一种内置烟道热回收焦炉系统。例如，该内置烟道热回收焦炉系统可包括：热回收焦炉炉体以及在焦炉内部布置的内置烟道17；其中所述热回收焦炉炉体包括相间的数孔干馏室和下部燃烧室9，所述内置烟道17布置在下部燃烧室9中；

所述下部燃烧室9包括主墙3和下降火道6，在所述主墙3和下降火道6之间用数道立墙16和数道封墙11分割成的数个U型燃烧室9，每个U型燃烧室9设置有多个封墙11且该多个封墙11之一上开设有燃烧室出口10，所述燃烧室出口10连通所述U型燃烧室9和内置烟道17，所述内置烟道17连接外部的发电锅炉或烟囱31。

可以理解的是，如图3所示，本发明中的U型燃烧室9中气体的路径同样是U形路径。本发明将烟道内置于热回收焦炉内部，焦炉建设成本降低约1/5-1/6；减少了外置烟道带来的热能的损失，提高了发电量；减少了外置烟道内衬脱落对生产的影响，提高了焦化厂生产稳定性；外置烟道导致焦炉主墙必有的下降火道+上升火道结构得到简化，变成只有下降火道，主墙砖型减少，建设成本降低，更主要提高了主墙的强度，最大限度减少了焦炉高温生产过程中火道部位产生的主墙裂纹。

优选地，所述内置烟道17通过内衬耐火材料的钢烟道13连接外部的发电锅炉或烟囱31。

优选地，参见图3、4、7、8，所述主墙3、立墙16以及下降火道6上设置圆孔以形成一个所述内置烟道17，所述内置烟道17沿水平方向延伸，所述内置烟道17设置在下部燃烧室9的一侧或中心位置。

优选地，参见图3、4，所述主墙3、立墙16以及下降火道6上设置圆孔以形成两个所述内置烟道17，所述两个内置烟道17沿水平方向延伸，所述两个内置烟道17分别设置在下部燃烧室9的两侧位置。

优选地，所述下降火道6为多个，在多个下降火道6之间用数道立墙16和数道封墙11分割成的数个U型燃烧室9。

优选地，所述燃烧室出口10处设置旋转蝶阀或调节砖15。

优选地，参见图3、7，所述数个U型燃烧室9包括相对于下部燃烧室9的中心线对称设置的两组U型燃烧室9。

优选地，提供了一种利用前述的内置烟道热回收焦炉系统进行焦炉生产的工艺，包括以下步骤：

炼焦配煤经过捣固、输送加入所述干馏室；

炼焦过程生产的荒煤气，在炭化室5中燃烧一部分，这期间主要通过热辐射由上向下来加热炭化室5内的煤饼；

在炭化室5中没有消耗掉的荒煤气，经过炉墙的下降火道6，进入炉底的燃烧室9，与二次进风口8空气混合燃烧，燃烧后的热量通过热传导，穿过炭化室底，由下向上来加热炭化室5中的煤饼；

燃烧室9中燃烧完成的高温气体，穿过燃烧室出口10，进入内置烟道17；

各孔焦炉的高温烟气都汇集到内置烟道17后，在焦炉端头的主墙3处引出，并通过内衬耐火材料的钢烟道13将高温烟气送至发电锅炉或烟囱31；

炼焦煤在热反应过程中生成高温焦炭；

焦炭由推焦装置推入熄焦车，将焦炭运送到熄焦塔下，用冷却水将焦炭进行冷却处理，得到成品焦炭。

优选地，还提供了一种内置烟道热回收焦炉系统，其可包括热回收焦炉炉体以及在焦炉内部布置的烟道；其中所述热回收焦炉炉体包括相间的数孔干馏室和下部燃烧室，所述烟道布置在下部燃烧区域的机焦两端或中部。

优选地，在本焦炉干馏室下部的煤气燃烧区域，用耐火砖在此区域砌筑数道立墙将燃烧区域分割成数个U型燃烧室，使得煤气和空气充分混合燃烧均匀。在燃烧室的两端或中部用耐火材料砌筑封墙11，分离出内置双烟道或内置单烟道；封墙11开设燃烧室出口10，把燃烧室和内置烟道联通。焦炉主墙3和燃烧室立墙采用一个或数个圆孔，将各个燃烧室分离出来的烟道串通，形成一组焦炉内置烟道；各孔焦炉燃烧气体经过所述联通的内置烟道汇集后，在焦炉端头边主墙3处引出，用内衬耐火材料的钢烟道将高温烟气输送至发电锅炉或烟囱31。

可以理解的是，本发明的内置烟道热回收焦炉系统采用烟道砌筑在焦炉炉体内，焦炉外形和焦炉基础不需要更改，焦炉护炉铁件不需要改变。烟道不需要单独另建，还可提高焦炉本体加热均匀性。

优选地，所述系统在焦炉主墙3内设置下降火道6，不设置上升火道。

优选地，所述系统在燃烧室内部设置烟道。

优选地，所述系统的燃烧室砌筑数个立墙，将燃烧室分割成数个U型小燃烧室。

优选地，用耐火砖砌筑封墙11，把每一孔焦炉炉底分割成三部分：焦侧烟道-燃烧室-机侧烟道。

优选地，用耐火砖砌筑封墙11，把每一孔焦炉炉底分割成二部分：单烟道-燃烧室。

优选地，用耐火砖砌筑封墙11，把把每一孔焦炉炉底分割成三部分：燃烧室-中间烟道-燃烧室。

优选地，所述系用耐火砖砌筑封墙11，把把每一孔焦炉炉底分割成三部分：燃烧室-中间烟道-燃烧室统还包括焦炉主墙3和燃烧室立墙采用一个或数个圆孔，将各孔焦炉的烟道串通。

优选地，所述系统还包括焦炉主墙3和燃烧室立墙采用数个空心砖砌成圆型小孔格栅状或方型小孔格栅状通气孔，将各孔焦炉的烟道串通。

优选地，所述内置烟道与燃烧室间在封墙11上开设燃烧室出口10。

优选地，内置烟道与燃烧室间的燃烧室出口10处设置旋转蝶阀，通过机械或人工旋转阀瓣来控制燃烧室出口10的大小。

优选地，内置烟道与燃烧室间的燃烧室出口10处内放置调节砖，通过机械或人工水平移动调节砖来控制燃烧室出口10的大小。

优选地，各孔焦炉燃烧的气体经过燃烧室出口10汇入烟道后，在每一组焦炉端头的边主墙3处引出。

优选地，各孔焦炉燃烧汇集的气体在焦炉端头的边主墙3处引出后，可以两组焦炉气体合并在一起输送到烟囱31或发电锅炉。

优选地，参见图1，还提供了一种内置烟道热回收焦炉系统,其中包括：边主墙1、焦炉拱顶2、主墙3、炭化室底4、炭化室5、下降火道6、通风道7、二次进风口8、燃烧室9、燃烧室出口10、封墙11、炉底砖12、烟道13、护炉铁件14、调节砖15、燃烧室立墙16、内置烟道17、以及烟囱31等。

优选地，所述系统由耐火砖砌筑的主墙3、拱顶2、炭化室底4、燃烧室立墙10、封墙11等实体构造，合围成了数个功能空间：炭化室5、下降火道6、燃烧室9、通风道7、二次进风口8、内置烟道17等，组成了焦化生产工艺所要求的各项功能空间。

优选地，内置烟道热回收焦炉系统燃烧室由边主墙1、主墙3、燃烧室出口10、封墙11、燃烧室立墙16、内置烟道17等功能构造，形成了烟气与空气充分混合空间，完成了高温烟气工艺循环路径。

优选地，来自所述内置烟道热回收焦炉炭化室5的煤气烟气混合体，经下降火道6被引入焦炉燃烧室9，通过燃烧室出口10进入内置烟道13，而后在焦炉边主墙1处被引出炉体，所述燃烧后的高温烟气经过内衬耐火材料的钢烟道13被送入烟囱或发电锅炉。

优选地，为使从下降火道6引入燃烧室9的煤气与空气充分混合燃烧，也为了加强炭化室底4的强度，燃烧室9砌筑数个立墙16，将燃烧室9分割成数个U型小燃烧室。

优选地，在燃烧室机侧、焦侧或中部，用耐火材料砌筑封墙11，分割出燃烧室9和内置烟道17。

优选地，在封墙11上开设燃烧室出口10，将燃烧室和烟道联通。

优选地，封墙11上的燃烧室出口10放置蝶形阀，通过旋转阀芯调节出口大小。

优选地，封墙11上的燃烧室出口10放置调节砖15，通过移动调节砖15改变燃烧室出口10的大小。

优选地，各孔焦炉燃烧的气体经过燃烧室出口10汇入内置烟道17后，在每一组焦炉端头的边主墙1处引出。

优选地，各孔焦炉燃烧汇集的气体在焦炉端头的边主墙1处引出后，可以两组焦炉气体合并在一起输送至烟囱或发电锅炉处。

综上所述，本发明的有益效果在于：

1)将烟道内置于热回收焦炉内部，焦炉建设成本降低约1/5-1/6；

2)减少了外置烟道带来的热能的损失，提高了发电量；

3)减少了外置烟道内衬脱落对生产的影响，稳定了生产，提高了焦炭产量和质量；

4)将原有外置烟道的焦炉主墙上的上升火道消减，主墙砖型减少，炉体建设成本降低；更主要是提高了主墙的强度，最大限度减少了焦炉火道部位产生的主墙裂纹，提高了焦炉寿命。

本发明不限于上述具体实施例。可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于包括：热回收焦炉炉体以及在焦炉内部布置的内置烟道；其中所述热回收焦炉炉体包括相间的数孔干馏室和下部燃烧室，所述内置烟道布置在下部燃烧室中；

所述下部燃烧室包括主墙和下降火道，在所述主墙和下降火道之间用数道立墙和数道封墙分割成的数个U型燃烧室，每个U型燃烧室设置有多个封墙且该多个封墙之一上开设有燃烧室出口，所述燃烧室出口连通所述U型燃烧室和内置烟道，所述内置烟道连接外部的发电锅炉或烟囱。

2.根据权利要求1所述的内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于所述内置烟道通过内衬耐火材料的钢烟道连接外部的发电锅炉或烟囱。

3.根据权利要求2所述的内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于所述主墙、立墙以及下降火道上设置圆孔以形成一个所述内置烟道，所述内置烟道沿水平方向延伸，所述内置烟道设置在下部燃烧室的一侧或中心位置。

4.根据权利要求2所述的内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于所述主墙、立墙以及下降火道上设置圆孔以形成两个所述内置烟道，所述两个内置烟道沿水平方向延伸，所述两个内置烟道分别设置在下部燃烧室的两侧位置。

5.根据权利要求1－4任一项所述的内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于所述下降火道为多个，在多个下降火道之间用数道立墙和数道封墙分割成的数个U型燃烧室。

6.根据权利要求5所述的内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于所述燃烧室出口处设置旋转蝶阀或调节砖。

7.根据权利要求1－4任一项所述的内置烟道热回收焦炉系统，其特征在于所述数个U型燃烧室包括相对于下部燃烧室的中心线对称设置的两组U型燃烧室。

8.一种利用前述权利要求1－7任一项所述的内置烟道热回收焦炉系统进行焦炉生产的工艺，其特征在于：

炼焦配煤经过捣固、输送加入所述干馏室；

炼焦过程生产的荒煤气，在炭化室中燃烧一部分，这期间主要通过热辐射由上向下来加热炭化室内的煤饼；

在炭化室中没有消耗掉的荒煤气，经过炉墙的下降火道，进入炉底的燃烧室，与二次进风口空气混合燃烧，燃烧后的热量通过热传导，穿过炭化室底，由下向上来加热炭化室中的煤饼；

燃烧室中燃烧完成的高温气体，穿过燃烧室出口，进入内置烟道；

各孔焦炉的高温烟气都汇集到内置烟道后，在焦炉端头的主墙处引出，并通过内衬耐火材料的钢烟道将高温烟气送至发电锅炉或烟囱；

炼焦煤在热反应过程中生成高温焦炭；

焦炭由推焦装置推入熄焦车，将焦炭运送到熄焦塔下，用冷却水将焦炭进行冷却处理，得到成品焦炭。