CN105385460A - 一种焦炉废气循环结构及方法 - Google Patents

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杨俊峰
李振国
赵殿辉
严国华
徐妍
康婷
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
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Abstract

本发明涉及一种焦炉废气循环结构及方法，所述废气循环结构包括依次连接的废气总管、连接管、流量自动控制器、地下室横排管、下喷管及砖废气道，所述废气总管通过外部变频风机连接废气气源，地下室横排管沿焦炉横向设置，其上部设下喷管分别连接砌筑于各蓄热室墙内的砖废气道，砖废气道顶部的砖废气道出口设在燃烧室立火道内。本发明应用于贫煤气加热的复热式焦炉中，能够增加废气循环量，降低焦炉烟气中NOX的排放量，提高立火道高向加热的均匀性；其结构简单，调节方便精确，可以实现自动控制；并有利于改善操作环境，减轻劳动强度，提高工作效率和安全性。

Description

一种焦炉废气循环结构及方法
技术领域
本发明涉及焦炉废气循环技术领域，尤其涉及一种焦炉废气循环结构及方法。
背景技术
目前焦炉采用的废气循环工作原理是在上升气流的喷射力作用下，将下降气流的废气从循环孔吸入到上升气流火道，来降低其中可燃成份和空气中氧的浓度，并增加气流速度，拉长火焰，从而有利于焦饼上下均匀成熟，改善焦炭质量。这种方法也是众多焦化设计单位用于改善焦炉高向加热均匀性的常规手段。但是现有的废气循环结构中，废气循环量无法精确控制，且依赖于上升气流火道的喷射力。
同时，有研究显示，增加立火道内的废气循环量可以降低废气中NOX的生成量。这是由于废气循环拉长了立火道内的火焰，避免了立火道内出现高温区,从而降低了热力型NOX的生成量。但是在焦炉向大型化发展的今天，燃烧室越来越高，受现有废气循环结构的限制，废气的循环量无法完全满足焦炉高向加热均匀性的要求，因此不利于降低废气中NOX的生成量。
同时，对于很多钢铁企业来讲，炼焦炉基本上采用的都是复热式焦炉，在正常的生产中基本上只使用贫煤气进行炼焦，其富煤气供气管道系统一般只在投产初期使用，在其后基本处于闲置状态，造成了极大浪费。
图1和图2是采用常规废气循环系统的炉体结构示意图，图中下降火道的废气经过循环孔Ⅰ进入到上升气流火道，实现废气循环，正如前面所述，这一结构无法对废气的循环量进行精确的控制,且循环气量主要依赖于上升火道的气流喷射力。
发明内容
本发明提供了一种焦炉废气循环结构及方法，应用于贫煤气加热的复热式焦炉中，能够增加废气循环量，降低焦炉烟气中NOX的排放量，提高立火道高向加热的均匀性；其结构简单，调节方便精确，可以实现自动控制；并有利于改善操作环境，减轻劳动强度，提高工作效率和安全性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦炉废气循环结构，包括依次连接的废气总管、连接管、流量自动控制器、地下室横排管、下喷管及砖废气道，所述废气总管通过外部变频风机连接废气气源，地下室横排管沿焦炉横向设置，其上部设下喷管分别连接砌筑于各蓄热室墙内的砖废气道，砖废气道顶部的砖废气道出口设在燃烧室立火道内。
砖废气道出口形状为圆形或方形，开口形式为全开口或半开口。
基于一种焦炉废气循环结构的废气循环方法，包括：
1)废气气源通过变频风机鼓入废气总管，废气依次经过连接管、流量自动控制器、地下室横排管、下喷管、砖废气道进入上升气流立火道内，与上升气流混合，拉长火焰；
2)引入废气的温度低于上升气流立火道内的气流温度，可以降低上升气流的温度，从而降低贫煤气加热的过程中NOX的生成量；
3)废气的流量通过流量自动控制器控制。
砖废气道出口设置的高度根据燃烧室立火道高度确定。
对于已建成的使用贫煤气加热的复热式焦炉，废气总管和连接管由富煤气加热系统中的除炭空气管道替代，地下室横排管和下喷管分别由焦炉煤气的横排管和下喷管替代，砖废气道由砖煤气道替代。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)废气的循环量可以在外部进行自动调控，有利于火焰温度的控制；
2)由于引入的废气的温度远低于上升火道内的气流温度，可以降低上升气流的温度，从而降低贫煤气加热的过程中NOX生成量；
3)可以对闲置旧有加热系统进行重新利用，无需对焦炉进行拆除式的改造便可实现增加废气循环量、降低NOX排放量的目的，并可减少投资成本，缩短建设周期；
4)结构简单，调节方便精确，可以实现自动控制；
5)有利于改善操作环境，减轻劳动强度，提高工作效率和安全性。
附图说明
图1是常规焦炉废气循环结构的示意图。
图2是图1中的A-A剖视图。
图3是本发明所述焦炉废气循环结构的结构示意图。
图4是图3的B-B剖视图。(水平旋转90°)
图中：I.循环孔1.废气总管2.连接管3.流量自动控制器4.地下室横排管道5.下喷管6.砖废气道7.砖废气道出口8.蓄热室墙9.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3-图4，是本发明所述焦炉废气循环结构的结构示意图。本发明所述一种焦炉废气循环结构，包括依次连接的废气总管1、连接管2、流量自动控制器3、地下室横排管4、下喷管5及砖废气道6，所述废气总管1通过外部变频风机连接废气气源，地下室横排管4沿焦炉横向设置，其上部设下喷管5分别连接砌筑于各蓄热室墙9内的砖废气道6，砖废气道6顶部的砖废气道出口7设在燃烧室立火道9内。
砖废气道出口7形状为圆形或方形，开口形式为全开口或半开口。
基于一种焦炉废气循环结构的废气循环方法，包括：
1)废气气源通过变频风机鼓入废气总管1，废气依次经过连接管2、流量自动控制器3、地下室横排管4、下喷管5、砖废气道6进入上升气流立火道内，与上升气流混合，拉长火焰；
2)引入废气的温度低于上升气流立火道内的气流温度，可以降低上升气流的温度，从而降低贫煤气加热的过程中NOX的生成量；
3)废气的流量通过流量自动控制器3控制。
砖废气道出口7设置的高度根据燃烧室立火道高度确定。
对于已建成的使用贫煤气加热的复热式焦炉，废气总管1和连接管2由富煤气加热系统中的除炭空气管道替代，地下室横排管4和下喷管5分别由焦炉煤气的横排管和下喷管替代，砖废气道6由砖煤气道替代。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种焦炉废气循环结构，其特征在于，包括依次连接的废气总管、连接管、流量自动控制器、地下室横排管、下喷管及砖废气道，所述废气总管通过外部变频风机连接废气气源，地下室横排管沿焦炉横向设置，其上部设下喷管分别连接砌筑于各蓄热室墙内的砖废气道，砖废气道顶部的砖废气道出口设在燃烧室立火道内。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉废气循环结构，其特征在于，砖废气道出口形状为圆形或方形，开口形式为全开口或半开口。
3.基于权利要求1所述的一种焦炉废气循环结构的废气循环方法，其特征在于，包括：
1)废气气源通过变频风机鼓入废气总管，废气依次经过连接管、流量自动控制器、地下室横排管、下喷管、砖废气道进入上升气流立火道内，与上升气流混合，拉长火焰；
2)引入废气的温度低于上升气流立火道内的气流温度，可以降低上升气流的温度，从而降低贫煤气加热的过程中NOX的生成量；
3)废气的流量通过流量自动控制器控制。
4.根据权利要求3所述的一种焦炉废气循环方法，其特征在于，砖废气道出口设置的高度根据燃烧室立火道的高度确定。
5.根据权利要求3所述的一种焦炉废气循环方法，其特征在于，对于已建成的使用贫煤气加热的复热式焦炉，废气总管和连接管由富煤气加热系统中的除炭空气管道替代，地下室横排管和下喷管分别由焦炉煤气的横排管和下喷管替代，砖废气道由砖煤气道替代。
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