CN105694923B - 一种干熄炉多风道供气自动调节系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干熄炉多风道供气自动调节系统及方法，进入各独立上气室的冷却风通过对应环形风道以由外围向中心的流动方式与干熄炉中的焦炭换热，进入各独立下气室的冷却风，一部分经中央供气道到达干熄炉中部并垂直向上进入中央风帽，从中央风帽以由中心向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；另一部分经中部供气道到达干熄炉中部并垂直向上进入中部风帽，从中部风帽以由中部向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；通过红外热像仪采集干熄炉内温度场信号转换为图像显示在控制系统显示屏上，通过控制各个部位的控风装置对干熄炉各风道进风量进行调节，使进入干熄炉的冷循环气体在炉内均匀分布，实现炉内焦炭的均匀冷却。

Description

一种干熄炉多风道供气自动调节系统及方法

技术领域

本发明涉及干熄焦技术领域，尤其涉及一种干熄炉多风道供气自动调节系统及方法。

背景技术

国内运行的干熄焦用供气装置有75t/h、140t/h、190t/h及以上干熄焦用供气装置，其供气装置多为十字风道或一字风道供气方式。分析焦炭在干熄炉内冷却不均匀的原因，主要是在整个干熄炉横截面上焦炭的粒度分布不均匀﹑焦炭下降速度分布不均匀以及气流分布不均匀造成的。

安装于干熄炉底部的供气装置对干熄炉内焦炭下降的均匀性和气流分布的均匀性有很大影响。若其结构有利于炉内焦炭在圆周方向的均匀下落，有利于进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，则有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善干熄炉的冷却性能，提高干熄炉的冷却效率，减小焦炭在干熄炉内的干熄时间。这样可减小干熄炉冷却室的容积以及降低吨焦气料比，从而大大降低整套干熄焦装置的建设投资及运行成本。这对大型化干熄焦装置而言效果将更加明显。

申请号为200710158949.4(申请日为2007年12月17日)的中国专利，公开了“一种干熄炉专用供气装置”，该装置由上锥斗、下锥斗、干熄炉壳体、环形风道、十字风道、中央风帽组成，上锥斗、下锥斗套插在一起，套插檐形成的环状缝隙构成环形风道，十字风道位于下锥斗上部，水平设置，其中心与干熄炉中心重合并向上延伸与设置于锥斗上部的中央风帽连通。

该装置采用由周边风环由外向内供风及中央风帽从炉体上部由内向外供风相结合的供风形式，虽然在一定程度上实现了进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，改善了干熄炉的冷却性能；但是仍然没有达到干熄炉冷却方式的精细控制，尤其是无法实现干熄炉局部温度的独立调节和控制。

发明内容

本发明提供了一种干熄炉多风道供气自动调节系统及方法，通过干熄炉顶部设置红外热像仪采集炉内温度场数据并实现显示图像，通过控制系统控制调节对应部分环形风道、中部供气道、中央供气道的供风量实现多部位均匀供气，可有效解决进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善干熄炉的冷却性能，提高干熄炉的冷却效率，减小焦炭在干熄炉内的干熄时间。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种干熄炉多风道供气自动调节系统，包括供气装置及测温调节装置；

所述供气装置包括干熄炉壳体、上锥斗及下锥斗，上锥斗、下锥斗套插后的环状缝隙构成环形风道；上锥斗、下锥斗与干熄炉壳体组成的气室被分成完全隔绝的上下两层气室，其中上气室被上气室分隔板分成多个独立上气室，分别与环形风道连通；下气室被下气室分隔板分成多个独立下气室，分别连通中部供气道或中央供气道，中部供气道连通中部风帽组成中部供气风道，中央供气道连通中央风帽组成中央供气风道；中部风帽和中央风帽由下至上同心设置于干熄炉中心部位，中部风帽位于上锥斗中部，中央风帽位于上锥斗上部，中部风帽的直径大于中央风帽；独立上气室和独立下气室均由对应风管独立供风；

所述测温调节装置包括红外热像仪、控风装置及控制系统，红外热像仪设置于干熄炉炉顶，各独立上气室风管入口、各独立下气室风管入口处均设有控风装置；红外热像仪和各控风装置分别与控制系统连接。

所述独立上气室和独立下气室的数量相同且相互交错排列，其数量为3～8个沿周向均匀布置。

所述红外热像仪外设隔热罩，隔热罩对应红外热像仪镜头处设透明视窗，透明视窗外设氮气吹扫装置。

所述控风装置为电动翻板阀。

所述控制系统为计算机。

一种干熄炉多风道供气自动调节方法，包括如下步骤：

1)从外部风管引入的冷却风进入各独立上气室，通过对应环形风道以由外围向中心的流动方式与干熄炉中的焦炭换热；

2)从外部风管引入的冷却风进入各独立下气室，一部分经中央供气道到达干熄炉中部并垂直向上进入中央风帽，从中央风帽以由中心向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；另一部分经中部供气道到达干熄炉中部并垂直向上进入中部风帽，从中部风帽以由中部向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；

3)通过红外热像仪采集干熄炉内温度场信号转换为图像显示在控制系统显示屏上，控制人员根据风道设置形式将炉体划分为多个区域，通过各区域内热图像颜色及深浅变化，参考所测得的各部位温度值随时掌握炉内焦炭的冷却情况；通过控制各个部位的控风装置对干熄炉各风道进风量进行调节，使进入干熄炉的冷循环气体在炉内均匀分布，实现炉内焦炭的均匀冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过干熄炉顶部设置红外热像仪采集炉内温度场数据并实现显示图像，通过控制系统控制调节对应部分环形风道、中部供气道、中央供气道的供风量实现多部位均匀供气，可有效解决进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善干熄炉的冷却性能，提高干熄炉的冷却效率，减小焦炭在干熄炉内的干熄时间；

2)适用于所有大中小型的干熄焦装置，具有调节灵活、控制精确、检修方便、结构布置合理、投资省、效果显著、无循环冷却气体泄露和不产生污染等优点。

附图说明

图1是本发明所述供气装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中的A-A剖视图。

图4是图1中的B-B剖视图。

图5是本发明所述测温调节装置的结构示意图。

图中：1.上锥斗 2.下锥斗 3.环形风道 4.中央供气道 5.中央风帽 6中部供气道7.中部风帽 8.上气室 9.下气室 10.下气室风管控风装置 11.干熄炉壳体 12.上气室风管控风装置 13.上气室分隔板 14.下气室分隔板 15.干熄炉 16.焦炭 17.红外热像仪18.控制系统

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：

本发明所述一种干熄炉多风道供气自动调节系统，包括供气装置及测温调节装置；

如图1-图4所示，所述供气装置包括干熄炉壳体11、上锥斗1及下锥斗2，上锥斗1、下锥斗2套插后的环状缝隙构成环形风道3；上锥斗1、下锥斗2与干熄炉壳体11组成的气室被分成完全隔绝的上下两层气室，其中上气室8被上气室分隔板13分成多个独立上气室，分别与环形风道3连通；下气室9被下气室分隔板14分成多个独立下气室，分别连通中部供气道6或中央供气道4，中部供气道6连通中部风帽7组成中部供气风道，中央供气道4连通中央风帽5组成中央供气风道；中部风帽7和中央风帽5由下至上同心设置于干熄炉15中心部位，中部风帽7位于上锥斗1中部，中央风帽5位于上锥斗1上部，中部风帽7的直径大于中央风帽5；独立上气室和独立下气室均由对应风管独立供风；

如图5所示，所述测温调节装置包括红外热像仪17、控风装置10、12及控制系统18，红外热像仪17设置于干熄炉15炉顶，各独立上气室风管入口、各独立下气室风管入口处均设有控风装置10、12；红外热像仪17和各控风装置10、12分别与控制系统18连接。

所述独立上气室和独立下气室的数量相同且相互交错排列，其数量为3～8个沿周向均匀布置。

所述红外热像仪17外设隔热罩，隔热罩对应红外热像仪镜头处设透明视窗，透明视窗外设氮气吹扫装置。

所述控风装置10、12为电动翻板阀。

所述控制系统18为计算机。

一种干熄炉多风道供气自动调节方法，包括如下步骤：

1)从外部风管引入的冷却风进入各独立上气室，通过对应环形风道3以由外围向中心的流动方式与干熄炉15中的焦炭16换热；

2)从外部风管引入的冷却风进入各独立下气室，一部分经中央供气道4到达干熄炉15中部并垂直向上进入中央风帽5，从中央风帽5以由中心向外围的流动方式进入干熄炉15中与焦炭16换热；另一部分经中部供气道6到达干熄炉15中部并垂直向上进入中部风帽7，从中部风帽7以由中部向外围的流动方式进入干熄炉15中与焦炭16换热；

3)通过红外热像仪17采集干熄炉15内温度场信号转换为图像显示在控制系统18显示屏上，控制人员根据风道设置形式将炉体划分为多个区域，通过各区域内热图像颜色及深浅变化，参考所测得的各部位温度值随时掌握炉内焦炭16的冷却情况；通过控制各个部位的控风装置10、12对干熄炉15各风道进风量进行调节，使进入干熄炉15的冷循环气体在炉内均匀分布，实现炉内焦炭16的均匀冷却。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本发明所述供气装置根据独立上气室和独立下气室的数量可分为三星、四星……等多风道星形结构，且能实现对每一星角的可调或定量供气。

如图1-图4所示，本实施例所述供气装置是一种三星供气装置的结构示意图。如图1所示，上锥斗1、下锥斗2套插在一起，上锥斗1、下锥斗2套插后的环状缝隙构成环形风道3；上气室8被上气室分隔板13成3个独立上气室，分别与3段环形风道3连通；如图3所示，从上气室外风管引入的冷却风进入3个独立上气室中，通过对应段的环形风道3以由外围向中心的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；通过设置在上气室外风管上的控风装置12，可以对进入3个独立上气室的冷却风风量单独进行调节或定量供气。

如图4所示，下气室9被下气室分隔板14分成3个独立下气室，其中2个独立下气室连通中部供气道6，另外1个独立下气室连通中央供气道4；中部供气道6和中央供气道4可水平或倾斜设置。从下气室9外风管引入的冷却风分别进入3个独立下气室中，其中一个独立下气室中的冷却风经中央供气道4到达干熄炉中部并垂直向上进入中央风帽5，从中央风帽5以由中心向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；另外2个独立下气室中的冷却风经中部供气道6到达干熄炉中部并垂直向上进入中部风帽7，从中部风帽7以由中部向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；由于中部风帽7的直径大于中央风帽5，因此从中央风帽5中鼓出的冷却风位于干熄炉中心部位，而从中部风帽7中鼓出的冷却风位于干熄炉径向的中部位置。通过设置在下气室外风管上的控风装置10，可以对进入3个独立下气室的冷却风风量单独进行调节或定量供气。

通过红外热像仪17采集干熄炉15内温度场信号转换为图像显示在控制系统18显示屏上，控制人员根据风道设置形式将炉体划分为多个区域，通过各区域内热图像颜色及深浅变化，参考所测得的各部位温度值随时掌握炉内焦炭16的冷却情况；通过控制上气室风管控风装置12，可以对经各段环形风道3进入干熄炉15的进风量分别进行调节；通过控制下气室风管控风装置10，可以对经2条中部供气道6进入中部风帽7以及经1条中央供气道4进入中央风帽5的进风量分别进行调节，最终使进入干熄炉15的冷循环气体在炉内均匀分布，实现炉内焦炭16的均匀冷却。

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)

1.一种干熄炉多风道供气自动调节方法，其特征在于，采用包括供气装置及测温调节装置的干熄炉多风道供气自动调节装置实现；

所述供气装置包括干熄炉壳体、上锥斗及下锥斗，上锥斗、下锥斗套插后的环状缝隙构成环形风道；上锥斗、下锥斗与干熄炉壳体组成的气室被分成完全隔绝的上下两层气室，其中上气室被上气室分隔板分成多个独立上气室，分别与环形风道连通；下气室被下气室分隔板分成多个独立下气室，分别连通中部供气道或中央供气道，中部供气道连通中部风帽组成中部供气风道，中央供气道连通中央风帽组成中央供气风道；中部风帽和中央风帽由下至上同心设置于干熄炉中心部位，中部风帽位于上锥斗中部，中央风帽位于上锥斗上部，中部风帽的直径大于中央风帽；独立上气室和独立下气室均由对应风管独立供风；

所述测温调节装置包括红外热像仪、控风装置及控制系统，红外热像仪设置于干熄炉炉顶，各独立上气室风管入口、各独立下气室风管入口处均设有控风装置；红外热像仪和各控风装置分别与控制系统连接；

调节过程具体包括如下步骤：

1)从外部风管引入的冷却风进入各独立上气室，通过对应环形风道以由外围向中心的流动方式与干熄炉中的焦炭换热；

2)从外部风管引入的冷却风进入各独立下气室，一部分经中央供气道到达干熄炉中部并垂直向上进入中央风帽，从中央风帽以由中心向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；另一部分经中部供气道到达干熄炉中部并垂直向上进入中部风帽，从中部风帽以由中部向外围的流动方式进入干熄炉中与焦炭换热；

3)通过红外热像仪采集干熄炉内温度场信号转换为图像显示在控制系统显示屏上，控制人员根据风道设置形式将炉体划分为多个区域，通过各区域内热图像颜色及深浅变化，参考所测得的各部位温度值随时掌握炉内焦炭的冷却情况；通过控制各个部位的控风装置对干熄炉各风道进风量进行调节，使进入干熄炉的冷循环气体在炉内均匀分布，实现炉内焦炭的均匀冷却。

2.根据权利要求1所述的一种干熄炉多风道供气自动调节方法，其特征在于，所述独立上气室和独立下气室的数量相同且相互交错排列，其数量为3～8个沿周向均匀布置。

3.根据权利要求1所述的一种干熄炉多风道供气自动调节方法，其特征在于，所述红外热像仪外设隔热罩，隔热罩对应红外热像仪镜头处设透明视窗，透明视窗外设氮气吹扫装置。

4.根据权利要求1所述的一种干熄炉多风道供气自动调节方法，其特征在于，所述控风装置为电动翻板阀。

5.根据权利要求1所述的一种干熄炉多风道供气自动调节方法，其特征在于，所述控制系统为计算机。