CN106701108B - 一种焦炉循环烟气双控管网装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炉循环烟气双控管网装置及其使用方法，属于冶金、焦化行业的焦炉设备领域。本发明包括焦炉，焦炉内的炭化室和燃烧室相间配置，燃烧室内通过立火道分隔成相互连通的两部分，其中一部分的底部设有燃烧室通口A，另一部分的底部设有燃烧室通口B；烟气总管与焦炉的烟囱连接，烟气总管上安装有循环风机；混合箱内被分隔成不连通的两空间，每个空间分别通过单独的烟气分管与烟气总管连通；燃烧室通口A分别与烟囱、混合箱内的一个空间以及焦炉的燃料进口连接，燃烧室通口B分别与烟囱、混合箱内的另一个空间以及焦炉的燃料进口连接。本发明低成本、低施工难度地对现有焦炉进行了优化改造，解决了焦炉氮氧化物排放超标的问题。

Description

一种焦炉循环烟气双控管网装置及其使用方法

技术领域

本发明属于冶金、焦化行业的焦炉设备领域，涉及减少焦炉氮氧化物产生的装置及方法，更具体地说，涉及一种焦炉循环烟气双控管网装置及其使用方法。

背景技术

焦炉烟囱排放的污染物主要为SO₂、NO_x及烟尘等，污染物呈有组织高架点源连续性排放，是污染大气的主要污染源之一。燃气在焦炉立火道燃烧时，会生成氮氧化物NO_x，按其生成的机理分有温度热力型、碳氢燃料快速型和含氧组分燃料型三种。当空气过剩系数α＝1.1，空气预热到1100℃时，焦炉煤气理论燃烧温度2350℃，高炉煤气理论燃烧温度为2150℃。一般认为实际燃烧温度要低于此值，实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。燃烧温度对温度热力型NO_x生成有决定性的作用。当燃烧温度低于1500℃时，NO_x量很少，但当温度高于1500℃时，NO_x量按指数规律迅速增加，而焦炉煤气实际燃烧温度在1800℃左右，氮氧化物产生量将超过3000ppm。氮氧化物(NOx)包括NO、NO₂、N₂O、N₂O₃、N₂O₄等。NO_x是光化学烟雾的引发剂之一，经过复杂的化学变化形成光化学烟雾和酸雨，危害人类健康和破坏生态环境。2012年10月1日实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》对焦炉NO_x排放有严格要求，炼焦炉烟囱排放废气中NO_X含量为新建企业执行500mg/m³；现有企业执行800mg/m³(执行时间为2012年10月1日至2014年度12月31日止，2015年1月1日起执行500mg/m³)，深入地研究焦炉低NOx燃烧技术尤显重要。焦炉主要用来生产高质量的焦炭，其燃料主要为高炉煤气或焦炉煤气，近年来焦炉烟气NO_x排放指标持续不达标已经引起企业高度重视，各种治理措施相继诞生，但是治理效果并不明显。

主流烟气废气脱硝技术主要分为源头治理和末端治理。现在工业上广泛应用的脱硝技术SCR(选择性催化还原法)和SNCR(选择性非催化还原法)即为末端治理技术。但是SNCR脱硝效率低，一般不超过70％，所用还原剂消耗量较大，同时SNCR法是在炉膛内部喷射还原剂，会对生产工艺造成影响。焦炉生产工艺的特点不允许在炼焦炉的内部进行喷氨脱硝，因此SNCR法不适用焦炉烟气(废气)的脱硝。SCR自20世纪80年代初开始逐渐应用于燃煤锅炉烟气脱硝，至今已被公认为烟气脱硝的主流技术。选择性催化还原(SelectiveCatalytic Reduction,SCR)技术是一种成熟的商业性NO_x控制处理技术。脱硝原理是在280-400℃下，将含氨的还原剂喷入烟气中，在催化剂的作用下，还原剂有选择性地把烟气中的NO_X还原为无毒无污染的N₂和H₂O，还原剂可以是液氨、氨水、尿素、碳氢化合物(如甲烷、丙烯等)等，但是SCR投资额高、所使用的催化剂生产和后处理成本也比较高，焦炉烟气温度较低，其中的硫化物和水分对催化剂影响较大，SCR方法应用于焦炉脱硝时，存在改造空间小等问题。源头治理主要采用分段燃烧技术和烟气内循环技术，但是对于已经投产的焦炉，焦炉结构无法改变，优化改造的难度较大，因此难以使用分段燃烧技术和烟气内循环技术解决焦炉氮氧化物排放问题。

现有技术中采用烟气循环技术解决焦炉氮氧化物排放问题的技术方案也有公开，例如专利公开号：CN 105295962 A，公开日：2016年02月03日，发明创造名称为：一种降低焦炉烟道废气中氮氧化物排放的方法及装置，该申请案公开了一种降低焦炉烟道废气中氮氧化物排放的方法，包括如下步骤：(1)将氧气和焦炉的循环烟气通入混气设备中混合，成为混合助燃气体，混合助燃气体中O₂的含量0-100％；(2)将焦炉煤气和混合助燃气体通入到焦炉燃烧室中燃烧后产生焦炉烟道废气；(3)步骤(2)中产生的焦炉烟道废气经过换热器冷却后，一部分焦炉烟道废气经烟气循环风机进入混气设备与纯氧混合后生成混合助燃气体参与燃烧，另一部分焦炉烟道废气经排烟风机后进入排烟烟囱直接排放。该申请案从源头控制焦炉烟道废气的氮氧化物产生，通过采用纯氧和循环烟气混合避免了N₂的引入，使焦炉烟道废气中氮氧化物排放满足国家标准，但仍旧存在以下缺陷：(1)采用的氧气制造成本较高，运输和储存比较麻烦，焦炉生产环境恶劣，氧气输送危险性较高；(2)氧气与烟气中的可燃气体混合后，然后送入焦炉燃烧，此过程相当于预混燃烧，燃烧火焰变短，炭化室温度均匀性降低，影响焦炭质量；(3)外循环烟气温度较高，含有少量可燃气体，氧气与外循环烟气混合过程中存在爆燃的可能。

又如专利公开号：CN 105670650 A，公开日：2016年06月15日，发明创造名称为：减少焦炉氮氧化物产生的装置及方法，该申请案公开一种减少焦炉氮氧化物产生的装置，包括双向轴流式风机、电气控制系统、测量装置，双向轴流式风机设置于焦炉的分烟道走廊，一个风口通过管道与焦炉的废气通道连通，另一个风口通过管道与焦炉的空气通道连通；电气控制系统控制双向轴流式风机的转速、转向；测量装置检测管道中废气的氮氧化物的浓度。该申请案不用改变焦炉的内部结构，能显著降低废气的氮氧化物浓度和氮氧化物绝对排放量，改善企业周边大气环境。但是，该申请案在两组闭开调节阀中间采用一台双向循环风机，每一个炭化室需要两个循环风机，施工过程中需要一百多台风机，投资成本和运行成本都比较高，而且风机运行噪声较大，影响人工操作。

综上所述，如何结合已投产焦炉的结构，低成本、低施工难度地对现有焦炉进行优化改造，解决焦炉氮氧化物排放问题，是现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于采用烟气循环技术解决焦炉氮氧化物排放超标问题时焦炉优化改造难度较大的不足，提供了一种焦炉循环烟气双控管网装置及其使用方法，低成本、低施工难度地对现有焦炉进行了优化改造，解决了焦炉氮氧化物排放超标的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的焦炉循环烟气双控管网装置，包括焦炉，焦炉内的炭化室和燃烧室相间配置，燃烧室内通过立火道分隔成相互连通的两部分，其中一部分的底部设有燃烧室通口A，另一部分的底部设有燃烧室通口B；

还包括烟气总管、循环风机和混合箱，烟气总管与焦炉的烟囱连接，烟气总管上安装有循环风机；混合箱内被分隔成不连通的两空间，每个空间分别通过单独的烟气分管与烟气总管连通；

所述燃烧室通口A分别与烟囱、混合箱内的一个空间以及焦炉的燃料进口连接，所述燃烧室通口B分别与烟囱、混合箱内的另一个空间以及焦炉的燃料进口连接。

作为本发明更进一步的改进，所述混合箱内两个空间的顶部均分别设有开闭密封门和开闭控制箱，混合箱内的每个空间分别通过对应的开闭控制箱与对应的烟气分管连通。

作为本发明更进一步的改进，所述开闭密封门包括开闭密封口和开闭密封板，所述开闭密封口为设置在混合箱内对应某个空间顶部的通风口，所述开闭密封板铰接在通风口上并能够密封住通风口。

作为本发明更进一步的改进，所述开闭控制箱包括下箱体和设置于下箱体之上的上箱体，下箱体顶部与上箱体底部的贯通口为烟气出口；

下箱体的某个侧面与对应的烟气分管连通，上箱体的某个侧面开口为烟气喷射口，该烟气喷射口与混合箱内对应某个空间连通；

密封盖板的顶部通过连接杆与对应的开闭密封板连接，密封盖板悬于烟气出口的上方且密封盖板落下时可完全盖住烟气出口，烟气出口的四周设有穿过密封盖板的限位杆，相邻限位杆的连线上设有密封垫片。

作为本发明更进一步的改进，还包括总传动齿条、分传动齿轮和传动链，所述总传动齿条位于混合箱的上方，总传动齿条与其下方的分传动齿轮均啮合传动，分传动齿轮沿其整个周向的中部设有中部避让槽；所述传动链的一端连接于混合箱内某个空间顶部的开闭密封板，传动链的另一端绕过所述中部避让槽并与混合箱内另一个空间顶部的开闭密封板连接；所述传动链与所述中部避让槽啮合传动；所述总传动齿条与减速电机的输出端啮合传动。

作为本发明更进一步的改进，还包括分传动齿轮和传动链，分传动齿轮沿其整个周向的中部设有中部避让槽；所述传动链的一端连接于混合箱内某个空间顶部的开闭密封板，传动链的另一端绕过所述中部避让槽并与混合箱内另一个空间顶部的开闭密封板连接；所述传动链与所述中部避让槽啮合传动；

相邻两个分传动齿轮之间通过链条传动，某一个分传动齿轮通过电机驱动。

作为本发明更进一步的改进，燃烧室通口A与烟囱之间设有通断阀一、燃烧室通口A与焦炉的燃料进口之间设有通断阀二、燃烧室通口B与烟囱之间设有通断阀三、燃烧室通口B与焦炉的燃料进口之间设有通断阀四。

作为本发明更进一步的改进，所述限位杆为呈正向放置的“T”字形结构；所述连接杆为L形结构，连接杆的一端穿过上箱体顶部的开孔与密封盖板顶部连接，连接杆的另一端与对应的开闭密封板连接；每个燃烧室分别对应一个混合箱，每个混合箱分别对应一个分传动齿轮。

本发明的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、关闭循环风机，关闭通断阀一和通断阀四，打开通断阀三；

步骤二、移动总传动齿条，在总传动齿条的带动下，各个分传动齿轮沿正向旋转，使得与燃烧室通口A连接的混合箱内的一个空间对应的开闭密封门保持打开状态；同时，打开通断阀二；

步骤三、打开循环风机；

步骤四、焦炉的气体燃料与来自混合箱内一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口B排向烟囱；

步骤五、维持设定时间后，关闭循环风机，关闭通断阀二和通断阀三，打开通断阀一；

步骤六、移动总传动齿条，在总传动齿条的带动下，各个分传动齿轮沿反向旋转，使得与燃烧室通口B连接的混合箱内的另一个空间对应的开闭密封门保持打开状态；同时，打开通断阀四；

步骤七、打开循环风机；

步骤八、焦炉的气体燃料与来自混合箱内另一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室另一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口A排向烟囱；

步骤九、维持设定时间后，重复步骤一至步骤八。

本发明的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、关闭循环风机，关闭通断阀一和通断阀四，打开通断阀三；

步骤二、通过电机正向驱动某一个分传动齿轮，使得各个分传动齿轮均沿正向旋转，使得与燃烧室通口A连接的混合箱内的一个空间对应的开闭密封门保持打开状态；同时，打开通断阀二；

步骤三、打开循环风机；

步骤四、焦炉的气体燃料与来自混合箱内一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口B排向烟囱；

步骤五、维持设定时间后，关闭循环风机，关闭通断阀二和通断阀三，打开通断阀一；

步骤六、通过电机反向驱动某一个分传动齿轮，使得各个分传动齿轮均沿反向旋转，使得与燃烧室通口B连接的混合箱内的另一个空间对应的开闭密封门保持打开状态；同时，打开通断阀四；

步骤七、打开循环风机；

步骤八、焦炉的气体燃料与来自混合箱内另一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室另一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口A排向烟囱；

步骤九、维持设定时间后，重复步骤一至步骤八。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明通过循环风机将烟囱内的部分烟气从烟气分管输送入混合箱内对应的空间，循环风机维持管道压力，确保循环烟气混合比例，同时，通过混合箱内两个空间的顶部均分别设有的开闭密封门和开闭控制箱的联动控制，一方面可以确保循环烟气与助燃空气同步进入到混合箱中，待其同步混合后再一起被吸入燃烧室内，另一方面巧妙地适应了焦炉燃烧室内交替燃烧的工况。

(2)本发明仅需使用一台循环风机即可维持整个焦炉的烟气再循环，便于集中控制，使得投资成本和运行成本大大降低；其中，混合箱、开闭密封门、开闭控制箱、分传动齿轮等部件均设置在焦炉的外部，不涉及对焦炉本身结构的改造，优化改造的难度较小，低成本、低施工难度地完成了对现有焦炉的改造。

(3)本发明利用双控循环管网系统将部分烟气送到混合箱中与空气混合，降低了燃烧室内氧气的浓度，避免燃烧过度集中、局部温度过高的发生，且循环烟气中的氮氧化物会抑制新的氮氧化物生成，使现有焦炉烟气中NO_x的含量大幅降低30-80％，在多数情况下，免除了焦炉烟气脱硝设备的设置，达到国家焦炉烟气放标准；同时也增加燃烧室内火焰长度，提高温度均匀性，有利于提高焦炭质量；且双控循环管网系统可根据生产需要而主动关闭，不影响原生产系统的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1中焦炉的内部结构示意图；

图2为实施例1的焦炉循环烟气双控管网装置的结构示意图；

图3为图2中沿A-A向的剖视结构示意图；

图4为图2中开闭控制箱的结构示意图；

图5为实施例1的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法的流程图；

图6为实施例2的焦炉循环烟气双控管网装置的结构示意图；

图7为实施例2的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法的流程图。

示意图中的标号说明：

101、炭化室；102、燃烧室；1021、燃烧室通口A；1022、燃烧室通口B；103、立火道；2、总传动齿条；3、分传动齿轮；301、中部避让槽；4、传动链；5、开闭密封门；6、连接杆；7、开闭控制箱；701、下箱体；702、上箱体；703、密封盖板；704、限位杆；705、密封垫片；706、烟气出口；707、烟气喷射口；8、烟气分管；9、烟气总管；10、循环风机；11、烟囱；12、混合箱；13、链条。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-4，本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置，包括焦炉，焦炉内的炭化室101和燃烧室102相间配置，燃烧室102内通过立火道103分隔成相互连通的两部分，其中一部分的底部设有燃烧室通口A 1021，另一部分的底部设有燃烧室通口B 1022；还包括烟气总管9、循环风机10和混合箱12，烟气总管9与焦炉的烟囱11连接，烟气总管9上安装有循环风机10；混合箱12内被分隔成不连通的两空间，每个空间分别通过单独的烟气分管8与烟气总管9连通；燃烧室通口A 1021分别与烟囱11、混合箱12内的一个空间以及焦炉的燃料进口连接，燃烧室通口B 1022分别与烟囱11、混合箱12内的另一个空间以及焦炉的燃料进口连接。

混合箱12内两个空间的顶部均分别设有开闭密封门5和开闭控制箱7，混合箱12内的每个空间分别通过对应的开闭控制箱7与对应的烟气分管8连通。具体的，开闭密封门5包括开闭密封口和开闭密封板，开闭密封口为设置在混合箱12内对应某个空间顶部的通风口，开闭密封板铰接在通风口上并能够密封住通风口。开闭控制箱7包括下箱体701和设置于下箱体701之上的上箱体702，下箱体701顶部与上箱体702底部的贯通口为烟气出口706；下箱体701的某个侧面与对应的烟气分管8连通，上箱体702的某个侧面开口为烟气喷射口707，该烟气喷射口707与混合箱12内对应某个空间连通；密封盖板703的顶部通过连接杆6与对应的开闭密封板连接，具体的，连接杆6为L形结构，连接杆6的一端穿过上箱体702顶部的开孔与密封盖板703顶部连接，连接杆6的另一端与对应的开闭密封板连接；密封盖板703悬于烟气出口706的上方且密封盖板703落下时可完全盖住烟气出口706(密封盖板703受到连接杆6的拉力而上升，受到自身重力而落下完全盖住烟气出口706)，烟气出口706的四周设有穿过密封盖板703的限位杆704，相邻限位杆704的连线上设有密封垫片705，限位杆704的设计保证密封盖板703在下落过程中与密封垫片705紧密接触，其中，限位杆704为呈正向放置的“T”字形结构，可防止密封垫片705从限位杆704上脱落。还包括总传动齿条2、分传动齿轮3和传动链4，总传动齿条2位于混合箱12的上方，总传动齿条2与其下方的分传动齿轮3均啮合传动，总传动齿条2与减速电机的输出端啮合传动，分传动齿轮3沿其整个周向的中部设有中部避让槽301；传动链4的一端连接于混合箱12内某个空间顶部的开闭密封板(开闭密封板受到传动链4的拉力开启，受到自身重力关闭)，传动链4的另一端绕过中部避让槽301并与混合箱12内另一个空间顶部的开闭密封板连接；中部避让槽301上设有与传动链4配合的齿轮，传动链4与中部避让槽301啮合传动。燃烧室通口A 1021与烟囱11之间设有通断阀一、燃烧室通口A 1021与焦炉的燃料进口之间设有通断阀二、燃烧室通口B 1022与烟囱11之间设有通断阀三、燃烧室通口B 1022与焦炉的燃料进口之间设有通断阀四。本实施例中，每个燃烧室102分别对应一个混合箱12，每个混合箱12分别对应一个分传动齿轮3。

结合图5，本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、关闭循环风机10，关闭通断阀一和通断阀四，打开通断阀三；

步骤二、移动总传动齿条2，在总传动齿条2的带动下，各个分传动齿轮3沿正向旋转，使得与燃烧室通口A1021连接的混合箱12内的一个空间对应的开闭密封门5保持打开状态；同时，打开通断阀二；

步骤三、打开循环风机10；

步骤四、焦炉的气体燃料与来自混合箱12内一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室102一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口B 1022排向烟囱11；

步骤五、维持设定时间后，关闭循环风机10，关闭通断阀二和通断阀三，打开通断阀一；

步骤六、移动总传动齿条2，在总传动齿条2的带动下，各个分传动齿轮3沿反向旋转，使得与燃烧室通口B1022连接的混合箱12内的另一个空间对应的开闭密封门5保持打开状态；同时，打开通断阀四；

步骤七、打开循环风机10；

步骤八、焦炉的气体燃料与来自混合箱12内另一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室102另一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口A 1021排向烟囱11；

步骤九、维持设定时间后，重复步骤一至步骤八。

本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置，通过循环风机10(变频风机)将烟囱11内的部分烟气从烟气分管8输送入混合箱12内对应的空间，循环风机10维持管道压力，确保循环烟气混合比例，同时，通过混合箱12内两个空间的顶部均分别设有的开闭密封门5和开闭控制箱7的联动控制(具体联动控制为：1、混合箱12内某个空间的顶部设有的开闭密封门5和开闭控制箱7之间联动控制，当开闭密封门5打开时，开闭控制箱7同步打开；2、混合箱12内两个空间的顶部分别设有的一组开闭密封门5和开闭控制箱7和另一组开闭密封门5和开闭控制箱7之间联动控制，当某一组开闭密封门5和开闭控制箱7处于打开状态时，另一组开闭密封门5和开闭控制箱7则处于关闭状态)，一方面可以确保循环烟气与助燃空气同步进入到混合箱12中，待其同步混合后再一起被吸入燃烧室102内，另一方面巧妙地适应了焦炉燃烧室102内交替燃烧的工况(即燃烧室通口A 1021和燃烧室通口B 1022交替作为气体燃料的进口，使得燃烧室102内燃烧烟气的循环方向交替改变，采用该种交替燃烧的形式使得炭化室101两侧被交替均匀加热，从而提高炭化室101内焦炭的产品质量；另一方便，本实施例中，同一个总传动齿条2可以与若干个分传动齿轮3同步啮合传动，从而使得整个焦炉内所有燃烧室102能够进行交替燃烧的同步切换，大大简化了控制工艺，同时使得每个炭化室101始终处于均匀受热的状态，提高焦炭的产品质量)。

本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置，仅需使用一台循环风机10即可维持整个焦炉的烟气再循环，便于集中控制，使得投资成本和运行成本大大降低；其中，混合箱12、开闭密封门5、开闭控制箱7、总传动齿条2以及分传动齿轮3均设置在焦炉的外部，不涉及对焦炉本身结构的改造，优化改造的难度较小，低成本、低施工难度地完成了对现有焦炉的改造。

本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置，利用双控循环管网系统将部分烟气送到混合箱12中与空气混合，降低了燃烧室102内氧气的浓度，避免燃烧过度集中、局部温度过高的发生，且循环烟气中的氮氧化物会抑制新的氮氧化物生成，使现有焦炉烟气中NO_x的含量大幅降低30-80％，在多数情况下，免除了焦炉烟气脱硝设备的设置，达到国家焦炉烟气放标准；同时也增加燃烧室102内火焰长度，提高温度均匀性，有利于提高焦炭质量；且双控循环管网系统可根据生产需要而主动关闭，不影响原生产系统的运行。

在实际运行过程中，循环风机10抽取的烟气循环比例可为0.1-30％，本实施例中建议如下：

案例1：某焦炉煤气NO_x的浓度原为608mg/m³，采用烟气循环，循环烟气量为总烟气量的4％，采用高炉煤气作为燃料，可以使焦炉烟气NO_x含量控制在417mg/m³左右；

案例2：某焦炉煤气NO_x的浓度原为608mg/m³，采用烟气循环，循环烟气量为总烟气量的8％，采用高炉煤气作为燃料，可以使焦炉烟气NO_x含量控制在259mg/m³左右；

案例3：某焦炉煤气氮氧化物的浓度原为608mg/m³，采用烟气循环，循环烟气量为总烟气量的10％，采用高炉煤气作为燃料，可以使焦炉烟气NO_x含量控制在226mg/m³左右。

实施例2

结合图6，本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置，其结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：为了保证所有的分传动齿轮3均被稳定地同步传动，设计另外一种改良的结构，具体为：相比于实施例1，本实施例中，取消了总传动齿条2的设置，而是相邻两个分传动齿轮3之间通过链条13传动，某一个分传动齿轮3通过电机驱动，这样当某一个分传动齿轮3被电机驱动时，通过相邻两个分传动齿轮3之间链条13的传动，所有的分传动齿轮3即实现了同向同步的旋转。

结合图7，本实施例的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、关闭循环风机10，关闭通断阀一和通断阀四，打开通断阀三；

步骤二、通过电机正向驱动某一个分传动齿轮3，使得各个分传动齿轮3均沿正向旋转，使得与燃烧室通口A1021连接的混合箱12内的一个空间对应的开闭密封门5保持打开状态；同时，打开通断阀二；

步骤三、打开循环风机10；

步骤四、焦炉的气体燃料与来自混合箱12内一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室102一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口B 1022排向烟囱11；

步骤五、维持设定时间后，关闭循环风机10，关闭通断阀二和通断阀三，打开通断阀一；

步骤六、通过电机反向驱动某一个分传动齿轮3，使得各个分传动齿轮3均沿反向旋转，使得与燃烧室通口B1022连接的混合箱12内的另一个空间对应的开闭密封门5保持打开状态；同时，打开通断阀四；

步骤七、打开循环风机10；

步骤八、焦炉的气体燃料与来自混合箱12内另一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室102另一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口A 1021排向烟囱11；

步骤九、维持设定时间后，重复步骤一至步骤八。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，其特征在于，

所述焦炉循环烟气双控管网装置，包括焦炉，焦炉内的炭化室（101）和燃烧室（102）相间配置，燃烧室（102）内通过立火道（103）分隔成相互连通的两部分，其中一部分的底部设有燃烧室通口A（1021），另一部分的底部设有燃烧室通口B（1022）；

还包括烟气总管（9）、循环风机（10）和混合箱（12），烟气总管（9）与焦炉的烟囱（11）连接，烟气总管（9）上安装有循环风机（10）；混合箱（12）内被分隔成不连通的两空间，每个空间分别通过单独的烟气分管（8）与烟气总管（9）连通；

所述燃烧室通口A（1021）分别与烟囱（11）、混合箱（12）内的一个空间以及焦炉的燃料进口连接，所述燃烧室通口B（1022）分别与烟囱（11）、混合箱（12）内的另一个空间以及焦炉的燃料进口连接；

燃烧室通口A（1021）与烟囱（11）之间设有通断阀一、燃烧室通口A（1021）与焦炉的燃料进口之间设有通断阀二、燃烧室通口B（1022）与烟囱（11）之间设有通断阀三、燃烧室通口B（1022）与焦炉的燃料进口之间设有通断阀四；

还包括总传动齿条（2）、分传动齿轮（3）和传动链（4），所述总传动齿条（2）位于混合箱（12）的上方，总传动齿条（2）与其下方的分传动齿轮（3）均啮合传动，分传动齿轮（3）沿其整个周向的中部设有中部避让槽（301）；所述传动链（4）的一端连接于混合箱（12）内某个空间顶部的开闭密封板，传动链（4）的另一端绕过所述中部避让槽（301）并与混合箱（12）内另一个空间顶部的开闭密封板连接；所述传动链（4）与所述中部避让槽（301）啮合传动；所述总传动齿条（2）与减速电机的输出端啮合传动；

包括以下步骤：

步骤一、关闭循环风机（10），关闭通断阀一和通断阀四，打开通断阀三；

步骤二、移动总传动齿条（2），在总传动齿条（2）的带动下，各个分传动齿轮（3）沿正向旋转，使得与燃烧室通口A（1021）连接的混合箱（12）内的一个空间对应的开闭密封门（5）保持打开状态；同时，打开通断阀二；

步骤三、打开循环风机（10）；

步骤四、焦炉的气体燃料与来自混合箱（12）内一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室（102）一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口B（1022）排向烟囱（11）；

步骤五、维持设定时间后，关闭循环风机（10），关闭通断阀二和通断阀三，打开通断阀一；

步骤六、移动总传动齿条（2），在总传动齿条（2）的带动下，各个分传动齿轮（3）沿反向旋转，使得与燃烧室通口B（1022）连接的混合箱（12）内的另一个空间对应的开闭密封门（5）保持打开状态；同时，打开通断阀四；

步骤七、打开循环风机（10）；

步骤八、焦炉的气体燃料与来自混合箱（12）内另一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室（102）另一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口A（1021）排向烟囱（11）；

步骤九、维持设定时间后，重复步骤一至步骤八。

2.根据权利要求1所述的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，其特征在于：所述混合箱（12）内两个空间的顶部均分别设有开闭密封门（5）和开闭控制箱（7），混合箱（12）内的每个空间分别通过对应的开闭控制箱（7）与对应的烟气分管（8）连通。

3.根据权利要求2所述的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，其特征在于：所述开闭密封门（5）包括开闭密封口和开闭密封板，所述开闭密封口为设置在混合箱（12）内对应某个空间顶部的通风口，所述开闭密封板铰接在通风口上并能够密封住通风口。

4.根据权利要求3所述的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，其特征在于：所述开闭控制箱（7）包括下箱体（701）和设置于下箱体（701）之上的上箱体（702），下箱体（701）顶部与上箱体（702）底部的贯通口为烟气出口（706）；

下箱体（701）的某个侧面与对应的烟气分管（8）连通，上箱体（702）的某个侧面开口为烟气喷射口（707），该烟气喷射口（707）与混合箱（12）内对应某个空间连通；

密封盖板（703）的顶部通过连接杆（6）与对应的开闭密封板连接，密封盖板（703）悬于烟气出口（706）的上方且密封盖板（703）落下时可完全盖住烟气出口（706），烟气出口（706）的四周设有穿过密封盖板（703）的限位杆（704），相邻限位杆（704）的连线上设有密封垫片（705）。

5.根据权利要求4所述的焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，其特征在于：所述限位杆（704）为呈正向放置的“T”字形结构；

所述连接杆（6）为L形结构，连接杆（6）的一端穿过上箱体（702）顶部的开孔与密封盖板（703）顶部连接，连接杆（6）的另一端与对应的开闭密封板连接；

每个燃烧室（102）分别对应一个混合箱（12），每个混合箱（12）分别对应一个分传动齿轮（3）。

6.一种焦炉循环烟气双控管网装置的使用方法，其特征在于，

所述焦炉循环烟气双控管网装置，包括焦炉，焦炉内的炭化室（101）和燃烧室（102）相间配置，燃烧室（102）内通过立火道（103）分隔成相互连通的两部分，其中一部分的底部设有燃烧室通口A（1021），另一部分的底部设有燃烧室通口B（1022）；

还包括烟气总管（9）、循环风机（10）和混合箱（12），烟气总管（9）与焦炉的烟囱（11）连接，烟气总管（9）上安装有循环风机（10）；混合箱（12）内被分隔成不连通的两空间，每个空间分别通过单独的烟气分管（8）与烟气总管（9）连通；

所述燃烧室通口A（1021）分别与烟囱（11）、混合箱（12）内的一个空间以及焦炉的燃料进口连接，所述燃烧室通口B（1022）分别与烟囱（11）、混合箱（12）内的另一个空间以及焦炉的燃料进口连接；

还包括分传动齿轮（3）和传动链（4），分传动齿轮（3）沿其整个周向的中部设有中部避让槽（301）；所述传动链（4）的一端连接于混合箱（12）内某个空间顶部的开闭密封板，传动链（4）的另一端绕过所述中部避让槽（301）并与混合箱（12）内另一个空间顶部的开闭密封板连接；所述传动链（4）与所述中部避让槽（301）啮合传动；

相邻两个分传动齿轮（3）之间通过链条（13）传动，某一个分传动齿轮（3）通过电机驱动；

包括以下步骤：

步骤一、关闭循环风机（10），关闭通断阀一和通断阀四，打开通断阀三；

步骤二、通过电机正向驱动某一个分传动齿轮（3），使得各个分传动齿轮（3）均沿正向旋转，使得与燃烧室通口A（1021）连接的混合箱（12）内的一个空间对应的开闭密封门（5）保持打开状态；同时，打开通断阀二；

步骤三、打开循环风机（10）；

步骤四、焦炉的气体燃料与来自混合箱（12）内一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室（102）一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口B（1022）排向烟囱（11）；

步骤五、维持设定时间后，关闭循环风机（10），关闭通断阀二和通断阀三，打开通断阀一；

步骤六、通过电机反向驱动某一个分传动齿轮（3），使得各个分传动齿轮（3）均沿反向旋转，使得与燃烧室通口B（1022）连接的混合箱（12）内的另一个空间对应的开闭密封门（5）保持打开状态；同时，打开通断阀四；

步骤七、打开循环风机（10）；

步骤八、焦炉的气体燃料与来自混合箱（12）内另一个空间中的空气-烟气混合物在燃烧室（102）另一部分的底部相遇燃烧，燃烧产生的烟气通过燃烧室通口A（1021）排向烟囱（11）；

步骤九、维持设定时间后，重复步骤一至步骤八。

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