CN114276822A - 一种焦炉斜道及燃烧室进气量调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炉斜道及燃烧室进气量调节方法，包括斜道本体，斜道本体内设置有一段煤气斜道、二三段煤气斜道、一段空气斜道、二三段空气斜道；一段煤气斜道与一段煤气进口连通，二三段煤气斜道与二段煤气进口以及三段煤气进口连通；一段空气斜道与一段空气进口连通，二三段空气斜道与二段空气进口以及三段空气进口连通；一段煤气斜道、二三段煤气斜道、一段空气斜道以及二三段空气斜道内的进气量可调；三段煤气进口和三段空气进口的大小能够通过炉顶看火孔进行调节。由于燃烧室的一段燃料气体进口、二段燃料气体进口以及三段燃料气体进口的进气量均能够实现精准调节，因此能够确保燃烧室高向上加热的均匀性。

Description

一种焦炉斜道及燃烧室进气量调节方法

技术领域

本发明涉及焦炉领域，更具体地说，涉及一种焦炉斜道及燃烧室进气量调节方法。

背景技术

焦炉大型化是炼焦技术的发展方向，焦炉大型化可减少出炉次数，减少装煤和推焦过程中引发的阵发性污染。焦炉大型化后炉体高度随之增加，随之而来的问题是焦炉加热系统气流分配不均，从而导致焦炉高向加热不均匀。斜道区作为蓄热室和燃烧室间气体流动的主要通道，砖型复杂，气密性要求高。为了实现高向加热均匀性，现普遍使用燃烧室分段加热技术。燃烧室分段加热技术是沿着燃烧室的高度方向设置多个燃料气体进口，从而使燃料气体在燃烧室的不同高度进行燃烧。

焦炉斜道与燃烧室连通，用于向燃烧室输送燃料气体(空气和煤气)。请参考附图1，附图1为现有技术一具体实施例提供的焦炉斜道的结构示意图。燃烧室30沿高度方向排布有一段燃料气体进口301、二段燃料气体进口302、三段燃料气体进口303。一段燃料气体进口301包括一段煤气进口3011和一段空气进口3012。二段燃料气体进口302包括二段煤气进口3021和二段空气进口3022。三段燃料气体进口303包括三段煤气进口3031和三段空气进口3032。焦炉斜道20包括一个煤气斜道201和一个空气斜道202。煤气斜道201同时与一段煤气进口3011、二段煤气进口3021、三段煤气进口3031连通。空气斜道202同时与一段空气进口3012、二段空气进口3022、三段空气进口3032连通。

从上述的结构描述可以看出：仅仅能够对燃料气体进口的进气量整体调大，或者整体调小，而无法对一段燃料气体进口301、二段燃料气体进口302以及三段燃料气体进口303的进气量进行分别控制，如此无法确保燃烧室高向的加热均匀性。

发明内容

本发明的目的是实现对燃烧室各段进气量的精准控制，从而提高加热的均匀性。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种焦炉斜道，包括斜道本体，所述斜道本体内设置有一段煤气斜道、二三段煤气斜道、一段空气斜道、二三段空气斜道；

燃烧室自下而上依次设置有一段煤气进口、二段煤气进口、三段煤气进口，所述一段煤气进口旁设置有一段空气进口，所述二段煤气进口旁设置有二段空气进口，所述三段煤气进口旁设置有三段空气进口；

所述一段煤气斜道与所述一段煤气进口连通，所述二三段煤气斜道与所述二段煤气进口以及所述三段煤气进口连通；所述一段空气斜道与所述一段空气进口连通，所述二三段空气斜道与所述二段空气进口以及所述三段空气进口连通；

所述一段煤气斜道、所述二三段煤气斜道、所述一段空气斜道以及所述二三段空气斜道内的进气量可调；所述三段煤气进口和所述三段空气进口的大小能够通过炉顶的看火孔进行调节。

优选地，所述一段煤气斜道、所述二三段煤气斜道、所述一段空气斜道、所述二三段空气斜道分别在所述斜道本体的顶部形成一段煤气出口、二三段煤气出口、一段空气出口以及二三段空气出口；

所述一段煤气出口与所述一段煤气进口连通，所述二三段煤气出口与煤气隔墙通道连通，所述煤气隔墙通道与所述二段煤气进口和所述三段煤气进口连通，所述一段空气出口与所述一段空气进口连通，所述二三段空气出口与空气隔墙通道连通，所述空气隔墙通道与二段空气进口和三段空气进口连通。

优选地，所述一段煤气斜道的进口与一段煤气蓄热室连通，所述二三段煤气斜道的进口与二三段煤气蓄热室连通，所述一段空气斜道的进口与一段空气蓄热室连通，所述二三段空气斜道的进口与二三段空气蓄热室连通，所述一段煤气蓄热室、所述二三段煤气蓄热室、所述一段空气蓄热室、所述二三段空气蓄热室分别配备有一个蓄热室调节设备，所述蓄热室调节设备能够调节进气量。

优选地，所述三段煤气进口和所述三段空气进口处均设置有调节砖。

优选地，通过浇筑大砌块成型所述斜道本体。

优选地，所述斜道本体内还设置有砖煤气道，所述砖煤气道与所述燃烧室连通，所述一段煤气斜道和所述二三段煤气斜道能够用来输送空气。

本发明还公开了一种调节燃烧室进气量的方法，基于上述中的焦炉斜道，包括：

一段燃料气体进口进气量的调节：如果要增大一段燃料气体进口的进气量，那么就调大所述一段煤气斜道的进气量，或者调大所述一段空气斜道的进气量；如果要调小一段燃料气体进口的进气量，那么就调小所述一段煤气斜道的进气量，或者调小所述一段空气斜道的进气量；

二段燃料气体进口和三段燃料气体进口的进气量的调节：如果要增大二段燃料气体进口和三段燃料气体进口的进气量，那么就调大所述二三段煤气斜道的进气量，或者调大所述二三段空气斜道的进气量；如果要调小二段燃料气体进口和三段燃料气体进口的进气量，那么就调小所述二三段煤气斜道的进气量，或者调小所述二三段空气斜道的进气量；

如果仅需要调大三段燃料气体进口的进气量，那么就调大所述二三段煤气斜道的进气量，或者调大所述二三段空气斜道的进气量，同时通过炉顶的看火孔将所述三段煤气进口或者所述三段空气进口调大；

如果仅需要调小二段燃料气体进口的进气量，那么就调小所述二三段煤气斜道的进气量，或者调小所述二三段空气斜道的进气量，同时通过炉顶的看火孔将所述三段煤气进口或者所述三段空气进口调大。

优选地，所述一段煤气斜道、所述二三段煤气斜道、所述一段空气斜道、所述二三段空气斜道的进气量均是通过调节对应的进气小烟道的通流截面积来实现的。

从上述技术方案可以看出：由于燃烧室的一段燃料气体进口、二段燃料气体进口以及三段燃料气体进口的进气量均能够实现精准调节，因此能够确保燃烧室高向上加热的均匀性。另外，与现有技术中的斜道相比，本发明中的斜道仅仅增加了一个煤气斜道和一个空气斜道，通过简单的改进就能够获得显著的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1为现有技术一具体实施例提供的焦炉的结构示意图；

图2为本发明一具体实施例提供的焦炉的结构示意图；

图3为本发明一具体实施例提供的焦炉斜道的顶部的结构示意图。

其中，20为焦炉斜道、30为燃烧室、201为煤气斜道、202为空气斜道、203为砖煤气道、301为一段燃料气体进口、3011为一段煤气进口、3012为一段空气进口、302为二段燃料气体进口、3021为二段煤气进口、3022为二段空气进口、303为三段燃料气体进口、3031为三段煤气进口、3032为三段空气进口；

1为蓄热室、11为煤气蓄热室、111为二三段煤气蓄热室、112为一段煤气蓄热室、12为空气蓄热室、121为二三段空气蓄热室、122为一段空气蓄热室、21为煤气斜道、211为二三段煤气斜道、212为一段煤气斜道、22为空气斜道、222为一段空气斜道、221为二三段空气斜道、23为砖煤气道、13为蓄热室调节设备、31为一段燃料气体进口、311为一段煤气进口、312一段空气进口、32为二段燃料气体进口、321为二段煤气进口、322为二段空气进口、33为三段燃料气体进口、331为三段煤气进口、332为三段空气进口、4为炉顶、2111二三段煤气出口、2121为一段煤气出口、2221为一段空气出口、2211为二三段空气出口。

具体实施方式

本发明公开了一种焦炉斜道，该焦炉斜道能够实现对燃烧室各段进气量的精准调节，从而提高加热的均匀性。本发明还公开了一种燃烧室进气量调节方法。

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图2和附图3，本发明公开了一种焦炉斜道，该焦炉斜道包括斜道本体，斜道本体内设置有一段煤气斜道212、二三段煤气斜道211、一段空气斜道222、二三段空气斜道221。燃烧室自下而上依次设置有一段煤气进口311、二段煤气进口321、三段煤气进口331。一段煤气进口311旁设置有一段空气进口312。二段煤气进口321旁设置有二段空气进口322。三段煤气进口331旁设置有三段空气进口332。一段煤气斜道212与一段煤气进口311连通，二三段煤气斜道211与二段煤气进口321以及三段煤气进口331连通。一段空气斜道222与一段空气进口312连通，二三段空气斜道221与二段空气进口322以及三段空气进口332连通。

一段煤气斜道212、二三段煤气斜道211、一段空气斜道222以及二三段空气斜道221内的进气量可调。三段煤气进口331和三段空气进口332的大小能够通过炉顶4的看火孔进行调节。

燃烧室上的一段煤气进口311和一段空气进口312组成一段燃料气体进口31。二段煤气进口321和二段空气进口322组成二段燃料气体进口32。三段煤气进口331和三段空气进口332组成三段燃料气体进口33。

在需要调节一段燃料气体进口31的进气量时，调节一段煤气斜道212或者一段空气斜道222的进气量即可实现对一段燃料气体进口31进气量的精准调节。在需要调节二段燃料气体进口32和三段燃料气体进口33的进气量时，调节二三段煤气斜道211或者二三段空气斜道221的进气量，再配合调节三段煤气进口331和三段空气进口332的大小来实现对二段燃料气体进口32和三段燃料气体进口33的进气量的精准调节。

由于燃烧室的一段燃料气体进口31、二段燃料气体进口32以及三段燃料气体进口33的进气量均能够实现精准调节，因此能够确保燃烧室高向上加热的均匀性。另外，与现有技术中的斜道相比，本发明中的焦炉斜道仅仅增加了一个煤气斜道和一个空气斜道，通过简单的改进就能够获得显著的有益效果。

接下来继续介绍斜道本体：一段煤气斜道212、二三段煤气斜道211、一段空气斜道222、二三段空气斜道221分别在斜道本体的顶部形成一段煤气出口2121、二三段煤气出口2111、一段空气出口2221以及二三段空气出口2211。请参考附图3，附图3为本发明一具体实施例提供的斜道本体的顶部的结构示意图。

一段煤气出口2121与一段煤气进口311连通。一段煤气进口311位于燃烧室的底部。二三段煤气出口2111与煤气隔墙通道连通，煤气隔墙通道与二段煤气进口321和三段煤气进口331连通。煤气隔墙通道的进口位于燃烧室的底部。一段空气出口2221与一段空气进口312连通，一段空气进口312位于燃烧室的底部。二三段空气出口2211与空气隔墙通道连通，空气隔墙通道与二段空气进口322和三段空气进口332连通。空气隔墙通道的进口位于燃烧室的底部。

一段煤气斜道212的进口与一段煤气蓄热室112连通，二三段煤气斜道211的进口与二三段煤气蓄热室111连通，一段空气斜道222的进口与一段空气蓄热室122连通，二三段空气斜道221的进口与二三段空气蓄热室121连通，一段煤气蓄热室112、二三段煤气蓄热室111、一段空气蓄热室122、二三段空气蓄热室121分别配备有一个蓄热室调节设备13，通过蓄热室调节设备13来调节进气量。

关于三段煤气进口331和三段空气进口332的调节：三段煤气进口331和三段空气进口332处均设置有调节砖。三段煤气进口331和三段空气进口332距离炉顶4较近。通过炉顶4的看火孔并利用专用工具来调节三段煤气进口331或者三段空气进口332处的调节砖，以使三段煤气进口331或者三段空气进口332的尺寸变大或者变小。

需要说明的是，如果为了实现燃烧室各段的进气量的精准调节，而针对每段燃料气体进口设置对应的斜道和对应的蓄热室，那么就会增大焦炉的体积，同时会加大制作的工作量。比如，针对本发明中一段燃料气体进口、二段燃料气体进口以及三段燃料气体进口的情况，需要设置一段煤气斜道、二段煤气斜道、三段煤气斜道、一段空气斜道、二段空气斜道、三段空气斜道、一段煤气蓄热室、二段煤气蓄热室、三段煤气蓄热室、一段空气蓄热室、二段空气蓄热室、三段空气蓄热室。

在本发明中，无论是调节斜道的进气量，还是通过炉顶4的看火孔对三段煤气进口331或者三段空气进口332进行调节，均是在焦炉的冷端进行的调节，调节环境温度较低且操作简单。

关于斜道本体的加工方式：在现有技术中通常是通过小型砖拼接形成斜道本体。采用小型砖拼接的方式导致不同的气流斜道之间出现砖缝，那么就会导致气流间串漏，那么就会对燃烧室各个段的进气量的精准调节产生不利影响。本发明摒弃了传统的加工方式，而是采用浇筑大砌块的方式来一体化成型斜道本体，如此便会大大减少斜道本体内的砖缝，提升斜道本体的气密性，从而利于进气量的精准控制。

斜道本体内除了设置有一段煤气斜道212、二三段煤气斜道211、一段空气斜道222以及二三段空气斜道221外，还设置有砖煤气道23。

当焦炉加热介质为贫煤气时，贫煤气通过一段煤气蓄热室112进入一段煤气斜道212，之后通过一段煤气斜道212进入燃烧室的一段煤气进口311。同时贫煤气通过二三段煤气蓄热室111进入二三段煤气斜道211，之后通过二三段煤气斜道211进入燃烧室的二段煤气进口321和三段煤气进口331。空气通过一段空气蓄热室122进入一段空气斜道222，之后通过一段空气斜道222进入到一段空气进口312。同时空气通过二三段空气蓄热室121进入二三段空气斜道221，之后通过二三段空气斜道221进入到二段空气进口322和三段空气进口332。贫煤气和空气在燃烧室内混合并燃烧。

当焦炉加热介质为富煤气时，富煤气通过砖煤气道23进入到燃烧室内。此时的一段煤气蓄热室112、二三段煤气蓄热室111、一段空气蓄热室122以及二三段煤气蓄热室111内均通入空气。空气通过斜道本体分别进入到一段煤气进口311、一段空气进口312、二段煤气进口321、二段空气进口322、三段煤气进口331、三段空气进口332，并最终进入到燃烧室内。空气与富煤气在燃烧室内混合并燃烧。

本发明还公开了一种燃烧室进气量调节方法，基于上述中的焦炉斜道，该方法包括如下内容：

一段燃料气体进口31进气量的调节：如果要增大一段燃料气体进口31的进气量，那么就调大一段煤气斜道212的进气量，或者调大一段空气斜道222的进气量；如果要调小一段燃料气体进口31的进气量，那么就调小一段煤气斜道212的进气量，或者调小一段空气斜道222的进气量。

二段燃料气体进口32和三段燃料气体进口33的进气量的调节：如果要增大二段燃料气体进口32和三段燃料气体进口33的进气量，那么就调大二三段煤气斜道211的进气量，或者调大二三段空气斜道221的进气量；如果要调小二段燃料气体进口32和三段燃料气体进口33的进气量，那么就调小二三段煤气斜道211的进气量，或者调小二三段空气斜道221的进气量。

如果仅需要调大三段燃料气体进口33的进气量，那么就调大二三段煤气斜道211的进气量，或者调大二三段空气斜道221的进气量，同时通过炉顶4的看火孔将三段煤气进口331或者三段空气进口332调大。虽然加大了二三段煤气斜道211的进气量，或者二三段空气斜道221的进气量，但是由于三段煤气进口331或者三段空气进口332大于二段煤气进口321或者二段空气进口322，因此，三段煤气进口331或者三段空气进口332分得的气流较大，如此便能够大体确保二段煤气进口321或者二段空气进口322的进气量保持不变。

如果仅需要调小二段燃料气体进口32的进气量，那么就调小二三段煤气斜道211的进气量，或者调小二三段空气斜道221的进气量，同时通过炉顶4的看火孔将三段煤气进口331或者三段空气进口332调大。虽然调小了二三段煤气斜道211或者二三段空气斜道221的进气量，但是由于三段煤气进口331或者三段空气进口332大于二段煤气进口321或者二段空气进口322，因此三段煤气进口331或者三段空气进口332分得的气流量较大，因此能够大体确保三段煤气进口331或者三段空气进口332的进气量保持不变。

需要说明的是，由于三段煤气进口331和三段空气进口332位于二段空气进口322和二段煤气进口321的上方，因此二段空气进口322和二段煤气进口321占据分流优势，因此极少出现仅仅三段空气进口332或者三段煤气进口331的进气量过大，以及仅仅二段空气进口322或者二段煤气进口321的进气量过小的情况。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种焦炉斜道，其特征在于，包括斜道本体，所述斜道本体内设置有一段煤气斜道、二三段煤气斜道、一段空气斜道、二三段空气斜道；

燃烧室自下而上依次设置有一段煤气进口、二段煤气进口、三段煤气进口，所述一段煤气进口旁设置有一段空气进口，所述二段煤气进口旁设置有二段空气进口，所述三段煤气进口旁设置有三段空气进口；

所述一段煤气斜道与所述一段煤气进口连通，所述二三段煤气斜道与所述二段煤气进口以及所述三段煤气进口连通；所述一段空气斜道与所述一段空气进口连通，所述二三段空气斜道与所述二段空气进口以及所述三段空气进口连通；

所述一段煤气斜道、所述二三段煤气斜道、所述一段空气斜道以及所述二三段空气斜道内的进气量可调；所述三段煤气进口和所述三段空气进口的大小能够通过炉顶的看火孔进行调节。

2.根据权利要求1所述的焦炉斜道，其特征在于，所述一段煤气斜道、所述二三段煤气斜道、所述一段空气斜道、所述二三段空气斜道分别在所述斜道本体的顶部形成一段煤气出口、二三段煤气出口、一段空气出口以及二三段空气出口；

所述一段煤气出口与所述一段煤气进口连通，所述二三段煤气出口与煤气隔墙通道连通，所述煤气隔墙通道与所述二段煤气进口和所述三段煤气进口连通，所述一段空气出口与所述一段空气进口连通，所述二三段空气出口与空气隔墙通道连通，所述空气隔墙通道与二段空气进口和三段空气进口连通。

3.根据权利要求1所述的焦炉斜道，其特征在于，所述一段煤气斜道的进口与一段煤气蓄热室连通，所述二三段煤气斜道的进口与二三段煤气蓄热室连通，所述一段空气斜道的进口与一段空气蓄热室连通，所述二三段空气斜道的进口与二三段空气蓄热室连通；

所述一段煤气蓄热室、所述二三段煤气蓄热室、所述一段空气蓄热室、所述二三段空气蓄热室分别配备有一个蓄热室调节设备，所述蓄热室调节设备能够调节进气量。

4.根据权利要求1所述的焦炉斜道，其特征在于，所述三段煤气进口和所述三段空气进口处均设置有调节砖。

5.根据权利要求1所述的焦炉斜道，其特征在于，通过浇筑大砌块成型所述斜道本体。

6.根据权利要求1所述的焦炉斜道，其特征在于，所述斜道本体内还设置有砖煤气道，所述砖煤气道与所述燃烧室连通，所述一段煤气斜道和所述二三段煤气斜道能够用来输送空气。

7.一种燃烧室进气量调节方法，基于如权利要求1所述的焦炉斜道，其特征在于，包括：

一段燃料气体进口进气量的调节：如果要增大一段燃料气体进口的进气量，那么就调大所述一段煤气斜道的进气量，或者调大所述一段空气斜道的进气量；如果要调小一段燃料气体进口的进气量，那么就调小所述一段煤气斜道的进气量，或者调小所述一段空气斜道的进气量；

二段燃料气体进口和三段燃料气体进口的进气量的调节：如果要增大二段燃料气体进口和三段燃料气体进口的进气量，那么就调大所述二三段煤气斜道的进气量，或者调大所述二三段空气斜道的进气量；如果要调小二段燃料气体进口和三段燃料气体进口的进气量，那么就调小所述二三段煤气斜道的进气量，或者调小所述二三段空气斜道的进气量；

如果仅需要调大三段燃料气体进口的进气量，那么就调大所述二三段煤气斜道的进气量，或者调大所述二三段空气斜道的进气量，同时通过炉顶的看火孔将所述三段煤气进口或者所述三段空气进口调大；

如果仅需要调小二段燃料气体进口的进气量，那么就调小所述二三段煤气斜道的进气量，或者调小所述二三段空气斜道的进气量，同时通过炉顶的看火孔将所述三段煤气进口或者所述三段空气进口调大。

8.根据权利要求7所述的调节燃烧室进气量的方法，其特征在于，所述一段煤气斜道、所述二三段煤气斜道、所述一段空气斜道、所述二三段空气斜道的进气量均是通过调节气体通流截面积来实现的。

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