CN202953979U

CN202953979U - 一种焦炉

Info

Publication number: CN202953979U
Application number: CN2012205966912U
Authority: CN
Inventors: 杨俊峰; 赵殿辉; 武明华; 牛聪; 钱启; 李振国
Original assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Current assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2022-11-13

Abstract

本实用新型涉及冶金炼焦领域一种焦炉，其特征在于，空气分段供入燃烧室立火道，贫煤气、富煤气或者混合煤气从燃烧室底部供入；煤气和空气混合分段燃烧产生的废气上升至立火道顶部，经跨越孔转向进入下降气流立火道，经立火道底部的下降气流经斜道进入相邻的蓄热室，双联火道两立火道隔墙的根部设有废气循环孔，通过废气循环孔将下降气流立火道中的废气抽吸至上升气流立火道中，与上升的燃烧气流混合，达到稀释燃烧混合气、降低燃烧剧烈程度、拉长火焰、提高炭化室高向加热均匀性的目的。本实用新型的有益效果是：可有效改善焦炉高向加热均匀性，实现焦炉向大型化发展，减少热损失。

Description

一种焦炉

技术领域

本实用新型涉及冶金炼焦领域，特别涉及应用富煤气、贫煤气或者混合煤气加热焦炉，可实现内部多段燃烧的控制。

背景技术

随着焦化技术的发展，国家政策对焦化产业的环保要求也越来越高，尤其对焦化阵发性污染排放、NO_X排放限制越来越严格。因此，焦炉设计便向着大型化与多点燃烧控制相结合的结构发展，以减少推焦次数，降低NO_X的生成为目标，从而达到环保要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种焦炉，该焦炉采用复热下调式、空气分段供入立火道燃烧，贫煤气、富煤气或者混合煤气从燃烧室底部供入的加热方法，可降低NO_X的生成，适合焦炉大型化发展，可有效提高焦炉高向加热均匀性、减少热损失。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种焦炉，包括燃烧室、炭化室、蓄热室，燃烧室与炭化室相间排列，燃烧室由若干立火道组成，每一对立火道组成一个双联火道，在双联火道两立火道之间设有隔墙，两立火道顶部通过跨越孔连通；其特征在于，在双联火道隔墙内设有多段空气供入口，空气分段供入燃烧室立火道，第一段空气供入口位于立火道底部，多段空气供入口沿燃烧室立火道隔墙高向分布于不同高度位置，在空气供入口最上端出口处设有可改变气流出口截面积的可滑动调节砖；在双联火道两立火道隔墙的根部设有废气循环孔，废气循环孔将两侧的立火道下部相连通；在燃烧室立火道底部设有贫煤气、富煤气或者混合煤气供入口；立火道底部设有蓄热室，煤气蓄热室、空气蓄热室分别通过煤气上升气流斜道、空气上升气流斜道与立火道底部相连通，废气蓄热室通过下降气流斜道与下降气流立火道相连通。

在蓄热室下部与小烟道顶部之间设有可调箅子砖，所述的贫煤气或混合煤气、空气的供入量通过改变蓄热室下部与小烟道顶部之间的可调箅子砖的气流流通截面积来改变气流的供给量。

该焦炉结构适用于炭化室高度为5-10米的焦炉，可采用贫煤气、富煤气或者混合煤气三种类型燃料供热。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）可有效改善焦炉高向加热均匀性，实现焦炉向大型化发展；焦炉炭化室高向尺寸可达到7m以上；随着焦炉大型化，炭化室单孔容积增加。生产同样产量焦炭，推焦次数减少，阵发性排放污染降低，有效提升焦炉机械的操作效率；

2）使用贫煤气或混合煤气供热时，贫煤气或混合煤气侧入，空气分段供入立火道，空气供入量均可调节；此结构与废气循环相结合，可有效改善焦炉高向加热均匀性、减少热损失，提高了焦炉的热效率；

3）采用富煤气供热时，富煤气下喷、空气分段供入立火道，与富煤气进行燃烧，再结合废气循环技术，可有效改善焦炉高向加热均匀性，减少热损失，提高了焦炉的热效率；

4）分段燃烧与废气循环技术有利于控制燃烧，降低富煤气燃烧的剧烈程度，减少高温点，从而降低NO_X的产生，更利于环保。

附图说明

图1是焦炉炉体剖视图；

图2是焦炉炉体燃烧室剖视图。

图中：1-燃烧室 2-炭化室 3-上升气流立火道 4-下降气流立火道 5-下降气流斜道 6-煤气上升气流斜道 7-空气上升气流斜道 8-蓄热室（本交换、废气） 9-小烟道（废气，本交换） 10-煤气小烟道 11-空气小烟道 12-煤气蓄热室13-空气蓄热室 14-富煤气通道 15-贫煤气或混合煤气供入口（煤气斜道出口） 16-第一段空气供入口（空气斜道出口）17-空气通道 18-第二段空气供入口 19-第三段空气供入口 20-双联火道跨越孔 21-废气循环孔 22-富煤气喷嘴

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的炉体结构及加热方法。

见图1，焦炉结构包括燃烧室1、炭化室2、斜道、蓄热室，斜道包括煤气上升气流斜道6、空气上升气流斜道7、下降气流斜道5（图1所示本次交换）；蓄热室包括煤气蓄热室12、空气蓄热室13、废气蓄热室8（图1所示本次交换）。炼焦用煤由焦炉炉顶装煤孔装入炭化室2，由与炭化室2相间排列的燃烧室提供热量将装炉煤炼成焦炭，生成的荒煤气由炉顶部位的上升管孔进入煤气回收系统。

见图2，焦炉燃烧室包括燃烧室双联火道、空气及煤气（贫煤气或混合煤气、富煤气）供入口、双联火道跨越孔20、立火道底部废气循环孔21。双联火道由上升气流立火道3和下降气流立火道4组成，上升气流立火道3和下降气流立火道4通过立火道顶部的跨越孔20连通。

空气及煤气供入口包括贫煤气或混合煤气供入口15（也是煤气斜道出口）、第一段空气供入口 16（也是空气斜道出口）、第二段空气供入口18及第三段空气供入口19，贫煤气或混合煤气供入口15及第一段空气供入口16（煤气斜道出口）位于立火道底部，第二段空气供入口18、第三段空气供入口19位于燃烧室立火道内并位于不同的高度。空气通道17位于双联立火道隔墙内。当采用富煤气为燃料时，空气为多段供入立火道的方式，富煤气由富煤气喷嘴22喷入立火道底部。采用贫煤气或混合煤气供热时，贫煤气或混合煤气由底部煤气蓄热室12进行热交换后，由蓄热室顶部贫煤气或混合煤气供入口15进入立火道，空气分段供入立火道；空气的供入量通过改变蓄热室下部与小烟道顶部之间的可调箅子砖的气流流通截面积来改变气流的供给量，采用向箅子砖孔内加减调节砖实现调节。

双联立火道中间隔墙的根部设有废气循环孔21，通过废气循环孔21将两个立火道底部相连，将下降气流立火道4中的废气抽吸至上升气流立火道3中，与上升的燃烧气流混合，达到稀释燃烧混合气、降低燃烧剧烈程度、拉长火焰、提高炭化室高向加热均匀性的目的。

燃烧室下部是斜道，斜道下部是蓄热室。斜道内有相互错开的气流通道分别与空气蓄热室及煤气蓄热室相连通，如图1、图2所示，燃烧室双联火道隔墙内的空气通道17通过煤气上升气流斜道6、空气上升气流斜道7与煤气蓄热室12、空气蓄热室13相通，燃烧后的废气通过下降气流斜道5进入蓄热室8。蓄热室被小隔墙分为多个分格小蓄热室，小蓄热室内有多孔格子砖，在小蓄热室底部有可以调节面积大小的可调箅子孔；通过在地下室向箅子孔加减调节砖实现气体通过截面积的调节。在小蓄热室下部是小烟道，小烟道的外端与分烟道相连接，最后通过总烟道至烟囱进行排放。

本实施例焦炉工作方式分为两种供热状态，对应两种燃料供热，具体叙述如下：

1.使用贫煤气或混合煤气作为燃料与空气混合燃烧对焦炉进行加热

1）空气与贫煤气或混合煤气分别经由空气小烟道11、煤气小烟道10通过可调箅子孔分配气量后进入各自对应的空气蓄热室13和煤气蓄热室12。

2）进入空气蓄热室13和煤气蓄热室12的空气、贫煤气或混合煤气与蓄热室内的格子砖进行热交换，上升至蓄热室顶升温至~1100℃。

3）到达蓄热室顶的热煤气与热空气进入蓄热室上部各自对应的斜道，预热空气进入空气上升气流斜道7，然后空气经由空气上升气流斜道7内分为两路分别进入燃烧室立火道底部空气斜道出口16和燃烧室立火道隔墙内的气流通道17，进入气流通道17内的空气由各段出口进入立火道与煤气混合燃烧；预热的贫煤气或混合煤气进入煤气上升气流斜道6，然后经由煤气上升气流斜道6到达立火道底部贫煤气或混合煤气供入口15（煤气斜道出口）。

4）燃烧产生的废气上升至立火道顶的跨越孔20，然后转向进入下降气流立火道4，从立火道底的下降气流斜道5出口进入相邻的蓄热室8，在蓄热室8内与格子砖进行热交换，热交换后降温至~270℃的废气再经过可调箅子孔进入小烟道、废气瓣和烟道弯管通过分烟道，最后通过总烟道至烟囱进行排放。

6）废气循环：在一个双联火道中间隔墙的根部开有废气循环孔21，上升气流的喷射力与热浮力会在此处产生负压，将下降气流中的废气抽吸过来，使其与上升的燃烧气流混合，达到稀释燃烧混合气，降低燃烧剧烈程度，拉长火焰的目标，最终达到炭化室高向加热均匀性的目的。

7）分段燃烧气流调节：在分段供气最顶部出口设有可滑动调节砖，通过向箅子砖孔内加减调节砖可以改变气体出口截面积，从而改变分段供气高向气流分配比率，以达到调节高向加热均匀性目的。

至此，使用贫煤气或混合煤气作为燃料与空气燃烧进行加热的一个燃烧过程即告完成。

2．使用富煤气作为燃料与空气混合燃烧对焦炉进行加热

1）空气经由煤气小烟道10、空气小烟道11通过可调箅子孔分配后进入对应的空气蓄热室13和煤气蓄热室12。

2）进入空气蓄热室13和煤气蓄热室12的空气与蓄热室内的格子砖进行热交换，然后上升至蓄热室顶部。

3）到达蓄热室顶部的热空气进入蓄热室上部煤气上升气流斜道6和空气上升气流斜道7，然后煤气蓄热室12空气流进入燃烧室立火道底部贫煤气或混合煤气供入口15（煤气斜道出口），空气蓄热室13空气流进入燃烧室立火道底部第一段空气供入口16（空气斜道出口）和燃烧室立火道隔墙内的气流通道17。

4）富煤气流经地下室的工艺管道煤气喷嘴、蓄热室主墙内的煤气管砖、斜道区内的煤气管砖和立火道底的富煤气喷嘴22后进入上升气流立火道3。

5）进入燃烧室的热空气包括三部分：由贫煤气或混合煤气供入口15进入的预热空气、进入气流通道17的由第二段空气供入口17、第三段空气供入口18出来的空气，三部分预热空气与经过富煤气喷嘴22喷射出的富煤气进行混合燃烧。

6）燃烧产生的高温废气上升至立火道顶的跨越孔20，然后转向进入下降气流立火道4，从立火道底的下降气流斜道出口5进入蓄热室8，在蓄热室8内与格子砖进行热交换，热交换后降温至~300℃废气再经过可调箅子孔进入小烟道、废气瓣和烟道弯管通过分烟道，最后通过总烟道至烟囱进行排放。

7）废气循环：一个双联火道中间隔墙的根部开有废气循环孔21，上升气流的喷射力与热浮力会在此处产生负压，将下降气流中的废气抽吸过来，使其与上升的燃烧气流混合，达到稀释燃烧混合气，降低燃烧剧烈程度，拉长火焰的目标，最终达到炭化室高向加热均匀性的目的。

8）分段燃烧气流调节：在分段供气最顶部出口设有可滑动调节砖，通过通过向箅子砖孔内加减调节砖可以改变气体出口截面积，从而改变分段供气高向空气分配比率，以达到调节高向加热均匀性目的。

本实施例的焦炉两种燃料加热方式及结构均适用用于炭化室高度为5~10米的对环保要求较高的焦炉。

Claims

1.一种焦炉，包括燃烧室、炭化室、蓄热室，燃烧室与炭化室相间排列，燃烧室由若干立火道组成，每一对立火道组成一个双联火道，在双联火道两立火道之间设有隔墙，两立火道顶部通过跨越孔连通；其特征在于，在双联火道隔墙内设有多段空气供入口，空气分段供入燃烧室立火道，第一段空气供入口位于立火道底部，多段空气供入口沿燃烧室立火道隔墙高向分布于不同高度位置，在空气供入口最上端出口处设有可改变气流出口截面积的可滑动调节砖；在双联火道两立火道隔墙的根部设有废气循环孔，废气循环孔将两侧的立火道下部相连通；在燃烧室立火道底部设有贫煤气、富煤气或者混合煤气供入口；立火道底部设有蓄热室，煤气蓄热室、空气蓄热室分别通过煤气上升气流斜道、空气上升气流斜道与立火道底部相连通，废气蓄热室通过下降气流斜道与下降气流立火道相连通。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉，其特征在于，在蓄热室下部与小烟道顶部之间设有可调箅子砖，所述的贫煤气或混合煤气、空气的供入量通过改变蓄热室下部与小烟道顶部之间的可调箅子砖的气流流通截面积来改变气流的供给量。