CN216946868U - 干熄炉及干熄焦气体成分控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干熄炉及干熄焦气体成分控制系统，包括干熄炉、控制器、高温气体分析仪和空气导入阀，所述高温气体分析仪包括采样管，采样管与干熄炉连接，所述高温气体分析仪的信号输出端与控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与空气导入阀连接，所述干熄炉设有空气导入口，空气导入阀与空气导入口连接。本实用新型改善了干熄焦循环气体成分调节滞后的问题，空气的导入量更加精准，减少了焦炭烧损率，降低生产成本，提高生产效率，提高企业的经济效益，减少了碳排放，实现国家倡导的减碳发展。

Description

干熄炉及干熄焦气体成分控制系统

技术领域

本实用新型涉及干熄焦技术领域，尤其涉及一种干熄炉及干熄焦气体成分控制系统。

背景技术

随着炼焦技术的发展，炼焦生产过程的熄焦工序均配置干熄炉，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段，与红焦逆流换热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出。吸收红焦显热的循环气体从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经余热锅炉进行热交换，产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。

红焦装入干熄炉后,红焦中残存的氢气，甲烷、一氧化碳，以及二氧化碳在高温区与红焦反应生成的一氧化碳均进入了干熄焦循环系统，达到一定浓度有爆炸风险。为实现干熄焦气体循环系统的安全运行，大都在循环风机的后面设有气体成分分析检测装置，在可燃气体达到一定浓度后，由干熄焦主控人员设定空气导入阀的开度调整空气导入量，在干熄炉顶部导入空气并在一次除尘中将可燃气体燃烧。

现有技术存在的问题是，在生产过程中，空气导入量是根据风机后测定的循环气体中的可燃气体含量进行调整的，而循环气体在冷却段与焦炭逆流接触，在传热过程中，伴随着化学反应，仍以风机后循环气体组分含量调整空气导入量，会造成调节滞后，且手动调节空气导入阀增加了人为因素，易造成空气导入过量，增加焦炭烧损率，降低企业效益，且不符合减碳的发展方向。

实用新型内容

本实用新型就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种干熄炉。本实用新型将高温气体分析仪的采样管放置在干熄炉内环道内，采集干熄炉环道内的高温气体分析组成成分，控制器根据分析结果控制空气导入阀开度导入适量的空气，实现空气导入量的适时精准调节。本实用新型能够根据干熄炉内实时的气体成分进行空气的导入，改善了调节滞后的问题，通过控制器控制空气导入阀开度取代传统的手动控制，使空气的导入量更加精准，减少了焦炭烧损率，提高生产效率，提高企业的经济效益，减少了碳排放，达到国家倡导的减碳发展。

本实用新型还提供一种干熄焦气体成分控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种干熄炉，包括干熄炉炉体，还包括空气导入阀、控制器和高温气体分析仪，所述空气导入阀与控制器电信号连接，高温气体分析仪与控制器电信号连接，所述高温气体分析仪包括采样管，采样管与干熄炉连接，所述干熄炉设有空气导入口，空气导入阀与空气导入口连接。

所述采样管设置在干熄炉环道内。

所述空气导入阀采用自动空气导入阀。

所述空气导入阀后设有空气流量计，所述空气流量计与控制器电连接。

所述高温气体分析仪采用耐700～950℃高温及较高的含尘量的气体分析仪。

一种干熄焦气体成分控制系统，包括一次除尘装置、二次除尘装置、余热锅炉、循环风机，所述一次除尘装置的气相出口与余热锅炉的气相入口连接，余热锅炉的气相出口与二次除尘装置的气相入口连接，二次除尘装置的气相出口与循环风机的气相入口连接，还包括以上任意一项所述的干熄炉，所述干熄炉的气相出口和一次除尘装置连接，循环风机的气相出口和干熄炉连接。

所述干熄炉下部设有排焦装置，所述干熄炉和循环风机之间设有副省煤器，所述副省煤器的气相入口与循环风机的气相出口连接，气相出口与干熄炉的气相入口连接。

本实用新型的有益效果是：

1.通过高温气体分析仪能够得到干熄炉内的实际气体成分组成，根据炉内气体成分控制空气导入阀开度，适时适量导入空气，改善了调节滞后的问题，降低了焦炭烧损率，提高了经济效益。

2.采样管设置在干熄炉环道内能够得到较为准确的循环气体组成成分，从而使系统调节的更加精准。

3.通过控制器根据高温气体分析仪的检测结果控制空气导入阀的开启与闭合，在空气导入阀后设有空气流量计，对导入的空气量进行准确的监测，实现了空气导入量的适时适度调节，进一步降低了焦炭烧损率，提高了经济效益。

4.通过高温气体分析仪、控制器、空气导入阀和空气流量计的协同工作，提高了干熄焦过程的自动化程度，降低了人为因素对干熄焦工序的干扰，提高了工作效率。

5.通过采用耐700～950℃高温及较高的含尘量的气体分析仪，能够在干熄炉内高温高尘的环境下稳定的工作，有利于整个系统的平稳运行。

附图说明

图1为本实用新型中实施例的结构示意图。

图中1、干熄炉；2、一次除尘装置；3、余热锅炉；4、二次除尘装置；5、循环风机；6、副省煤器；7、排焦装置；8、高温气体分析仪；9、控制器；10、空气导入阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种干熄炉1，包括干熄炉炉体，还包括空气导入阀10、高温气体分析仪8，所述空气导入阀10与控制器9电信号连接，高温气体分析仪8与控制器9电信号连接，所述高温气体分析仪8包括采样管，采样管与干熄炉1连接，所述干熄炉1设有空气导入口，空气导入阀10与空气导入口连接。

所述采样管设置在干熄炉1环道内，能够得到较为准确的循环气体组成成分，从而使系统调节的更加精准。

所述空气导入阀10采用自动空气导入阀，所述空气导入阀10后设有空气流量计，所述空气流量计与控制器9电连接，通过高温气体分析仪8监测的循环气体内可燃组分浓度，通过运算系统计算，根据计算结果由控制器调节空气导入阀10开度，实现空气量的精准导入，防止导入空气过量或过小，降低了焦炭的烧损率。

所述高温气体分析仪8采用耐700～950℃高温及较高的含尘量的气体分析仪，能够在干熄炉1内高温高尘的环境下稳定的工作，有利于整个系统的平稳运行。

一种干熄焦气体成分控制系统，包括一次除尘装置2、二次除尘装置4、余热锅炉3、循环风机5，所述干熄炉1的气相出口和一次除尘装置2连接，在干熄炉1内换热后的循环气体温度为850～950℃，经一次除尘装置2去除循环气体中的大颗粒，使含尘量降至10g/m³以下，所述一次除尘装置2的气相出口与余热锅炉3的气相入口连接，经过一次除尘装置2的循环气体在余热锅炉3中与水进行换热，换热过程中产生的高温蒸汽可以用于发电或者其他用途，所述余热锅炉3的气相出口与二次除尘装置4的气相入口连接，在余热锅炉3中换热后的循环气体温度降至160～180℃，进入二次除尘装置4中，除去较细的焦尘，循环气体含尘量降至1g/m³以下。二次除尘装置4的气相出口与循环风机5的气相入口连接，循环风机5的气相出口和干熄炉1连接。

所述干熄炉1下部设有排焦装置7，当红焦在干熄炉1内冷却温度降至200℃以下后，通过排焦装置7排出干熄炉。

所述干熄炉1和循环风机5之间设有副省煤器6，所述副省煤器6的气相入口与循环风机5的气相出口连接，气相出口与干熄炉1的气相入口连接，经过二次除尘装置4的气体通过循环风机5加压，进入到副省煤器6中，循环气体与锅炉给水在副省煤器6中换热，循环气体由160～180℃降至130℃左右。

所述各个装置的气相连接处均设有密封结构。

本实用新型中干熄焦气体成分控制系统的工作原理是：

红焦在干熄炉1中冷却时，会挥发出H₂、CO及少量CH₄进入到循环气体中，氧与H₂、CO及少量CH₄在大于600℃时在干熄炉1内及一次除尘器2内发生反应，可燃组分燃烧生成CO₂和水蒸汽，反应式如①②③所示；另循环气体在通过干熄炉1的冷却段时，遇高温红焦，发生水煤气反应④和熔碳反应⑤，改变循环气体中各气体组分含量。

2CO+O₂＝2CO₂ ①

2H₂+O₂＝2H₂O ②

CH₄+O₂＝CO₂+H₂O ③

H₂O+C＝H₂+CO ④

CO₂+C＝2CO ⑤

通过高温气体分析仪8的采样管采集干熄炉4环道内的循环气体，高温气体分析仪8对循环气体分析组成成分，控制器9根据气体组成成分控制空气导入阀10开启与关闭。循环气体内成分含量如下表要求：

组分名称	O<sub>2</sub>	H<sub>2</sub>	CO	CO<sub>2</sub>	N<sub>2</sub>
						含量要求	<1％	2～4％	6～8％	12～18％	>70％

空气导入阀10后设有空气流量计，导入空气时，空气流量计将导入空气量反馈给控制器9，达到设定的数值后，控制器9控制空气导入阀10关闭，实现空气导入量的精准控制。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”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，仅是为了描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，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的具体含义。

以上所述为本实用新型的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本实用新型的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本实用新型原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种干熄炉，包括干熄炉炉体，其特征是，还包括空气导入阀、控制器和高温气体分析仪，所述空气导入阀与控制器电信号连接，高温气体分析仪与控制器电信号连接，所述高温气体分析仪包括采样管，采样管与干熄炉连接，所述干熄炉设有空气导入口，空气导入阀与空气导入口连接。

2.如权利要求1所述的干熄炉，其特征是，所述采样管设置在干熄炉环道内。

3.如权利要求1所述的干熄炉，其特征是，所述空气导入阀采用自动空气导入阀。

4.如权利要求1所述的干熄炉，其特征是，所述空气导入阀后设有空气流量计，所述空气流量计与控制器电连接。

5.如权利要求1所述的干熄炉，其特征是，所述高温气体分析仪采用耐700～950℃高温及较高的含尘量的气体分析仪。

6.一种干熄焦气体成分控制系统，包括一次除尘装置、二次除尘装置、余热锅炉、循环风机，所述一次除尘装置的气相出口与余热锅炉的气相入口连接，余热锅炉的气相出口与二次除尘装置的气相入口连接，二次除尘装置的气相出口与循环风机的气相入口连接，其特征是，还包括如权利要求1至5任意一项所述的干熄炉，所述干熄炉的气相出口和一次除尘装置连接，循环风机的气相出口和干熄炉连接。

7.如权利要求6所述的干熄焦气体成分控制系统，其特征是，所述干熄炉下部设有排焦装置，所述干熄炉和循环风机之间设有副省煤器，所述副省煤器的气相入口与循环风机的气相出口连接，气相出口与干熄炉的气相入口连接。

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