CN218910233U - 一种外置环形风道的干熄炉 - Google Patents

Abstract

一种外置环形风道的干熄炉，属于焦化节能技术领域。所述外置环形风道的干熄炉包括依次连通的上锥体单元、预存室、下锥体单元和冷却段，预存室的外部设置有环形风道，下锥体单元的周向设置有若干个出气孔，出气孔通过独立风道与环形风道的底部连通，预存室的底部设置有环形水梁，环形风道包括环形底板、环形上盖、外置内墙和外置外墙，环形风道通过支撑架设置于预存室的外部，支撑架包括梯形横梁和支柱，梯形横梁远离支柱的一端与环形水梁连接。所述外置环形风道的干熄炉通过环形风道外置以及设置独立风道、环形水梁和支撑架，防止环形风道鼓肚、塌陷，避免斜道区域由于受力过大导致的耐火砖脱落情况，提高干熄炉的使用寿命。

Description

一种外置环形风道的干熄炉

技术领域

本实用新型涉及焦化节能技术领域，特别涉及一种外置环形风道的干熄炉。

背景技术

干熄焦技术的主体是干熄炉，干熄炉用于冷却焦炭，干熄炉由钢铁外壳和耐火砖砌筑而成。如图7所示，钢铁外壳内部设置环形风道和砖砌斜道区，环形风道分为内墙和外墙，内墙为单一砖砌结构，外墙的砖砌筑于钢铁外壳内部。环形风道内墙不仅承受焦炭的横向压力，还要承受预存段耐火砖的纵向压力。环形风道的内墙由于没有钢铁外壳，只有耐火砖砌筑，因此，经常出现鼓包、塌陷等事故。

干熄炉的预存段和冷却段通过斜道区连接，一方面，斜道区支撑环形风道的内墙，环形风道直接压在耐火砖砌成的斜道区上，导致斜道区压力过大、耐火砖易脱落；另一方面，斜道区内部设置多个氮气风道，相邻的风道之间只有一层砖作为间隔，风道易损坏。

干熄炉的环形风道及斜道区耐火砖损坏、倒塌时需要大修，大修内容包括：重新砌筑环形风道、更换斜道区域损坏的耐火砖，大修时间为40天，至少需要检修人员50名，成本非常高。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种外置环形风道的干熄炉，其通过环形风道外置以及设置独立风道、环形水梁和支撑架，实现防止环形风道鼓肚、塌陷等事故的发生，并避免斜道区域由于受力过大导致的耐火砖脱落情况，提高干熄炉的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种外置环形风道的干熄炉，包括依次连通的上锥体单元、预存室、下锥体单元和冷却段，

所述预存室的外部设置有环形风道；

所述下锥体单元的周向设置有若干个出气孔，所述出气孔通过独立风道与环形风道的底部连通。

进一步的，所述预存室的底部设置有环形水梁，环形水梁能够承担预存室重力，而且环形水梁内有水流动，温度低，能够提高环形水梁的强度。

进一步的，所述环形风道包括环形底板、环形上盖以及设置于环形底板和环形上盖之间的外置内墙和外置外墙，所述外置内墙包括内墙钢筒以及设置于内墙钢筒的耐火材料，所述外置外墙包括外墙钢筒以及设置于外墙钢筒的耐火材料。

进一步的，所述环形风道通过支撑架设置于预存室的外部，所述支撑架包括若干个设置于环形底板下方的梯形横梁以及与梯形横梁连接的支柱，所述梯形横梁远离支柱的一端与环形水梁连接。

进一步的，所述预存室为圆筒形结构，其筒壁为钢铁外壳内衬耐火砖形成。

进一步的，所述预存室的下部设置有进气结构，所述预存室的上部设置有煤气回收结构；所述进气结构包括气化剂管道以及设置于气化剂管道的喷吹风嘴，气化剂经气化剂管道及喷吹风嘴向上喷出，进入预存室内的红焦中；所述煤气回收结构包括与预存室侧壁上方连通的若干个煤气出口，若干个煤气出口均与设置于预存室外部的煤气管道连通，通过煤气管道将煤气回收。

进一步的，所述上锥体单元包括锥体结构、中央料钟、旋转翻板和氮气风幕单元，所述锥体结构的外壳由钢板焊接而成，该外壳内衬耐火砖；所述中央料钟设置于锥体结构的顶部，所述中央料钟的两侧均设置有旋转翻板；所述氮气风幕单元包括设置于锥体结构侧壁的氮气主管以及设置于氮气主管的若干个氮气喷口，氮气喷口喷出的氮气形成氮气风幕，防止开盖时，空气进入煤气管道发生爆炸，具有良好的防爆功能。

进一步的，所述下锥体单元的锥形壁外部为钢铁外壳，内衬耐火材料。

进一步的，所述独立风道的外壳为钢管，内衬耐火材料。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型外置环形风道的干熄炉重新设计了干熄炉的环形风道，改进了现有环形风道的结构和位置，把传统的单一砖结构内墙体，改变为钢铁外壳内衬耐火砖结构，大幅提升了结构强度，并使环形风道位于预存室钢铁外壳的外侧，不再承受预存室重力，能够防止环形风道由于横向压力和纵向压力导致的鼓肚、塌陷等事故，使预存室使用寿命大幅延长，提升了干熄炉使用寿命，减少大修带来的大量人力、物资消耗；

2)本实用新型外置环形风道的干熄炉改进了斜道区结构，将下锥体单元通过若干个独立风道与外置环形风道底部连通，并将预存室下方的环形水梁和外置环形风道通过钢结构支撑架固定于地面，能够避免斜道区由于受力过大导致的耐火砖脱落情况，解决了现有干熄炉斜道区内部设置多个氮气风道，相邻的风道之间只有一层砖作为间隔，使风道易损坏的技术问题；

3)本实用新型的预存室安装了进气结构和煤气回收结构，能够生产一部分煤气并回收利用，提升了焦化厂经济效益；

4)本实用新型属于国内首创的干熄炉型，提高了国内装备设计、制造水平。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的外置环形风道的干熄炉的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的环形风道的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的环形底板的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的支撑架的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的环形水梁、支撑架、独立风道的布置示意图；

图7是现有技术中干熄炉的结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：

1-上锥体单元，2-预存室，3-下锥体单元，4-冷却段，5-环形风道，6-独立风道，7-环形风道出口，8-环形水梁，9-环形底板，10-环形上盖，11-外置内墙，12-外置外墙，13-内墙钢筒，14-外墙钢筒，15-耐火砖，16-梯形横梁，17-支柱，18-气化剂管道，19-喷吹风嘴，20-煤气出口，21-煤气管道，22-锥体结构，23-中央料钟，24-旋转翻板，25-氮气风幕单元，26-进气孔。

具体实施方式

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

为了解决现有技术存在的问题，如图1至图6所示，本实用新型提供了一种外置环形风道的干熄炉，包括依次连通的上锥体单元1、预存室2、下锥体单元3和冷却段4，

预存室2的外部设置有环形风道5；

下锥体单元3的周向设置有若干个出气孔，出气孔通过独立风道6与环形风道5的底部连通。

本实施例中，红焦通过上锥体单元1顶部装入干熄炉，使红焦填满预存室2、下锥体单元3和冷却段4，上锥体单元1和冷却段4均可采用现有干熄炉中的结构。冷却段4下方通入的氮气对红焦进行冷却，冷却后的焦炭通过冷却段4底部排出，具体的，可在冷却段4底部安装现有技术中的振动下料器和旋转密封阀，使冷却后的焦炭排出；冷却段4的氮气经下锥体单元3、独立风道6到环形风道5，并从环形风道出口7排出。实际实施时，可通过现有的风帽、十字风道等向冷却段4送入氮气实现冷却。

如图1所示，预存室2的底部设置有环形水梁8，环形水梁8能够承担预存室2重力，而且环形水梁8内有水流动，温度低，能够提高环形水梁8的强度。实际使用时，环形水梁8可与外部冷却水循环结构配合，使环形水梁8一直保持有冷却水输入及排出。

如图1至图4所示，环形风道5包括环形底板9、环形上盖10以及设置于环形底板9和环形上盖10之间的外置内墙11和外置外墙12，外置内墙11包括内墙钢筒13以及设置于内墙钢筒13的耐火材料，外置外墙12包括外墙钢筒14以及设置于外墙钢筒14的耐火材料。本实施例中，外置内墙11包括内墙钢筒13以及砌筑于内墙钢筒13的耐火砖15，外置外墙12包括外墙钢筒14以及砌筑于外墙钢筒14的耐火砖15，环形上盖10包括外侧环形钢铁外壳以及内侧耐火砖15；环形底板9包括环形钢铁外壳，并内衬耐火砖15，环形底板9设置多个进气孔26，用于连接独立风道6。

如图5和图6所示，环形风道5通过支撑架设置于预存室2的外部，支撑架包括若干个设置于环形底板9下方的梯形横梁16以及与梯形横梁16连接的支柱17，梯形横梁16远离支柱17的一端与环形水梁8连接，本实施例中，支柱17采用H型钢，支柱17固定于地面，环形水梁8为预存室2下方的承重结构，环形水梁8与承重支撑架焊接，保证下锥体单元3不受压力，解决了现有斜道区承受压力过大、耐火砖易脱落的技术问题。

预存室2为圆筒形结构，其筒壁为钢铁外壳内衬耐火砖15形成，本实施例中，预存室2的外壳为钢板焊接而成，其内衬耐火砖15。

预存室2的下部设置有进气结构，预存室2的上部设置有煤气回收结构；进气结构包括气化剂管道18以及设置于气化剂管道18的喷吹风嘴19，气化剂经气化剂管道18及喷吹风嘴19向上喷出，进入预存室2内的红焦中；煤气回收结构包括与预存室2侧壁上方连通的若干个煤气出口20，若干个煤气出口20均与设置于预存室2外部的煤气管道21连通，通过煤气管道21将煤气回收。本实施例中，喷吹风嘴19位于预存室2内的中下部；气化剂管道18为了在950～1000℃的高温状态下长期稳定使用，可采用惰性气体冷却夹套结构设计；每个煤气出口20均独立、水平设置，煤气出口20的外壳为304不锈钢焊接外壳，内衬耐火浇注料，实际使用时，煤气出口20可配套建设煤气除尘器、煤气换热器、煤气引风机、防爆电动阀门，连接设备的煤气管道21，组成完整的煤气净化系统，喷吹风嘴19喷出气化剂，比如二氧化碳和水蒸汽，与炽热焦炭反应生成一部分煤气，向上流动，经过煤气出口20进入除尘器除尘，经过引风机加压，进入环形煤气管道21，比如，目前焦炭价格较低，焦化厂的化工产品段采用煤气为原料生产甲醇，经常出现煤气原料不足的难题，利用焦炭高温热能，通入CO₂和水蒸气生产合成煤气，增加焦化厂化工产品的产出。

上锥体单元1包括锥体结构22、中央料钟23、旋转翻板24和氮气风幕单元25，锥体结构22的外壳由钢板焊接而成，该外壳内衬耐火砖15；中央料钟23设置于锥体结构22的顶部，中央料钟23的两侧均设置有旋转翻板24；氮气风幕单元25包括设置于锥体结构22侧壁的氮气主管以及设置于氮气主管的若干个氮气喷口，氮气喷口喷出的氮气形成氮气风幕，防止开盖时，空气进入煤气管道21发生爆炸，具有良好的防爆功能。本实施例中，锥体结构22设置于预存室2的顶部，两个旋转翻板24均可与中央料钟23闭合，在干熄炉装焦时，防止煤气外泄。实际使用时，上锥体单元1也可采用现有技术中的密封装焦单元，实现安全装焦。

下锥体单元3的锥形壁外部为钢铁外壳，并内衬耐火材料。本实施例中，下锥体单元3的钢铁外壳设置耐高温锚固螺钉，材质为06Cr25Ni20奥氏体铬镍不锈钢，通过耐火砖15孔拧紧，防止耐火砖15脱落。下锥体单元3的锥形壁开出气孔，数量为12个～36个，用于安装独立风道6。

独立风道6的外壳为钢管，并内衬耐火材料，本实施例中，干熄炉循环冷却气体进入下锥体单元3之后，通过独立的多个独立风道6进入环形风道5，解决了现有干熄炉斜道区内部设置多个氮气风道，相邻的风道之间只有一层砖作为间隔，使风道易损坏的技术问题。

应用实例

国内某焦化厂，年产焦炭200万吨，建设新型外置环形风道5的干熄炉，包括依次连通的上锥体单元1、预存室2、下锥体单元3和冷却段4。

上锥体单元1位于预存室2的顶部；上锥体单元1的锥体结构22外壳为37毫米钢板焊接而成，内衬碳化硅耐火砖15；中央料钟23是秦冶重工生产，材质为耐热铸钢；旋转翻板24为大连重工生产，旋转翻板24可以与中央料钟23闭合，在装入焦炭时，防止煤气外泄；锥体结构22设置氮气风幕单元25，材质为06Cr25Ni20耐高温不锈钢，由直径DN400氮气主管以及36个DN100氮气喷口组成，喷出的氮气形成氮气风幕，防止开盖时，空气进入发生爆炸。

预存室2为圆筒形结构，筒壁外壳为37毫米厚度的钢板焊接外壳，内衬碳化硅耐火砖15；预存室2下面承重结构为环形水梁8，环形水梁8与干熄炉承重支撑架焊接，保证斜道区不受压力，环形水梁8材质为304不锈钢，DN500方形钢管制作。预存室2的下部设置进气结构，上部设置有煤气回收结构，进气结构位于预存室2中下部1/4高度位置，包括气化剂管道18和喷吹风嘴19，气化剂管道18为了在1000℃的高温状态下长期稳定使用，采用惰性气体冷却夹套结构设计，喷吹风嘴19喷出气化剂，与炽热焦炭反应生成一部分煤气，向上流动，经过煤气出口20进入除尘器除尘，经过引风机加压，进入煤气管道21；煤气回收结构位于预存室2上部1/4高度位置，煤气回收结构包括12个独立的水平煤气出口20，对应12个垂直煤气出口，外壳为304不锈钢焊接外壳，内衬耐火浇注料，煤气出口20装置配套建设煤气除尘器、煤气换热器，煤气引风机、防爆电动阀门，连接设备的煤气管道21，组成完整的煤气净化系统。

下锥体单元3的几何形状为锥体，外壳为304钢板焊接，厚度为37毫米，内部为高铝黏土砖。钢板锥体内设置耐高温锚固螺钉，材质为06Cr25Ni20奥氏体铬镍不锈钢，通过耐火砖15孔拧紧，防止耐火砖15脱落。下锥体单元3在锥形壁部分开出气孔，数量为30个，用于安装30个独立风道6。

外置环形风道5位于预存室2钢铁外壳的外侧，独立风道6的上部。环形风道5包括环形底板9、环形上盖10、外置内墙11和外置外墙12，环形底板9安装在304不锈钢的梯形横梁16之上，梯形横梁16承重，下锥体单元3不受压力，梯形横梁16为40毫米钢板加工制作，材质为20#钢板，涂刷富锌底漆和面漆，与梯形横梁16连接的支柱17为H型钢，涂刷富锌底漆和面漆。外置内墙11的内墙钢筒13为37毫米厚钢铁外壳，其外侧耐火材料为高铝黏土砖；外置外墙12的外墙钢筒14为37毫米厚度钢铁外壳，其内侧为高铝粘土砖。环形上盖10包括外侧环形35毫米钢铁板，内侧碳化硅砖。环形底板9包括底部304不锈钢环形钢铁钢板，内侧碳化硅砖，环形底板9设置30个进气孔26，用于与下锥体单元3通过30个独立风道6连接，相邻的两个独立风道6之间有500毫米的空隙，支撑架的梯形横梁16可通过这些空隙，与环形水梁8连接。独立风道6的外壳为304不锈钢钢管，内衬碳化硅粘土砖，干熄焦循环气体进入下锥体单元3之后，通过30个独立风道6进入环形风道5。

本实施例实施时，可通过现有的风帽、十字风道、大锥体、小椎体等向冷却段4送入氮气实现冷却，可在冷却段4底部安装振动下料器和旋转密封阀，使冷却后的焦炭排出，上述结构采用现有技术即可，以实现干熄焦。

本应用实例重新设计了国内大型焦炉对应的特大干熄炉整体环形风道5和斜道区。通过结构的创新设计，把传统的单一砖结构内墙体，改变为钢铁外壳内衬砖结构，大幅提升了结构强度，环形风道5位于预存室2钢结构外壳外侧，不在承受预存室2重力，在上述力学结构设计条件下，预存室2使用寿命大幅延长，提升了干熄焦使用寿命。预存室2安装了气化剂管道18和喷吹风嘴19，可以生产一部分煤气，提升焦化厂经济效益。上锥体单元1设置氮气风幕单元25，能够防止生产期间，空气进入煤气管道21，具有良好的防爆功能。本应用实例属于国内首创的干熄焦炉型，提高了国内装备设计、制造水平。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种外置环形风道的干熄炉，包括依次连通的上锥体单元、预存室、下锥体单元和冷却段，其特征在于，

所述预存室的外部设置有环形风道；

所述下锥体单元的周向设置有若干个出气孔，所述出气孔通过独立风道与环形风道的底部连通。

2.根据权利要求1所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述预存室的底部设置有环形水梁。

3.根据权利要求2所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述环形风道包括环形底板、环形上盖以及设置于环形底板和环形上盖之间的外置内墙和外置外墙，所述外置内墙包括内墙钢筒以及设置于内墙钢筒的耐火材料，所述外置外墙包括外墙钢筒以及设置于外墙钢筒的耐火材料。

4.根据权利要求3所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述环形风道通过支撑架设置于预存室的外部，所述支撑架包括若干个设置于环形底板下方的梯形横梁以及与梯形横梁连接的支柱，所述梯形横梁远离支柱的一端与环形水梁连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述预存室为圆筒形结构，其筒壁为钢铁外壳内衬耐火砖形成。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述预存室的下部设置有进气结构，所述预存室的上部设置有煤气回收结构；所述进气结构包括气化剂管道以及设置于气化剂管道的喷吹风嘴；所述煤气回收结构包括与预存室侧壁上方连通的若干个煤气出口，若干个煤气出口均与设置于预存室外部的煤气管道连通。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述上锥体单元包括锥体结构、中央料钟、旋转翻板和氮气风幕单元，所述锥体结构的外壳由钢板焊接而成，该外壳内衬耐火砖；所述中央料钟设置于锥体结构的顶部，所述中央料钟的两侧均设置有旋转翻板；所述氮气风幕单元包括设置于锥体结构侧壁的氮气主管以及设置于氮气主管的若干个氮气喷口。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述下锥体单元的锥形壁外部为钢铁外壳，内衬耐火材料。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的外置环形风道的干熄炉，其特征在于，所述独立风道的外壳为钢管，内衬耐火材料。

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