专利名称：一种可控多段燃烧加热型焦炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金炼焦领域，特别涉及一种实现焦炉内部多段燃烧控制的结构。
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、NOx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NOx的生成，从而达到环保要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种复热下调式、高炉煤气与空气分别分段供入立火道燃烧，焦炉煤气下喷的焦炉结构，该结构适合焦炉大型化发展，可有效提高焦炉高向加热的均勻性，减少热损失，有利于环保。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种可控多段燃烧加热型焦炉，包括燃烧室、炭化室、斜道、蓄热室，其特征在于， 燃烧室包括多组由两个立火道组成的双联火道、多段煤气及空气供入口、煤气及空气第一段供入口位于立火道底部，多段煤气及空气供入口位于燃烧室立火道隔墙内并位于不同的尚度。一种可控多段燃烧加热型焦炉，包括燃烧室、炭化室、斜道、蓄热室，其特征在于， 燃烧室包括由两个立火道组成的双联火道、多段空气供入口、空气第一段供入口位于立火道底部，多段空气供入口位于燃烧室双联火道隔墙内并位于不同的高度，在多段空气最上部出口设有滑动调节砖以调节出口气量，改变高向气流分配比；焦炉煤气喷嘴位于立火道底部。所述的燃烧室双联火道隔墙的根部设有废气循环孔，废气循环孔将双联火道的两个立火道底部连通使燃烧后的废气由下降气流立火道导入煤气与空气燃烧的上升气流立火道。所述的蓄热室底部与小烟道顶之间设有可调箅子孔，通过改变可调箅子孔的气体流通截面积来来改变高炉煤气、空气的气体供入量，通过在地下室向箅子孔加减调节砖来实现。该结构适用于炭化室高度为5 10米的焦炉。与现有技术相比，本发明的有益效果是1)该结构可有效改善焦炉高向加热均勻性，有利于焦炉大型化；使用此结构的焦炉炭化室高向尺寸可达到7m以上，提升了炭化室单孔容积；生产同样产量焦炭，推焦次数减少，焦炉阵发性污染排放降低；同时有效提升焦炉机械的操作效率；2)使用高炉煤气供热时，空气与高炉煤气分段供入立火道，空气煤气供入量均可调节；此方法与废气循环相结合，可有效改善焦炉高向加热均勻性，减少热损失，提高了焦炉的热效率；
3)采用焦炉煤气供热时，焦炉煤气下喷，空气分段供入立火道，与焦炉煤气进行燃烧，再结合废气循环技术，可有效改善焦炉高向加热均勻性，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，降低焦炉煤气或高炉煤气燃烧的剧烈程度，减少高温点，从而降低NOx的产生，更利于环保。
图1是本发明的焦炉炉体结构剖视图；图2是本发明焦炉炉体燃烧剖视图。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-上升气流斜道 7-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-焦炉煤气通道 15-高炉煤气、空气第一段供入口(斜道出口) 16-立火道隔墙内空气与燃气通道 17-第二段高炉煤气、空气供入口 18-第三段高炉煤气、空气供入口 19-双联火道跨越孔 20-废气循环孔
具体实施例方式下面结合附图详细描述本发明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，斜道包括上升气流斜道6、 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(高炉煤气、焦炉煤气)供入口、双联火道跨越孔19、立火道底部废气循环孔20。双联火道由上升气流立火道3和下降气流立火道4组成，通过立火道顶部的跨越孔19连通。空气及煤气供入口包括高炉煤气、空气第一段供入口 15、第二段高炉煤气、空气供入口 17及第三段高炉煤气、空气供入口 18，高炉煤气、空气第一段供入口 15(即斜道出口) 位于立火道底部，三段空气供入口位于燃烧室立火道内并位于不同的高度。高炉煤气、空气通道16位于立火道的隔墙内。当采用焦炉煤气为燃料时，空气为多段供入立火道的方式， 空气多段供入结构同高炉煤气燃烧的结构，焦炉煤气由焦炉煤气喷嘴21喷入立火道底部。双联火道中间隔墙的根部设有废气循环孔20，通过废气循环孔20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勻性的目的。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气体通道16分别为高炉煤气及空气通道，高炉煤气及空气通道分别通过斜道7及斜道6与煤气蓄热室12 及空气蓄热室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16道小隔墙分为17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 进行排放。本实施例焦炉工作方式分为两种供热关态，对应两种燃料供热，具体叙述如下1.使用高炉煤气作为燃料与空气混合燃烧对焦炉进行加热1)空气与高炉煤气分别经由空气蓄热室13和煤气蓄热室12下面的空气小烟道 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、高炉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°C ；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，预热空气进入斜道6，预热的高炉煤气进入斜道7 ；然后经斜道分为两路分别进入燃烧室立火道底部斜道出口 15和燃烧室立火道隔墙内的气流通道16 ；4)进入燃烧室的热高炉煤气与热空气分为三部分供入立火道进行燃烧；高炉煤气、空气第一段供入口即立火道底斜道出口 15、第二段高炉煤气、空气供入口 17、第三段高炉煤气、空气供入口 18;三段高炉煤气、空气入口位于不同的高度，该种气体多段供入的方式特别适合焦炉的大型化设计，可使煤气在高向上燃烧分布更均勻、更充分；5)燃烧产生的废气上升至立火道顶的跨越孔19，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°C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 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20，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勻性的目的；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，通过拨动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勻性目的；至此，使用高炉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.使用焦炉煤气作为燃料与空气混合燃烧对焦炉进行加热1)空气经由空气蓄热室13和煤气蓄热室12下面的煤气小烟道10、空气小烟道11 通过可调箅子孔分配后进入对应的蓄热室；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斜道6及斜道7内，然后进入燃烧室立火道底部和燃烧室立火道隔墙内的气流通道16 ；4)焦炉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焦炉煤气喷嘴21后进入立火道3 ；5)进入燃烧室的热空气分为三部分(空气第一段供入口即立火道底斜道出口 15、 第二段空气供入口 17、第三段空气供入口 18 ；)与经过焦炉煤气喷嘴21喷射出的焦炉煤气进行混合燃烧；6)燃烧产生的高温废气上升至立火道顶的跨越孔19，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°C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 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20，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勻性的目的。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，通过拨动调节砖可以改变气体出口断面积，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勻性目的；本实施实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。
权利要求
1.一种可控多段燃烧加热型焦炉，包括燃烧室、炭化室、斜道、蓄热室，其特征在于，燃烧室由若干立火道组成，每两个立火道组成一个双联火道、多段煤气及空气供入口、煤气及空气第一段供入口位于立火道底部，多段煤气及空气供入口位于燃烧室立火道隔墙内并位于不同的高度，其最顶端气流出口面积可调。
2.—种可控多段燃烧加热型焦炉，包括燃烧室、炭化室、斜道、蓄热室，其特征在于，燃烧室由若干立火道组成，每两个立火道组成一个双联火道、多段空气供入口、空气第一段供入口位于立火道底部，多段空气供入口位于燃烧室立火道隔墙内并位于不同的高度，其最顶端气流出口面积可调，焦炉煤气喷嘴位于立火道底部。
3.根据权利要求1或2所述的一种可控多段燃烧加热型焦炉，其特征在于，所述的燃烧室双联火道隔墙的根部设有废气循环孔，废气循环孔将双联火道的两个立火道底部连通使燃烧后的废气由下降气流立火道导入煤气与空气燃烧的上升气流立火道。
4.根据权利要求1或2所述的一种可控多段燃烧加热型焦炉，其特征在于，所述的蓄热室底与小烟道顶之间设有可调箅子孔，通过调节可调箅子孔的气体流通截面来调节高炉煤气、空气的气体供入量，通过在地下室向箅子孔加减调节砖来实现。
5.根据权利要求1或2所述的一种可控多段燃烧加热型焦炉，其特征在于，在第三段气体出口处设有滑动式调节砖，通过滑动调节砖改变顶端气流出口截面，从而达到调节气体流量的目的。
6.根据权利要求1或2所述的一种可控多段燃烧加热型焦炉，其特征在于，该结构适用于对环保要求较高的焦炉。
全文摘要
本发明涉及冶金炼焦领域一种可控多段燃烧加热型焦炉，包括燃烧室、炭化室、斜道、蓄热室，其特征在于，燃烧室由若干立火道组成，每两个立火道组成一个双联火道、多段高炉煤气及空气供入口、高炉煤气及空气第一段供入口位于立火道底部，多段高炉煤气及空气供入口位于燃烧室立火道隔墙内并位于不同的高度，在最顶端气体出口处设有滑动式调节砖，通过调动调节砖改变顶端气体流通截面积，从而达到调节气体流量的目的。双联火道中间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。该结构适合焦炉大型化发展，可有效提高焦炉高向加热的均匀性，减少热损失，有利于环保。
文档编号C10B21/12GK102268266SQ201110167900
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者张长青, 杨俊峰, 马小波 申请人:中冶焦耐(大连)工程技术有限公司, 中冶焦耐工程技术有限公司