一种干熄焦炉的升温方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及能源回收【技术领域】，公开了一种干熄焦炉的升温方法及系统。其中，该方法包括：将冷焦炭从干熄焦炉的底部一直铺设到高出干熄焦炉的斜道区顶部的位置；将热焦炭从冷焦炭的上方投到冷焦炭上；对干熄焦炉进行排焦，并通入循环风；根据所需的换热后的循环风的温度来控制排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量。本发明使干熄焦炉中的冷焦炭被缓慢升温，避免了高温热焦炭与干熄焦炉的斜道区直接接触，降低了热应力的变化程度，保证了干熄焦炉的斜道区处的耐火材料的完好，不仅缩短了升温周期，而且延长了耐火材料的使用寿命。
【专利说明】一种干熄焦炉的升温方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源回收【技术领域】，主要适用于干熄焦炉的升温方法及系统。
【背景技术】
[0002]在干熄焦装置的日常使用中，由于干熄焦装置需要在约900°C的高温状态下连续运行，因此日常的检修与维护并不能解决干熄焦装置内部的隐性故障。干熄焦装置每年都需要停产年修，即工作人员需要进入干熄焦炉等设备的内部进行隐性故障的检修，以保证干熄焦装置能够继续正常工作。干熄焦炉是重要的干熄焦装置，其结构为竖窑型炉体，内层由耐火砖砌筑而成，因此工作人员需要在干熄焦炉的常温检修与高温工作状态转换期间，根据耐火材料的性质有计划的完成升降温工作。最初的升温管控方法是将煤气通入煤气烧嘴，煤气烧嘴探入干熄焦炉底部，利用煤气燃烧所产生的热量逐步进行升温。这种升温管控方法的不足是:步骤繁杂(制作、安装烧嘴等)、危险性高(中毒、爆炸)、升温周期长(作业施工项目多)、能源浪费等。
[0003]后期施工单位都采用先将冷焦预装到干熄焦炉底部(中央风帽上部)，再投红焦的方法来进行干熄焦炉的升温，但由于此种方法需要将1000°c的红焦直接投入干熄焦炉的冷却室，大量红焦直接与斜道区和锅炉接触，温度在± 100°c频繁波动，热应力变化大。而干熄焦炉的道区处的耐火材料(牛腿砖)由于结构复杂，在受到热应力急速变化的影响下无法自由膨胀而发生断裂损坏，严重影响了牛腿砖的使用寿命。而且这种方法的升温时间仍然需要2-3天，较长的升温时间影响了高品质干熄焦炭的产出和能源(蒸汽)的回收。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种干熄焦炉的升温方法及系统，它能够在保证耐火材料完好的情况下，缩短了升温周期。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种干熄焦炉的升温方法，包括:
[0006]将冷焦炭从干熄焦炉的底部一直铺设到高出干熄焦炉的斜道区顶部的位置；
[0007]将热焦炭从所述冷焦炭的上方投到所述冷焦炭上；
[0008]对所述干熄焦炉进行排焦，并通入循环风；
[0009]根据所需的换热后的循环风的温度来控制排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量。
[0010]进一步地，所述对干熄焦炉进行排焦，并通入循环风，包括:通过PLC将排焦开关信号和通风开关信号各自分别发送到在所述干熄焦炉底部的阀门和循环风机；所述在干熄焦炉底部的阀门接收到所述排焦开关信号后开启，实现对所述干熄焦炉的排焦；所述循环风机接收到所述通风开关信号后运行，将所述循环风通入所述干熄焦炉中。
[0011]进一步地，所述对干熄焦炉进行排焦，还包括:所述PLC将给料控制信号发送到在所述阀门入口处的电磁振动给料器；所述电磁振动给料器接收到所述给料控制信号后开始工作，对排焦量进行控制，并通过所述阀门实现排焦。[0012]进一步地，还包括:在所述干熄焦炉和用能设备之间的风道处对换热后的循环风的温度进行测量。
[0013]进一步地，所述在干熄焦炉和用能设备之间的风道处对换热后的循环风的温度进行测量，包括:通过设置在所述干熄焦炉和所述用能设备之间的风道中的测温设备对当前换热后的循环风的温度进行测量，并将测量到的当前的温度数据传输到所述PLC。
[0014]进一步地，所述根据所需的换热后的循环风的温度来控制排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量，包括:所述PLC基于所需的换热后的循环风的温度和接收到的当前换热后的循环风的温度数据将所述排焦开关信号和所述给料控制信号各自分别发送到所述干熄焦炉底部的阀门、所述电磁振动给料器和/或将通风控制信号发送到所述循环风机来实现对排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量的控制。
[0015]本发明还提供了一种干熄焦炉的升温系统，包括:干熄焦炉、阀门、循环风机、风道、测温设备、用能设备及PLC ;所述阀门设置在所述干熄焦炉的底部出口处；所述干熄焦炉的出风口和所述用能设备的入风口通过所述风道连接；所述测温设备设置在所述风道中；所述循环风机的出风口与所述干熄焦炉的入风口连接，所述循环风机的入风口与所述用能设备的出风口连接；所述PLC 与所述阀门、所述循环风机及所述测温设备信号连接。
[0016]进一步地，还包括:电磁振动给料器；所述电磁振动给料器设置在所述阀门的入口处；所述电磁振动给料器与所述PLC信号连接。
[0017]进一步地，所述阀门包括:旋转密封阀、电动球阀或电动蝶阀。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]本发明提供的干熄焦炉的升温方法及系统，先将冷焦炭从干熄焦炉的底部一直铺设到高出干熄焦炉的斜道区顶部的位置，再将高温热焦炭从冷焦炭的上方投到冷焦炭上，并进行排焦及通入循环风，再根据所需的换热后的循环风的温度对排焦和通风进行控制，使干熄焦炉中的冷焦炭被缓慢升温，避免了高温热焦炭与干熄焦炉的斜道区直接接触，降低了热应力的变化程度，保证了干熄焦炉的斜道区处的耐火材料的完好，延长了耐火材料的使用寿命。本发明在保证耐火材料完好的情况下，提早将干熄焦装置投入运行，缩短了升温周期，实现干熄焦装置价值最大化，不仅保证了高品质干熄焦炭的快速产出，而且实现了对蒸汽能源的回收利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例提供的干熄焦炉的升温方法的流程图；
[0021]图2为本发明实施例提供的干熄焦炉的升温系统的结构示意图。
[0022]其中，1-干熄焦炉，2-斜道区，3-阀门，4-循环风机，5-风道，6_锅炉。
【具体实施方式】
[0023]为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的干熄焦炉的升温方法及系统的【具体实施方式】及工作原理进行详细说明。
[0024]参见图1，本发明实施例提供的干熄焦炉的升温方法，包括:
[0025]步骤SllO:对干熄焦炉进行温风干燥作业，从而除去干熄焦炉内及一次除尘器砌筑时耐火砖砌体内的水分；
[0026]步骤S120:将冷焦炭从干熄焦炉的底部一直铺设到高出干熄焦炉的斜道区顶部的位置；
[0027]步骤S130:将高温热焦炭从冷焦炭的上方投到冷焦炭上；
[0028]步骤S140:对干熄焦炉进行排焦，并通入循环风；
[0029]对本步骤进行进一步地说明，本步骤具体包括:
[0030]通过PLC将排焦开关信号、给料控制信号和通风开关信号各自分别发送到在干熄焦炉底部的阀门、在阀门入口处的电磁振动给料器和循环风机；在干熄焦炉底部的阀门接收到排焦开关信号后开启，实现对干熄焦炉的排焦；电磁振动给料器接收到给料控制信号后开始工作，对排焦量进行控制，并通过阀门实现排焦；循环风机接收到通风开关信号后运行，将循环风通入干熄焦炉中。在本实施例中，阀门包括:旋转密封阀、电动球阀或电动蝶阀等。
[0031]步骤S150:在干熄焦炉和用能设备之间的风道处对换热后的循环风的温度进行测量。
[0032]对本步骤进行进一步地说明，本步骤具体包括:
[0033]通过设置在干熄焦炉和用能设备之间的风道中的测温设备对当前换热后的循环风的温度进行测量，并将测量到的当前的温度数据传输到PLC。在本实施例中，测温设备包括:温度传感器、温度测量仪等。
[0034]步骤S160:根据所需的换热后的循环风的温度来控制排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量。
[0035]对本步骤进行进一步地说明，本步骤具体包括:
[0036]PLC基于所需的换热后的循环风的温度和接收到的当前换热后的循环风的温度数据将排焦开关信号和给料控制信号各自分别发送到干熄焦炉底部的阀门、电磁振动给料器和/或将通风控制信号发送到循环风机来实现对排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量的控制。
[0037]这里需要说明的是，为了减小在排焦时，焦炭下移对干熄焦炉的斜道区的温度冲击，从而进一步地保护干熄焦炉的斜道区处的耐火材料的完好，在将冷焦炭铺设到干熄焦炉中之前，先将冷焦炭的表面加工成内凹的结构。
[0038]参见图2，本发明实施例还提供了一种干熄焦炉的升温系统，包括:干熄焦炉1、阀门3、电磁振动给料器(未在图中示出)、循环风机4、风道5、测温设备(未在图中示出)、用能设备(锅炉6)及PLC(未在图中示出)；阀门3设置在干熄焦炉I的底部出口处；电磁振动给料器设置在阀门3的入口处；干熄焦炉I的出风口和用能设备的入风口通过风道5连接；测温设备设置在风道5中；循环风机4的出风口与干熄焦炉I的入风口连接，循环风机4的入风口与用能设备的出风口连接；PLC与阀门3、电磁振动给料器、循环风机4及测温设备信号连接。在本实施例中，阀门3包括:旋转密封阀、电动球阀或电动蝶阀等。测温设备包括:温度传感器、温度测量仪等。
[0039]通过本发明实施例进行干熄焦炉的升温作业，先将冷焦炭的表面由平面加工为内凹，再对干熄焦炉I进行温风干燥作业；接着将加工后的冷焦炭从干熄焦炉I的底部一直铺设到高出斜道区2顶部的位置，接着将高温红热焦炭从冷焦炭的上方投到冷焦炭上；接着开始逐渐排焦并通入循环风，红热焦炭根据排焦量精确控制而缓慢接近斜道区2上部，循环风由干熄焦炉I的下部向上流动，并在斜道区2与红热焦炭换热，并通过风道5流向用能设备，实现供能。需要说明的是，通过设置在风道5上的测温设备对换热后的循环风的温度进行测量，并将测量到的当前温度数据发送到PLC。PLC基于所需的换热后的循环风的温度和接收到的当前换热后的循环风的温度数据将排焦开关信号和给料控制信号各自分别发送到阀门3、电磁振动给料器和/或将通风控制信号发送到循环风机4来实现对排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量的控制。这里还需要说明的是，为了使斜道区2的温度逐渐稳步上升，从而进一步避免对斜道区2造成温度冲击，在排焦时，先以最小排焦量进行排焦，再根据换热后的循环风的温度逐步加大排焦量。同时，为了更好地对换热后的循环风的温度进行精确控制，在通入循环风时，先以最小循环风量送风，随着装焦量的递次，逐步增加循环风量。
[0040]本发明实施例提供的干熄焦炉的升温方法及系统，先将冷焦炭从干熄焦炉的底部一直铺设到高出干熄焦炉I的斜道区2顶部的位置，再将高温红热焦炭从冷焦炭的上方投到冷焦炭上，并进行排焦及通入循环风，再根据所需的换热后的循环风的温度对排焦和通风进行控制，使干熄焦炉I中的冷焦炭被缓慢升温，避免了高温热焦炭与干熄焦炉I的斜道区2直接接触，降低了热应力的变化程度，保证了干熄焦炉I的斜道区2处的耐火材料的完好，延长了耐火材料的使用寿命。本发明实施例在保证耐火材料完好的情况下，提早将干熄焦装置投入运行，缩短了升温周期，缩短时间达到50%，实现了干熄焦装置价值的最大化，不仅保证了高品质的干熄焦炭的快速产出，而且实现了对蒸汽能源的回收利用。本发明实施例基于换热后的循环风的温度对排焦和通风进行控制，不仅实现了对干熄焦炉I的斜道区2的牛腿砖的平稳升温，而且能够将温升精确控制在± 3°C /H的变化范围内，提高了升温的精度。本发明实施例不仅杜绝了焦炉煤气升温方法所存在的步骤繁杂、危险性高、升温周期长、能源浪费等问题的发生，而且避免了现有的投红焦的升温方法所存在的因高低温振荡冲击大而导致的干熄焦炉I的斜道区2处的牛腿砖发生断裂损坏的情况的发生。
[0041]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种干熄焦炉的升温方法，其特征在于，包括: 将冷焦炭从干熄焦炉的底部一直铺设到高出干熄焦炉的斜道区顶部的位置； 将热焦炭从所述冷焦炭的上方投到所述冷焦炭上； 对所述干熄焦炉进行排焦，并通入循环风； 根据所需的换热后的循环风的温度来控制排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量。
2.如权利要求1所述的干熄焦炉的升温方法，其特征在于，所述对干熄焦炉进行排焦，并通入循环风，包括:通过PLC将排焦开关信号和通风开关信号各自分别发送到在所述干熄焦炉底部的阀门和循环风机；所述在干熄焦炉底部的阀门接收到所述排焦开关信号后开启，实现对所述干熄焦炉的排焦；所述循环风机接收到所述通风开关信号后运行，将所述循环风通入所述干熄焦炉中。
3.如权利要求2所述的干熄焦炉的升温方法，其特征在于，所述对干熄焦炉进行排焦，还包括:所述PLC将给料控制信号发送到在所述阀门入口处的电磁振动给料器；所述电磁振动给料器接收到所述给料控制信号后开始工作，对排焦量进行控制，并通过所述阀门实现排焦。
4.如权利要求3所述的干熄焦炉的升温方法，其特征在于，还包括:在所述干熄焦炉和用能设备之间的风道 处对换热后的循环风的温度进行测量。
5.如权利要求4所述的干熄焦炉的升温方法，其特征在于，所述在干熄焦炉和用能设备之间的风道处对换热后的循环风的温度进行测量，包括:通过设置在所述干熄焦炉和所述用能设备之间的风道中的测温设备对当前换热后的循环风的温度进行测量，并将测量到的当前的温度数据传输到所述PLC。
6.如权利要求5所述的干熄焦炉的升温方法，其特征在于，所述根据所需的换热后的循环风的温度来控制排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量，包括:所述PLC基于所需的换热后的循环风的温度和接收到的当前换热后的循环风的温度数据将所述排焦开关信号和所述给料控制信号各自分别发送到所述干熄焦炉底部的阀门、所述电磁振动给料器和/或将通风控制信号发送到所述循环风机来实现对排焦速度和/或通入的循环风的风速和/或风量的控制。
7.一种干熄焦炉的升温系统，其特征在于，包括:干熄焦炉、阀门、循环风机、风道、测温设备、用能设备及PLC ;所述阀门设置在所述干熄焦炉的底部出口处；所述干熄焦炉的出风口和所述用能设备的入风口通过所述风道连接；所述测温设备设置在所述风道中；所述循环风机的出风口与所述干熄焦炉的入风口连接，所述循环风机的入风口与所述用能设备的出风口连接；所述PLC与所述阀门、所述循环风机及所述测温设备信号连接。
8.如权利要求7所述的干熄焦炉的升温系统，其特征在于，还包括:电磁振动给料器；所述电磁振动给料器设置在所述阀门的入口处；所述电磁振动给料器与所述PLC信号连接。
9.如权利要求8所述的干熄焦炉的升温系统，其特征在于，所述阀门包括:旋转密封阀、电动球阀或电动蝶阀。
【文档编号】C10B39/02GK104031662SQ201410239998
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】朱长军, 杨庆彬, 李鹏, 王贵题, 张效鹏, 薛立民, 马泽军, 邱冬英, 王进京, 纪永泉, 董凤杰 申请人:唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司, 首钢京唐钢铁联合有限责任公司, 首钢总公司