将燃烧空气受控引入热回收型焦炉的次级加热空间的装置与方法_2

文档序号:8367022阅读:来源:国知局
焦炉室沿集气管的位置调节支路线路中的流速,以允许调节每单位时间内流经支路线路的空气流量。如果进入相应焦炉室的空气流借助空气集气管中的调节设备被控制的话,这特别重要。尽管龙头的非手动调节是可行的,但是由于涉及的开销而通常不这样做。
[0027]在本发明的另一实施例中,至少一个支路线路配备有用于测量压力的分接头,该分接头具有8至50mm的直径,并且在端部安装有压力计。这样,可以在支路空气线路中调节或校准压力和空气流量。在压力分接头处测量的值因此被记录并且被用于通过手动校准来调节支路线路中的可关闭龙头。为了实现本发明,还可以使用来自压力计的值以借助适当的控制设备来直接控制从主空气集气管向支路线路的馈送。这可以可视地进行,即通过视觉读取控制设备进行,或者可通过自动控制进行。
[0028]为了额外测量支路线路中的体积空气流速,还可以在至少一个支路线路中安装用于测量线路中的体积空气流速的孔板。为此目的,至少一个支路线路配备有用于测量体积流速的孔板。
[0029]在本发明的优选实施例中,集气管配备有一个或多个调节设备和旁路线路,所述调节设备用于关断或减小集气管的横截面积进而调节空气馈送,所述旁路线路可以对被控制的焦炉而被关断。该调节设备可以被直接提供在向集气管供应空气并且进而向整个焦炉组供应可变空气流量的空气馈送设备的下游。然而,其还可以被布置成使得其被安装在分配给焦炉的区段的上游,从而相应焦炉室经由后续支路和支路线路而被供应空气。在本发明的一个实施例中,集气管中的至少一个调节设备被布置成使得其被安装在焦炉室的支路线路的支路的上游。
[0030]当调节阀门时,这还将影响位于空气流方向下游的焦炉室;因此可以在至少一个调节设备中提供用于至少一个焦炉的旁路线路,以允许尽管在控制操作的情况下仍向位于集气管的空气流方向下游的焦炉室连续且独立供应燃烧空气。还可以在调节设备中没有此类旁路线路的情况下进行,如果可手动调节龙头在支路线路中的位置适应于随集气管变化的集气管空气压力并且被校准使得尽管一个焦炉已被关断而到其它焦炉的空气流仍被维持的话。然而在实践中这很难实现。
[0031]通常,每个调节设备都提供有一个额外的空气入口,通过该空气入口进入相应焦炉室的分流空气流在后者已经关断时可被补偿。额外的空气入口随后将允许空气传输进入旁路线路,从而额外的空气可以到达后续的焦炉。该空气入口可以手动调节,并且因而适应于将被分流的空气流。其还可以是自动的。这样,可以通过远程控制单独且分别控制向全部焦炉的燃烧空气供应。还可以由计算机执行该远程控制。该调节设备解决了空间问题和高温的问题,因为该调节设备不需要被直接设置在焦炉室上游的支路处。在本发明的框架内,还可以在旁路线路的端部连接压缩机,从而旁路线路可以充以压缩空气。从而,布置在流方向上被关断或节流的调节设备下游的焦炉还可以被供应压缩空气。
[0032]调节设备包括作为控制元件用于调节空气流通道的阀门。对经过调节设备并且用来供应布置在该区段之后的焦炉的空气流的调节可以手动进行。然而优选地,其是自动的并且根据之后布置的焦炉室中的碳化阶段和过程而变化。自动控制在示例性模式中可以使用由支路线路中的压力计测量的值。在本发明的一个实施例中,调节设备包括作为控制元件的阀门,其是龙头、孔板、轴阀、瓣阀或门阀。在另一实施例中,调节设备配备有用于控制阀门的电致动器。
[0033]还可以为调节设备配备有用于本地手动控制带开/关控制的电动点开关或手轮。其随后将用来根据所分配的焦炉室的位置来校准传输的空气流,从而所有焦炉室将被提供至少近似相同的空气压力。其还可以用作紧急情况的开口。为了调节传输的空气流,作为替代或者额外地,还可以使用调节传输空气流的自动控制设备。
[0034]在本发明的另一实施例中,调节设备配备有额外的空气入口,用于将空气引入集气管,该额外的空气入口设有可远程控制和电动调节的额外控制元件。这样,可以分别和自动控制个体焦炉室处集气管的额外空气供应。
[0035]在本发明的一个实施例中,一个罩保护调节设备防止热辐射。为此目的,该罩可以具有至少一个外壁,其涂有隔热材料层。在本发明的另一实施例中,在调节设备和焦炉室之间设有一至三个金属板,这些板保护调节设备防止来自焦炉室的热辐射,并且这些板具有I至15mm的厚度以及与调节设备的距离为5至40cm。从而可以实现整个调节设备的合适热保护。
[0036]在装置的另一实施例中,至少一个焦炉室配备有温度传感器,并且集气管在至少一个地方配备有调节设备,该调节设备具有用于调节横截面积的阀门,该阀门可以通过来自温度传感器的测量信号进行调节。
[0037]为了自动化经由集气管的空气供应,至少一个焦炉室可以配备有压力传感器,并且集气管在至少一个地方配备有调节设备,该调节设备具有用于调节横截面积的阀门,该阀门可以通过来自压力传感器的测量信号进行调节。这样可以实现对每个个体焦炉室的空气供应的自动化。还可以联合使用测量的温度值和压力值。
[0038]如果通过校准进行的话,对调节设备的控制可以是自动的但也可以是手动的。为此,通过调节逐渐变小的开口横截面可以在集气管中气体流的过程中提供额外的空气入口以补偿分流的空气流。
[0039]在本发明的一个实施例中,在集气管中至少一个地方设有次级入口,这些入口允许空气进入集气管,并且可通过门阀关闭,门阀借助在相反方向上运动的杆移动,而杆通过集气管上的旋转轴移动。它们优选地直接在支路上游被提供给支路线路,并且被用作调节设备的额外空气入口。
[0040]焦炉的次级空气底台同样可以设有朝向焦炉前壁的额外可关闭的入口开口。它们还可以位于焦炉室的相对侧。然而,这些开口优选地要么具有固定开口横截面,要么仅出于维修目的而开口。
[0041]本发明还涉及一种用于将燃烧空气受控引入到非回收型或热回收型焦炉的次级加热空间的方法,其中
[0042].通过向焦炉装载用于煤碳化的煤饼以及保留煤饼上方的气体空间作为用于焦化气的亚化学计量燃烧的主加热空间,由上述类型的焦炉构成的焦炉组被用于煤的循环碳化,以及
[0043].来自主加热空间的部分燃烧的焦化气经由焦炉室侧壁中的气体通道被传送到焦炉室下方的废气烟道中,在废气烟道中部分燃烧的焦化气利用超化学计量的燃烧空气而完全燃烧,以及
[0044].超化学计量的燃烧空气经由位于废气烟道下方的次级空气底台而被引入,并且次级空气底台可以借助可控关闭元件而被密闭,
[0045]其特征在于,
[0046].焦炉组的至少一个焦炉的次级空气底台经由入口嘴穿过焦炉室前壁从沿着焦炉室前端的集气管的支路被供应燃烧空气,其中次级空气底台位于焦炉室底和废气烟道的下方,并且经由竖直通道连接到废气烟道。
[0047]在本发明的一个实施例中,燃烧空气进入焦炉室的次级空气底台的入口由调节设备来调节,调节设备被安装在气流方向上每个焦炉上游的集气管中,并且设有用于减小或关闭线路横截面积的阀门。为了确保独立控制,还可以仅在一个焦炉室的上游设置调节设备,进而单独且个体控制后者,并且随后提供对分流空气的补偿。这样,所有焦炉室可以单独且独立地控制。
[0048]在本发明的一个实施例中,用于调节空气流的调节设备的阀门是电动操作的。用于操作门阀向相反方向移动的杆或空气入口阀门同样可以是电动的。然而,门阀的杆或调节设备还可以最终如所期望的那样进行操作。特别地,它们还可以经由传递设备手动操作。
[0049]在本发明的另一实施例中,调节设备是从焦炉工厂的控制台进行控制的。为此目的,用于空气流的调节设备的阀门至少是电动操作的。在另一实施例中,调节设备是通过计时器控制的。计时器随后根据基于标准化焦化循环过程而预期的空气需求来进行设定。
[0050]在本发明的另一实施例中,调节设备是基于焦炉室中的温度测量或压力测量参数来控制的。该参数构成碳化工艺进度的量度。该参数可以在焦炉室内部的任意点处测量,但优选在下述点处测量,即在该点处温度或压力值表征碳化循环过程中的高度不同性,并且因而代表碳化工艺进度的良好量度。
[0051]在本发明的另一实施例中,燃烧空气经由集气管在比大气压力多出超过1mbar的压力下被引入次级空气底台。如果需要的话,这是实现强化燃烧的方法。为此目的在集气管的一端安装有压缩机,该压缩机压缩燃烧空气并将其引入集气管。
[0052]当压缩空气在压力之下通过根据本发明的方法被引入次级空气底台的时候,主加热空间中处于略高压力的焦化气有时可能通过主空气入口被压出,从而在顶棚形成火焰。因此,本发明的一个实施例还在焦炉组的顶棚设有空气集气管,如前述W02006128612A1已经描述的那样。该集气管随后还设有引入主空气的支路线路。这优选在压力下进行,特别是当火焰的形成不容忽视的时候。主空气入口还可配备有用于实现该实施例的火焰探测器。主空气的空气集气管的端部还可以设有用来吸掉这些火焰气体的吸入设备。
[0053]在另一实施例中,用于主空气的集气管在其端部具有放空燃烧设备(flare)。该放空燃烧设备用来燃烧掉放出的焦化气,并且优选布置在与空气入口点相对的端部。在本发明的一个实施例中,放空燃烧设备的长度为至少1.5米。主空气集气管同样可以设有带反向运动的杆或门阀的开口。
[0054]在本发明的另一实施例中,富含氧(O2)、氮(N2)或水蒸汽(H2O)燃烧空气经由集气管被引入次级空气底台。
[0055]根据本发明的装置以及根据本发明的方法具有允许次级燃烧空气受控引入热回收型焦炉的次级空气底台的优点,引入操作以下述方式执行,即表征为取决于碳化进度的燃烧空气消耗量的碳化工艺以最优的方式进行。所述装置仅需要极少空间,并且即使在焦炉室之下焦炉室前方通常广泛存在的高
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