经提供延长工艺周期的气体共用降低输出率的焦炉操作的制作方法_3

文档序号:8367023阅读:来源:国知局
的燃烧焓。通过一次空气入口 190将一次空气引入炉室185内煤层的上方,通过一次空气挡板195控制一次空气的量。一次空气挡板195也可用于维持炉室185内的所需工作温度。部分燃烧的气体从炉室185穿过降气管通道200进入炉底烟道205,这里二次空气加入部分燃烧的气体中。通过二次空气入口 215引入二次空气。通过二次空气挡板220控制引入的二次空气的量。引入二次空气时,部分燃烧的气体在炉底烟道205内更充分地燃烧,从而提取剩余燃烧焓,通过炉底板160输送为炉室185增加热量。充分或几乎充分燃烧的废气通过上升通道210离开炉底烟道205,然后流入上升气道225。经由三次空气入口 227将三次空气加入废气中,这里通过三次空气挡板229控制引入的三次空气的量,使得废气中未燃烧气体的任何剩余部分在三次空气入口 227下游氧化。
[0035]在炼焦周期结束时,煤已经结焦并且已经碳化而生成焦炭。优选通过后门170,利用机械提取系统将焦炭从炉105移出。最后,熄焦(例如,湿法或干法熄焦)并且在交付给用户之前筛分。
[0036]图4为根据本技术的实施方案配置的挥发性物质/烟道气共用系统445的截面图。如图所示,4个焦炉105A、105B、105C和105D(统称为“炉105”)经由连接隧道405A、405B和405C (统称为“连接隧道405”)和/或经由共用共有隧道425相互流体连接。在一些实施方案中,至少一个连接隧道控制阀410和/或至少一个共用隧道控制阀435可控制连接的焦炉105之间的流体流量。在更多实施方案中,系统445不需要控制阀就可工作。
[0037]在一些实施方案中,相邻炉105可通过邻接侧壁175连接或连接到煤/焦炭水平线之上。每条连接隧道405均穿过两个焦炉105之间的共用侧壁175。连接隧道405在相邻焦炉105的炉室185之间提供流体连通并且还在两个炉室185和焦炉间的降气管通道200之间提供流体连通。通过偏置相邻焦炉内的炉压或炉通风控制流体连接的焦炉105之间VM和热气的流量,使得高压(低通风)焦炉105内的热气和VM通过连接隧道405流入低压(高通风)焦炉105。要从高压(低通风)焦炉转移的VM可来自高压(低通风)焦炉的炉室185、降气管通道200或炉室185和降气管通道200。在一些实施方案中,VM可能主要流入降气管通道200内,但是可能呈一 “股” VM间歇性流入炉室185内,这取决于相邻炉室185之间的通风或压力差。将VM输送到降气管通道200将VM提供给炉底烟道205。可通过调节与每个焦炉105相联的上升道挡板230实现通风偏置。
[0038]连接隧道控制阀410可定位于连接隧道405内以进一步控制两个相邻焦炉105之间的流体流量。控制阀410包括挡板415,其可定位于完全打开和完全关闭的许多位置的任一处以改变通过连接隧道405的流体流量。控制阀410可手动控制或可为自动控制阀。如下将进一步详细地描述,在一些实施方案中,可通过先行控制,例如通风自动控制系统控制焦炉105之间和焦炉105内的通风偏压。在先行控制系统中,自动控制阀410从控制器接收位置指示,将挡板415移到特定位置。
[0039]在利用共用隧道425的系统中,中间隧道430穿过每个焦炉105的顶180以将该焦炉105的炉室185流体连接到共用隧道425。通过偏置相邻焦炉内的炉压或炉通风控制流体连接的焦炉105之间VM和热气的流量,使得高压(低通风)焦炉内的热气和VM通过共用隧道425流入低压(高通风)焦炉。可进一步控制低压(高通风)焦炉内VM的流量以经由降气管通道200将VM提供给炉室185、炉底烟道205,或炉室185和炉底烟道205。在更多实施方案中,VM不需要经由降气管通道200转移。
[0040]另外,共用隧道控制阀435可定位于共用隧道425以控制沿着共用隧道(例如,焦炉105之间)的流体流量。控制阀435包括挡板440,其可定位于完全打开和完全关闭的许多位置的任一处以改变通过共用隧道425的流体流量。控制阀435可手动控制或可为自动控制阀。自动控制阀435从控制器接收位置指示,将挡板440移到特定位置。在一些实施方案中,多个控制阀435定位于共用隧道425内。例如,控制阀435可定位于每个相邻焦炉105之间或成组的两个或更多个焦炉105之间。
[0041]虽然图4中所有炉105经由共用隧道425连接,但是在更多实施方案中,更多或更少焦炉105通过一个或多个共用隧道425流体连接。例如,焦炉105可成对连接,使得两个焦炉通过第一共用隧道流体连接并且下两个焦炉通过第二共用隧道流体连接,未配对炉间没有连接。
[0042]挥发性物质共用系统445提供了两个VM共用的选择:经由连接隧道405的顶-降气管通道共用和经由共用隧道425的顶-顶共用。这样对VM向接收VM的焦炉105的输送提供了更强的控制。例如,可能在炉底烟道205,但非炉室185内需要VM,或反之亦然。将单独隧道405和425分别用于顶-降气管通道和顶-顶共用,确保VM可以可靠地转移到正确位置(即,经由降气管通道200到达炉室185或炉底烟道205)。必要时偏置每个焦炉105内的通风,以根据需要顶-降气管通道和/或顶-顶输送VM。在更多实施方案中,连接隧道405或共用隧道425中仅一个用于采用气体共用。
[0043]如以上所讨论,气体共用炉之间通风的控制可用自动或先行控制系统实现。例如,通风先行控制系统可自动控制可定位于完全打开和完全关闭的许多位置的任一处的上升道挡板,以改变炉105内的炉通风量。可响应于由至少一个传感器检测到的工作条件(例如,压力或通风、温度、氧浓度、气体流速、下游烃、水、氢气、二氧化碳的含量或水与二氧化碳比例等),控制自动上升道挡板。自动控制系统可包括与炼焦设备100的工作条件有关的一个或多个传感器。在一些实施方案中,炉通风传感器或炉压传感器检测表示炉通风的压力。一起参考图1-4,炉通风传感器可位于炉顶180或炉室185中的其它地方。可选地,炉通风传感器可位于任一自动上升道挡板305处,炉底烟道205内,任一炉门165或170处,或焦炉105附近或上方的共有隧道110内。在一个实施方案中,炉通风传感器位于炉顶180的顶部。炉通风传感器可与炉顶180的耐火砖衬齐平定位或可从炉顶180伸入炉室185内。旁通排气烟道通风传感器可检测表示旁通排气烟道240处(例如,在旁通排气烟道240的基底处)的通风的压力。在一些实施方案中,旁通排气烟道通风传感器位于交点245处。另外的通风传感器可位于炼焦设备100的其它位置。例如,共有隧道内的通风传感器可用于检测表示邻近通风传感器的多个炉内的炉通风的共有隧道通风。交点通风传感器可检测表示其中一个交点245处的通风的压力。
[0044]炉温传感器可检测炉温并且可位于炉顶180或炉室185内其它地方。炉底烟道温度传感器可检测炉底烟道温度并且位于炉底烟道205内。共有隧道温度传感器可检测共有隧道温度并且位于共有隧道110内。HRSG入口温度传感器可检测HRSG入口温度并且可位于HRSG120的入口处或附近。另外的温度或压力传感器可定位于炼焦设备100内的其它位置。
[0045]上升气道氧传感器定位为检测上升气道225内废气的氧浓度。HRSG入口氧传感器可定位为检测HRSG 120的入口处废气的氧浓度。主烟道氧传感器可定位为检测主烟道145内废气的氧浓度并且另外的氧传感器可定位在炼焦设备100内的其它位置以提供关于在系统内不同位置的相对氧浓度的信息。
[0046]流量传感器可检测废气的气体流速。例如,流量传感器可位于每个HRSG 120的下游以检测离开每个HRSG 120的废气的流速。该信息可用于通过调节HRSG挡板250平衡通过每个HRSG 120的废气流量。另外的流量传感器可定位于炼焦设备100内的其它位置以提供关于在系统内不同位置的气体流速的信息。另外,可在空气质量控制系统130处或HRSG 120下游的其它位置使用一个或多个通风或压力传感器、温度传感器、氧传感器、流量传感器、烃传感器和/或其它传感器。
[0047]可配置一致动器以打开和关闭上升道挡板
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