具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉及其工作方法，所述干熄炉的预存室是由上内环墙、上外环墙和下内环墙、下外环墙组成的环形预存室；环形预存室的下方为冷却室；冷却室外墙、顶板、下外环墙及冷却室内的物料围成环形风道，环形风道一侧设隔墙，另一侧设循环气体出口；下内环墙及其上方的顶板组成下部中心筒，多个水平预存气流通道穿过下内环墙和下外环墙，将下部中心筒与环形风道连通；空冷吊架由沿干熄炉周向设置的多个空心梁组成，空心梁的外端设冷却气体入口，内端设冷却气体出口与上部中心筒连通。本发明专利技术能够克服常规干熄炉结构的缺点，减小布料偏析，降低单位料层阻力大的物料引起的预存室顶部高压，减小循环气体的阻力损失。

【技术实现步骤摘要】
具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉及其工作方法
本专利技术涉及干熄炉
，尤其涉及一种具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉及其工作方法。
技术介绍
干熄炉是焦化生产的一项重要节能环保设施，能够将从焦炉中推出的炽热焦炭在进行冷却的同时回收焦炭携带的大量热能，也避免了湿法熄焦对环境造成的水、气污染，因此在焦化领域得到了广泛应用。焦炉生产具有周期性和间歇性，且焦炉系统需要进行日常定期的检修(焦炉机械日最大检修时间达2h)，因此焦炭装入干熄炉进行冷却的时间和频次受着焦炉生产的影响和制约；另一方面，干熄炉内冷却室焦炭的供给是需要连续稳定的，以便保障热能回收利用系统连续稳定运行。为了实现上述目标，通常在干熄炉的上部、冷却室的上方设置一个预存室，用于临时储备一定量的焦炭，适应焦炉日常定期检修的生产要求。常规干熄炉的预存室一般为圆筒形(如图1所示)，物料从预存室顶部开口1-1周期地装入，在重力作用下自由落入预存室1-2，在预存室1-2的圆筒形空间内自然堆积形成顶部具有环形峰的物料层1-3，预存室1-2下部的物料呈圆柱形堆积并逐渐进入冷却室1-4。在预存室1-2下部，设有导出用于与炽热物料冷却的循环气体的环形风道1-5，环形风道1-5由内环墙1-6和外环墙1-7围成。内环墙1-6和外环墙1-7下部依靠冷却室1-4上部的牛腿1-8进行支撑，内环墙1-6下部与牛腿1-8之间设置斜道1-9，用于导出获得物料热能的循环气体。上述常规圆筒形预存室存在以下缺点：1)由于预存室1-2直径较大，物料经料钟1-10布料后处于上下分层而内外两侧不受约束的斜抛曲线运动状态，特别是预存室1-2中物料料位较低时，物料下落高差较大，下落的巨大冲击加剧了布料的偏析，即粒度较大的物料更趋向于分布在料峰的两侧，而粒度较小的物料则分布在料峰中部。布料的偏析也导致冷却气流的偏析，造成物料冷却程度不均匀，其热能也不能有效地被回收，从而严重降低了干熄炉的冷却效率。当物料为性质差异较大的混合物时，上述工况更为不利。2)当干熄炉的预存室1-2内有物料时，其内部为实心的“盲肠”结构，气流只能通过位于预存室1-2下口料层外围的斜道口1-9导出，由于斜道口1-9的面积受限，导致气流速度较快。对于单位料层阻力较大的物料，这不仅增大了循环气体的输送能耗，还改变了料层内的压力分布状态，造成了预存室1-2顶部正压较大，装料时粉尘外逸，严重污染环境。另外，常规干熄炉预存室采用的牛腿支撑结构也存在如下缺点：1)牛腿1-8在斜道段由砖砌体逐层悬挑构成，由于其需要在温度频繁波动的工况下承受上部砌体的荷重、侧面物料的冲击磨损及冷却气流和物料粉尘的激烈冲刷，因此非常容易损坏，损坏的牛腿结构强度降低，影响内环墙1-6的结构稳定性。2)逐层悬挑的结构也导致牛腿1-8的长度和高度受到限制，从而导致环形风道1-5和斜道口1-9循环气体的流通断面受到限制。3)牛腿1-8的存在减小斜道口1-9流通面积的同时，增加了斜道口1-9循环气体的流速，增加了流过的循环气体阻力损失及预存室1-2顶部正压，还使得斜道口1-9更容易发生物料浮起现象，造成斜道口1-9严重堵塞，进一步增加循环系统的运行能耗。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉及其工作方法，能够克服常规干熄炉结构的缺点，减小布料偏析，降低单位料层阻力大的物料引起的预存室顶部高压，减小循环气体的阻力损失；同时可避免常规干熄炉设置牛腿时存在的诸多不利影响，减少物料浮起现象的发生。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉，包括上下连通的预存室及冷却室；所述预存室是由上内环墙、上外环墙和下内环墙、下外环墙共同组成的环形预存室；冷却室外墙的顶部设顶板，顶板的上方设空冷吊架，上内环墙和上外环墙砌筑在空冷吊架之上；空冷吊架下方设下内环墙和下外环墙，下内环墙与下外环墙组成的环形通道与上内环墙与上外环墙组成的环形通道对齐并连通；环形预存室的下方为冷却室；冷却室外墙、顶板、下外环墙及冷却室内的物料围成环形风道，环形风道一侧的冷却室外墙与下外环墙之间设隔墙，环形风道与隔墙相对的一侧设导流墙及循环气体出口；下内环墙及其上方的顶板组成下部中心筒，沿干熄炉周向，多个水平预存气流通道穿过下内环墙和下外环墙，将下部中心筒与环形风道连通；空冷吊架由沿干熄炉周向设置的多个空心梁组成，空冷吊架的中部通过悬吊机构与干熄炉上方的机架连接，空心梁的外端分别延伸到炉壳之外并设冷却气体入口，空心梁靠近干熄炉中心的一端分别设冷却气体出口与上内环墙形成的上部中心筒连通。所述空冷吊架的底部设2道环形的吊笼骨架，下内环墙及下外环墙分别砌筑在对应的吊笼骨架周围并将吊笼骨架围护在内，吊笼骨架由耐高温金属材料制成。所述吊笼骨架由沿干熄炉周向分布的多根垂直吊杆及沿竖向设置在垂直吊杆上的多层托砖板组成，托砖板的高度可调。所述水平预存气流通道由耐热耐磨材料构成，水平预存气流通道内设循环气体流量调节装置。所述空冷吊架由金属材料制成，且其穿过上内环墙、上外环墙形成的环形预存室的部分外衬耐磨及隔热材料。所述的具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉的工作方法，包括：1)炽热的物料由布料器从环形预存室顶部的物料装入口装入，在环形预存室内呈环形峰状堆积，并在重力作用下向下移动；由于环形预存室宽度有限，物料自然堆积所导致的径向偏析程度小；物料在装入环形预存室及下移的过程中，会依次受到沿周向均布的空冷吊架及水平预存气流通道的阻挡，所产生的相对运动相当于搅拌过程，能够进一步破坏已经产生的布料偏析状态，使布料趋向均匀；2)物料自环形预存室底部流出后，在冷却室内自然堆积，形成具有环形峰的料堆；从冷却室底部供入的循环气体与物料充分换热后穿过物料层进入冷却室上部空间，其中一部分循环气体穿过环形峰内侧的倾斜料面进入下部中心筒，再通过水平预存气流通道进入环形风道内，与另一部分从环形峰外侧倾斜料面进入环形风道的循环气体汇合，均布的水平预存气流通道使下部中心筒和环形风道内的气流均匀混合，更有利于输出气流温度的稳定，最后循环气体通过位于环形风道一侧的循环气体出口排出；3)由于干熄炉的炉墙及炉壳的导热作用，上部中心筒内的空气温度更高，从而产生了抽吸力，使空气从空冷吊架上的冷却空气入口不断流入，从冷却空气出口流出，依靠空气的自然对流实现对空冷吊架的冷却。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)采用环形预存室，将物料沿周向均匀装入环形预存室后，物料在较窄的空间内偏析程度大大减少，物料在装入环形预存室及下移的过程中，又依次受到周向均布的空冷吊架及水平预存气流通道的阻挡，所产生的相对运动类似于搅拌过程，可进一步破坏已经产生的布料偏析状态，使布料趋向均匀；2)物料在环形预存室的约束下，在冷却室上部空间形成环形料峰，其内、外侧料面总面积增大，且内侧循环气体可通过水平预存气流通道快速导出至外部的环形风道，更有利于循环气体的均匀导出，并降低循环气体的阻力及系统的运行能耗；3)采用环形预存室后，相当于在冷却室上部空间与环形预存室顶部的物料装入口之间设置了足够高度的料封，将气体循环系统和物料装入口有效隔绝，消除了冷却室上部空间压力对物料装入装置的影响；4)从料层内穿过的部分循环气体进入下部中心筒并经过水平预存气流通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉，包括上下连通的预存室及冷却室；其特征在于，所述预存室是由上内环墙、上外环墙和下内环墙、下外环墙共同组成的环形预存室；冷却室外墙的顶部设顶板，顶板的上方设空冷吊架，上内环墙和上外环墙砌筑在空冷吊架之上；空冷吊架下方设下内环墙和下外环墙，下内环墙与下外环墙组成的环形通道与上内环墙与上外环墙组成的环形通道对齐并连通；环形预存室的下方为冷却室；冷却室外墙、顶板、下外环墙及冷却室内的物料围成环形风道，环形风道一侧的冷却室外墙与下外环墙之间设隔墙，环形风道与隔墙相对的一侧设导流墙及循环气体出口；下内环墙及其上方的顶板组成下部中心筒，沿干熄炉周向，多个水平预存气流通道穿过下内环墙和下外环墙，将下部中心筒与环形风道连通；空冷吊架由沿干熄炉周向设置的多个空心梁组成，空冷吊架的中部通过悬吊机构与干熄炉上方的机架连接，空心梁的外端分别延伸到炉壳之外并设冷却气体入口，空心梁靠近干熄炉中心的一端分别设冷却气体出口与上内环墙形成的上部中心筒连通。

【技术特征摘要】
1.具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉，包括上下连通的预存室及冷却室；其特征在于，所述预存室是由上内环墙、上外环墙和下内环墙、下外环墙共同组成的环形预存室；冷却室外墙的顶部设顶板，顶板的上方设空冷吊架，上内环墙和上外环墙砌筑在空冷吊架之上；空冷吊架下方设下内环墙和下外环墙，下内环墙与下外环墙组成的环形通道与上内环墙与上外环墙组成的环形通道对齐并连通；环形预存室的下方为冷却室；冷却室外墙、顶板、下外环墙及冷却室内的物料围成环形风道，环形风道一侧的冷却室外墙与下外环墙之间设隔墙，环形风道与隔墙相对的一侧设导流墙及循环气体出口；下内环墙及其上方的顶板组成下部中心筒，沿干熄炉周向，多个水平预存气流通道穿过下内环墙和下外环墙，将下部中心筒与环形风道连通；空冷吊架由沿干熄炉周向设置的多个空心梁组成，空冷吊架的中部通过悬吊机构与干熄炉上方的机架连接，空心梁的外端分别延伸到炉壳之外并设冷却气体入口，空心梁靠近干熄炉中心的一端分别设冷却气体出口与上内环墙形成的上部中心筒连通。2.根据权利要求1所述的具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉，其特征在于，所述空冷吊架的底部设2道环形的吊笼骨架，下内环墙及下外环墙分别砌筑在对应的吊笼骨架周围并将吊笼骨架围护在内，吊笼骨架由耐高温金属材料制成。3.根据权利要求2所述的具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉，其特征在于，所述吊笼骨架由沿干熄炉周向分布的多根垂直吊杆及沿竖向设置在垂直吊杆上的多层托砖板组成，托砖板的高度可调。4.根据权利要求1所述的具有空冷吊架及环形预存室的干熄炉，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：白银石，魏振东，李旭东，王满，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21