一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统，包括小烟道、换热通道、助燃气体通道和燃烧室，换热通道由底部供气换热通道、中段供气换热通道和上段供气换热通道组成；助燃气体通道由底部助燃气体通道、中段助燃气体通道、上段助燃气体通道组成；小烟道连接管上分别设立火道底部供气孔及底部进气流量调节装置、立火道中段供气孔及中段进气流量调节装置、立火道上段供气孔及上段进气流量调节装置。本实用新型专利技术所述焦炉加热系统中，立火道底部、中部、上部位置的燃烧和加热量均可分别独立控制调节，且调节过程简单、准确、方便；有效保证焦炉高向加热均匀性；同时有利于减少焦炉氮氧化物排放。

【技术实现步骤摘要】
一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统
本技术涉及可燃气体下喷式焦炉
，尤其涉及一种高向加热均匀性随时可调的富煤气加热焦炉加热系统。
技术介绍
随着现代生产方式的转变，对焦炉提出了更高的要求，如要求加热均匀、生产能力大、加热系统阻力小、调节控制方便等。目前我国现有的下喷式焦炉，为控制立火道内的燃烧温度，改善立火道内高向加热均匀性，采用了高低灯头、废气循环和助燃气体分段供给等方式。采用上述措施的焦炉加热系统，如图1-图3所示，助燃气体从蓄热室1进入斜道2，在斜道2处分流，一部分通过底部助燃气体出口7直接进入立火道底部，另一部分通过立火道隔墙内的助燃气体通道4，从分段助燃气体出口5进入立火道3。这种结构形式的焦炉，助燃空气从一个蓄热室通过斜道分流，分别进入立火道底部和立火道中上部，只能通过调整斜道口调节砖9和分段出口调节砖8的分布，调整进入立火道底部和中上部的助燃空气分配比例，进而调整立火道底部和中上部的加热量。在焦炉炉体设计阶段，只能通过理论计算确定调节砖的分布，而实际生产中无法定量地确定两部分气流量的分配比例，因此误差较大；焦炉运行投产后，特别是是长时间运行后，调节砖会粘结在隔墙砖上，立火道内的高温使得调节砖调节装置失效，上述两种原因使得调节砖的调节无法实现，即难以进行二次调节，很难实现预期的火道温度分布。特别是当焦炉生产状态改变时，由于无法调节立火道底部和中上部的加热量，将使得焦炉高向加热均匀性恶化，炼焦耗热量增加。另外，常规焦炉炉体内的斜道2采用Y型分叉结构，结构复杂，增加了设计难度，为保证严密性，设计砖型复杂，增加了制砖难度，砌筑过程中保护和清扫困难，增加了砌筑难度，由于流通结构复杂，增加了系统阻力，不利于助燃空气流通。同时，目前国内投产的6米以上的焦炉，在采用富煤气加热时，氮氧化物排放水平均高于500mg/m3，无法满足行业排放标准，这是由于复热式焦炉的设计要同时兼顾贫煤气和富煤气加热两种情况，使得焦炉在采用富煤气加热时，在立火道底部的过量空气系数接近于1，燃烧剧烈，燃烧温度高，在此高温区生成了大量的氮氧化物，而由于炉体结构限制又使得立火道底部助燃空气进气量无法有效调节，燃烧温度无法降低，氮氧化物的生成无法抑制，为了使得焦炉排放达标，只能在炉后增加脱硝工序，使得建设成本和生产成本大幅提高。
技术实现思路
本技术提供了一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统，立火道底部、中部、上部位置的燃烧和加热量均可分别独立控制调节，且调节过程简单、准确、方便；有效保证焦炉高向加热均匀性；同时有利于减少焦炉氮氧化物排放。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统，包括自下至上依次连接的小烟道、换热通道、助燃气体通道和燃烧室，换热通道由底部供气换热通道、中段供气换热通道和上段供气换热通道组成；助燃气体通道由底部助燃气体通道、中段助燃气体通道、上段助燃气体通道组成；与底部供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道底部供气孔，立火道底部供气孔处设底部进气流量调节装置，底部供气换热通道通过底部助燃气体通道与底部助燃气体出口连通；与中段供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道中段供气孔，立火道中段供气孔处设中段进气流量调节装置，中段供气换热通道与中段助燃气体通道连通，中段助燃气体通道在立火道高向的中下部位置至少设一个中段助燃气体出口；与上段供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道上段供气孔，立火道上段供气孔处设上段进气流量调节装置，上段供气换热通道与上段助燃气体通道连通，上段助燃气体通道在立火道高向的中上部位置至少设一个上段助燃气体出口。所述中段助燃气体通道、上段助燃气体通道分别设于立火道隔墙内。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)进入立火道底部、中下部、中上部位置的三股助燃空气量可独立定量控制调节，即立火道底部、中下部和中上部的加热量可独立控制调节，从而形成可独立控制的多段加热方式，实现立火道高向温度的控制，有效保证焦炉高向加热均匀性；2)焦炉投产后，伴随结焦时间、煤气成分、配煤成分等生产状态的变化，可随时对进入立火道底部、中部和上部位置的三股助燃空气量独立定量控制调节，保证供热分布满足生产需求，降低能耗，保证生产顺行；3)将常规的炉内调节砖调节方式改为炉外供气孔调节方式，通过对应的进气流量调节装置实现助燃空气进气量的调节，调节过程在焦炉烟道走廊即可完成，调节方式简单方便，避免了工人在恶劣环境下的操作，节省人力，降低劳动强度；4)根据气体排放监测结果，可随时调整立火道底部助燃空气量，降低立火道底部的过量空气系数，减少高温区氮氧化物的生成，进而减少焦炉氮氧化物排放，无需后续脱硝工艺即可以实现达标排放，节约建设成本和生产成本；5)取消了传统焦炉中设置的调节砖，减少砖型；6)各助燃气体通道均为无分叉直通结构，结构简单，砖型简单，便于设计、制砖和砌筑，利于保证炉体结构气密性，同时系统阻力小，有利于助燃空气流通。附图说明图1是常规焦炉加热系统的结构示意图。图2是图1中的A-A剖视图。图3是图1中的B-B剖视图。图4是本技术所述一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统的主视图。图5是图4中的C-C剖视图。图6是图4中的D-D剖视图。图7是图4中的E-E剖视图。图8是图4中的F-F剖视图。图中：1.蓄热室2.斜道3.立火道4.立火道隔墙内的助燃气体通道5.分段助燃气体出口6.管砖7.底部助燃气体出口8.分段出口调节砖9.斜道口调节砖10.底部供气换热通道11.中段供气换热通道12.上段供气换热通道13.立火道中段助燃气体出口14.立火道上段助燃气体出口15.中段助燃气体通道16.上段助燃气体通道17.底部助燃气体通道18.立火道底部供气孔19.立火道中段供气孔20.立火道上段供气孔21.小烟道22.废气循环孔23跨越孔24.底部进气流量调节装置25.中段进气流量调节装置26.上段进气流量调节装置27.小烟道连接管具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：如图4-8所示，本技术所述一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统，包括自下至上依次连接的小烟道21、换热通道、助燃气体通道和燃烧室，换热通道由底部供气换热通道10、中段供气换热通道11和上段供气换热通道12组成；助燃气体通道由底部助燃气体通道17、中段助燃气体通道15、上段助燃气体通道16组成；与底部供气换热通道10对应的小烟道21连接的小烟道连接管27上设立火道底部供气孔18，立火道底部供气孔18处设底部进气流量调节装置24，底部供气换热通道10通过底部助燃气体通道17与底部助燃气体出口7连通；与中段供气换热通道11对应的小烟道21连接的小烟道连接管27上设立火道中段供气孔19，立火道中段供气孔19处设中段进气流量调节装置25，中段供气换热通道11与中段助燃气体通道15连通，中段助燃气体通道15在立火道3高向的中下部位置至少设一个中段助燃气体出口13；与上段供气换热通道12对应的小烟道21连接的小烟道连接管27上设立火道上段供气孔20，立火道上段供气孔20处设上段进气流量调节装置26，上段供气换热通道12与上段助燃气体通道16连通，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统，其特征在于，包括自下至上依次连接的小烟道、换热通道、助燃气体通道和燃烧室，其特征在于，换热通道由底部供气换热通道、中段供气换热通道和上段供气换热通道组成；助燃气体通道由底部助燃气体通道、中段助燃气体通道、上段助燃气体通道组成；与底部供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道底部供气孔，立火道底部供气孔处设底部进气流量调节装置，底部供气换热通道通过底部助燃气体通道与底部助燃气体出口连通；与中段供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道中段供气孔，立火道中段供气孔处设中段进气流量调节装置，中段供气换热通道与中段助燃气体通道连通，中段助燃气体通道在立火道高向的中下部位置至少设一个中段助燃气体出口；与上段供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道上段供气孔，立火道上段供气孔处设上段进气流量调节装置，上段供气换热通道与上段助燃气体通道连通，上段助燃气体通道在立火道高向的中上部位置至少设一个上段助燃气体出口。

【技术特征摘要】
1.一种高向加热均匀性随时可调的焦炉加热系统，其特征在于，包括自下至上依次连接的小烟道、换热通道、助燃气体通道和燃烧室，其特征在于，换热通道由底部供气换热通道、中段供气换热通道和上段供气换热通道组成；助燃气体通道由底部助燃气体通道、中段助燃气体通道、上段助燃气体通道组成；与底部供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道底部供气孔，立火道底部供气孔处设底部进气流量调节装置，底部供气换热通道通过底部助燃气体通道与底部助燃气体出口连通；与中段供气换热通道对应的小烟道连接的小烟道连接管上设立火道中段供气...

【专利技术属性】
技术研发人员：康婷，杨俊峰，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21