一种分散燃烧式热回收焦炉制造技术

一种分散燃烧式热回收焦炉，属于热回收焦炉炉体设计技术领域。焦炉包括左侧保温层、右侧保温层、炉底、炭化室、燃烧室和炉顶；左侧保温层和右侧保温层分别设置在分散燃烧式热回收焦炉炉体的两侧，炉底在热回收焦炉土建基础之上；炭化室和燃烧室相间布置；燃烧室中有燃烧室隔墙；炭化室与燃烧室之间有炭燃隔墙。将煤料从炉顶装煤孔装入炭化室，产生的荒煤气自下而上向炉顶空间扩散，炉顶空间的荒煤气由炭燃隔墙上的烟道进入燃烧室下降火道；燃烧室中的高温废气通过废气出口进入集气烟道供给余热锅炉产生蒸汽供电。优点在于，从源头上解决了化焦问题，炉体结构为煤炭上进、焦炭下出的方式，减少了占地面积，保证了加热均匀性。

A decentralized combustion type heat recovery coke oven

【技术实现步骤摘要】
一种分散燃烧式热回收焦炉
本专利技术属于热回收焦炉炉体设计
，特别涉及一种分散燃烧式热回收焦炉。
技术介绍
热回收焦炉由于其独特的炉体结构和工艺技术，成为了传统焦炉的有力补充，该技术的应用扩大了炼焦煤资源，减少了污染物的排放，回收了炼焦废气余热，实现了产品的清洁型生产，符合我国焦化行业的产业政策和环保要求，有着广泛的发展前景。目前，我国热回收焦炉大多为卧式炉，具有炭化室宽度大，容积大等优势，但由于炭化室负压操作，导致化焦问题，造成焦炭产量减少和灰分增加。另外，现有热回收焦炉受结焦时间的限制，焦炭产能小。分散燃烧式热回收焦炉采用炭化室微正压设计，从源头上解决了化焦问题；同时，炭化室采用扁长型设计，大大缩短结焦时间，从而提高焦炭产能。此外，卧式热回收焦炉占地面积大，分散燃烧式热回收焦炉克服此缺点，采用煤炭上进、焦炭下出的方式，占地面积小，且燃烧室分散燃烧设计保证了炼焦废气的完全燃烧，达到环保的要求，最大限度保证热能的利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分散燃烧式热回收焦炉，解决了结焦过程中部分煤炭和焦炭的燃烧损失，结焦时间偏长的问题。一种分散燃烧式热回收焦炉，包括左侧保温层1、右侧保温层2、炉底3、炭化室4、燃烧室5和炉顶6；左侧保温层1和右侧保温层2分别设置在分散燃烧式热回收焦炉炉体的左右两侧，左侧和右侧保温层达到减少炉体散热的目的，保温效果满足实际生产需求。炉底3设置在热回收焦炉土建基础之上，是整个焦炉的基础，炉底3布置四个下焦孔7，满足顺利出焦的要求。炭化室4和燃烧室5相间布置，位于炉底3之上，炭化室4为扁长矩形结构，且中部设置炭化室导气墙8；燃烧室5中有燃烧室隔墙9，起到分散燃烧和提高炉体强度的目的；炭化室4与燃烧室5之间有炭燃隔墙10，炭燃隔墙10上部设置烟道12，荒煤气通过烟道12进入燃烧室下降火道11，荒煤气在燃烧室下降火道11自上而下流动的过程中，与导入燃烧室的空气形成分散燃烧的状态。烟道12的位置低于炉顶6的底面，高于炭化室导气墙8；炉顶6设置在炭化室4和燃烧室5之上，炉顶6有两个“喇叭型”装煤孔13，以完成顶部装煤操作。所述的左侧保温层1由耐火砖砌筑而成，靠近炭化室4的炉腔处用粘土砖砌筑，远离炭化室4的炉腔处用隔热砖砌筑，耐火砖墙厚度的设计考虑减小炉体散热因素，最终满足热回收焦炉实际生产的需求。左侧保温层1对应燃烧室5部分自上而下设有燃烧室第一进气口14、燃烧室第二进气口15和燃烧室第三进气口16，从而实现分散燃烧。右侧保温层2结构与左侧保温层1相同。所述的炉底3对应燃烧室5部位自下而上设置漂珠砖层、隔热砖层和粘土砖层；炉底3对应炭化室4部位自下而上设置粘土砖层、隔热砖层和粘土砖层；各砖层厚度的设计考虑炉体散热因素，还需避免土建基础过热。对应炭化室4下部的炉底3设置下焦孔7，下焦孔7位于炭化室导气墙8两侧，满足顺利出焦的要求；对应燃烧室5下部的炉底3设置废气出口17，每个废气出口17对应一个燃烧室下降火道11，确保废气流向集气烟道。所述的炭化室4和燃烧室5均采用硅砖砌砖。炭化室4采用扁长矩形结构，缩短结焦时间，有利于焦炭产能的提高。炭化室4中部设置导气墙8，减缓炭化室膨胀力对炉墙的影响，导气墙8高度小于炭化室4高度，导气墙8中下部设置导气孔21，用于快速导出煤干馏过程中产生的气体，避免炉体过度膨胀,同时避免焦炭气孔率过大，影响焦炭反应后强度。燃烧室5中布置燃烧室隔墙9，燃烧室隔墙9包括两种布置型式，分别为A型燃烧室隔墙19和B型燃烧室隔墙20，这两种型式相间布置。燃烧室隔墙9把燃烧室5分成间隔为300～500mm的燃烧室下降火道11，保证炉体强度和燃烧充分，燃烧室隔墙9上布置分散燃烧口18，分散燃烧口18错排布置使气流在燃烧室5内呈“蛇形”流动，起到分散燃烧的目的。所述的炉顶6设置在炭化室4和燃烧室5之上，炉顶6设置两个“喇叭型”装煤孔13以完成顶部装煤操作。装煤孔13直管段截面是圆型，喇叭口变径部位截面为梯形。炉顶6由硅砖、粘土砖、隔热砖、漂珠砖、缸砖砌筑而成，满足炉墙极限负荷要求，炉顶6各砖层厚度满足保温要求，炉顶6温度满足实际生产需求。炉顶6上部对应燃烧室5部位设置拉条沟22，安装拉条以确保炉体强度。所述分散燃烧式热回收焦炉的使用方法，具体步骤及参数如下：1.将煤料从炉顶装煤孔13装入炭化室4，利用炭化室4与燃烧室5之间的隔墙10蓄热、炉底3和炉顶6储蓄的热量以及相邻燃烧室5传入的热量使煤料加热分解、产生荒煤气；炭化室4中为正压，炭化室4底部压力在结焦末期保持正压5～10Pa,这样不仅可以保证煤气流向燃烧系统，而且可以避免外界的空气进入炭化室4，从源头上解决了化焦问题。2.炭化室4中产生的荒煤气自下而上逸出并向炉顶6空间扩散，在此过程中炭化室4中下部的部分荒煤气进入导气孔21，然后从炭化室导气墙8排出，扩散到炉顶空间，及时导出荒煤气，避免炉体过度膨胀。3.炉顶6空间的荒煤气由炭燃隔墙10上的烟道12进入燃烧室下降火道11；由于沿炭化室4高度上任何一点的压力均高于燃烧室5的压力，使荒煤气只能通过炭燃隔墙10上的烟道12向燃烧室5方向流动，同时也有利于石墨密封炉墙。4.荒煤气在燃烧室下降火道11自上而下流动的过程中，与导入燃烧室5的空气形成分散燃烧的状态，荒煤气首先与导入燃烧室第一进气口14的空气进行不完全燃烧，空气过剩系数为0.8，燃烧后的气体接着与导入燃烧室第二进气口15的空气进行不完全燃烧，空气过剩系数为0.9，最后气体与导入燃烧室第三进气口16的空气充分燃烧，空气过剩系数为1.2；燃烧室5中为负压，位于燃烧室5中部的燃烧室下降火道11吸力最大，靠近左侧保温层1处和右侧保温层2处的燃烧室下降火道11吸力最小，从而形成“∧”型的吸力梯度，该吸力梯度的形成依靠调节每个燃烧室下降火道11下部对应的废气出口17处阀门开度来实现，这种压力调节制度，保证了燃烧室5内气体分布均匀，燃烧充分。5.燃烧室5中充分燃烧后的高温废气通过废气出口17进入集气烟道供给余热锅炉产生蒸汽供电，之后经脱除尘硫处理后排入大气；成熟的焦炭由炭化室下焦孔7排出。本专利技术的优点在于：分散燃烧式热回收焦炉采用炭化室4微正压设计，从源头上解决了化焦问题，炉体结构为煤炭上进、焦炭下出的方式，减少了占地面积，炭化室4的结构设计缩短了结焦时间，提高了焦炭产能。炭化室导气墙8结构，保证了炉体强度的同时，防止焦炭气孔率过大，从而保证了焦炭反应后强度。燃烧室5结构的设计在保证炉体强度的同时，更有利于气体的分散燃烧，充分燃烧，保证了加热均匀性，最大限度保证热能的利用率。附图说明图1为本专利技术所提供分散燃烧式热回收焦炉炉体平面结构图。其中，左侧保温层1、右侧保温层2、炭化室4、燃烧室5、炭化室导气墙8、燃烧室隔墙9、炭燃隔墙10、燃烧室下降火道11、烟道12。图2为图1所示炭化室A—A剖视图。其中，左侧保温层1、右侧保温层2、炉底3、炉顶6、下焦孔7、炭化室导气墙8、烟道12、装煤孔13。图3为图1所示燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分散燃烧式热回收焦炉，其特征在于，包括左侧保温层(1)、右侧保温层(2)、炉底(3)、炭化室(4)、燃烧室(5)和炉顶(6)；左侧保温层(1)和右侧保温层(2)分别设置在分散燃烧式热回收焦炉炉体的左右两侧，达到减少炉体散热的目的；炉底(3)设置在热回收焦炉土建基础之上，是整个焦炉的基础，炉底(3)布置四个下焦孔(7)；炭化室(4)和燃烧室(5)相间布置，位于炉底(3)上，炭化室(4)为扁长矩形结构，且中部设置炭化室导气墙(8)；燃烧室(5)中有燃烧室隔墙(9)，起到分散燃烧和提高炉体强度的目的；炭化室(4)与燃烧室(5)之间有炭燃隔墙(10)，炭燃隔墙(10)上部设置烟道(12)，荒煤气通过烟道(12)进入燃烧室下降火道(11)，荒煤气在燃烧室下降火道(11)自上而下流动的过程中，与导入燃烧室的空气形成分散燃烧的状态；烟道(12)的位置低于炉顶(6)的底面，高于炭化室导气墙(8)；炉顶(6)设置在炭化室(4)和燃烧室(5)之上，炉顶(6)有两个装煤孔(13)，以完成顶部装煤操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种分散燃烧式热回收焦炉，其特征在于，包括左侧保温层(1)、右侧保温层(2)、炉底(3)、炭化室(4)、燃烧室(5)和炉顶(6)；左侧保温层(1)和右侧保温层(2)分别设置在分散燃烧式热回收焦炉炉体的左右两侧，达到减少炉体散热的目的；炉底(3)设置在热回收焦炉土建基础之上，是整个焦炉的基础，炉底(3)布置四个下焦孔(7)；炭化室(4)和燃烧室(5)相间布置，位于炉底(3)上，炭化室(4)为扁长矩形结构，且中部设置炭化室导气墙(8)；燃烧室(5)中有燃烧室隔墙(9)，起到分散燃烧和提高炉体强度的目的；炭化室(4)与燃烧室(5)之间有炭燃隔墙(10)，炭燃隔墙(10)上部设置烟道(12)，荒煤气通过烟道(12)进入燃烧室下降火道(11)，荒煤气在燃烧室下降火道(11)自上而下流动的过程中，与导入燃烧室的空气形成分散燃烧的状态；烟道(12)的位置低于炉顶(6)的底面，高于炭化室导气墙(8)；炉顶(6)设置在炭化室(4)和燃烧室(5)之上，炉顶(6)有两个装煤孔(13)，以完成顶部装煤操作。


2.根据权利要求1所述的焦炉，其特征在于，所述的左侧保温层(1)由耐火砖砌筑而成，靠近炭化室(4)的炉腔处用粘土砖砌筑，远离炭化室(4)的炉腔处用隔热砖砌筑；左侧保温层(1)对应燃烧室(5)部分自上而下设有燃烧室第一进气口(14)、燃烧室第二进气口(15)和燃烧室第三进气口(16)，从而实现分散燃烧；右侧保温层(2)结构与左侧保温层(1)相同。


3.根据权利要求1所述的焦炉，其特征在于，所述的炉底(3)对应燃烧室(5)部位自下而上设置漂珠砖层、隔热砖层和粘土砖层；炉底(3)对应炭化室(4)部位自下而上设置粘土砖层、隔热砖层和粘土砖层；对应炭化室(4)下部的炉底(3)设置下焦孔(7)，下焦孔(7)位于炭化室导气墙(8)两侧，满足顺利出焦的要求；对应燃烧室(5)下部的炉底(3)设置废气出口(17)，每个废气出口(17)对应一个燃烧室下降火道(11)，确保废气流向集气烟道。


4.根据权利要求1所述的焦炉，其特征在于，所述的炭化室(4)和燃烧室(5)均采用硅砖砌砖；炭化室(4)采用扁长矩形结构，缩短结焦时间；炭化室(4)中部设置导气墙(8)，减缓炭化室膨胀力对炉墙的影响，导气墙(8)高度小于炭化室(4)高度，导气墙(8)中下部设置导气孔(21)，避免炉体过度膨胀,同时避免焦炭气孔率过大；燃烧室(5)中布置燃烧室隔墙(9)，燃烧室隔墙(9)包括两种布置型式，分别为A型燃烧室隔墙(19)和B型燃烧室隔墙(20)，这两种型式相间布置；燃烧室隔墙(9)把燃烧室(5)分成间隔为300～500mm的燃烧室下降火道(11)，保证炉体强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦瑾，朱灿朋，李义超，郭喜云，
申请(专利权)人：北京首钢国际工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11