一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置及其方法，涉及焦?fàn)t設(shè)備，包括自動(dòng)加熱調(diào)溫、富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)、和富氧空氣供氣管路系統(tǒng)；富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)包括通過鼓風(fēng)機(jī)與富氧制取設(shè)備連通的二次風(fēng)管道，二次風(fēng)管道從燃燒室的頂部通過燃燒室內(nèi)，末端位于燃燒室的中上部處；富氧空氣供氣管路系統(tǒng)為連通燃燒室底部和蓄熱室頂部的斜式空氣管道，蓄熱室底部設(shè)置進(jìn)氣口陀口；自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)與富氧空氣流量計(jì)、空氣流量計(jì)、煤氣流量計(jì)、測溫裝置電連接。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于4.3米和5.5米焦?fàn)t，有利于焦?fàn)t煙囪的氮氧化物的改善和焦?fàn)t的均勻加熱，提高了焦炭的品質(zhì)，節(jié)約焦?fàn)t加熱煤氣量，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t設(shè)備，具體涉及一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)庠诮範(fàn)t燃燒室燃燒時(shí)會產(chǎn)生氮氧化物，包括NO，N2O ,NO2 ,N2O3 ,N2O4 ,N2O5等，而大氣中氮氧化物主要以NO和N02的形式存在，通常NO占95%左右，N02為5 %左右，在大氣中NO會緩慢轉(zhuǎn)化為NO2。
[0003]燃燒過程中生成氮氧化物的形成機(jī)理有3種類型:一是燃料型氮氧化物，燃料中固定氮而生成;二是熱力型氮氧化物，在高溫下氮與氧反應(yīng)生成;三是瞬時(shí)型，由于含碳自由基的存在而生成氮氧化物。而焦?fàn)t燃燒過程中所產(chǎn)生的氮氧化物主要是熱力型氮氧化物。
[0004]國內(nèi)大容積焦?fàn)t均采用雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴、貧煤氣和空氣側(cè)入的形式，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密合理，加熱較均勻，熱工效率較高。然而，我國絕大部分焦?fàn)t炭化室為4.3米和5.5米，采用雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴結(jié)構(gòu)形式，但是焦?fàn)t煙囪的煙氣中氮氧化物含量在600mg/Nm3—1000mg/Nm3。所以，對這一部分焦?fàn)t進(jìn)行改造，以降低焦?fàn)t燃燒過程中的氮氧化物濃度，是我國中小容積焦?fàn)t設(shè)備急需解決的問題。
[0005]為了解決現(xiàn)有中小容積焦?fàn)t存在的煙氣中氮氧化物濃度高的問題，而提供了一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置及其方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱方法。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置，其特征在于，包括自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)、富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)、和富氧空氣供氣管路系統(tǒng)；
其中所述的富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)，包括通過鼓風(fēng)機(jī)與富氧制取設(shè)備連通的二次風(fēng)管道，所述的二次風(fēng)管道從燃燒室的頂部通過燃燒室內(nèi)，末端位于燃燒室的中上部處；所述的富氧空氣供氣管路系統(tǒng)為連通燃燒室底部和蓄熱室頂部的斜式空氣管道，所述的蓄熱室底部設(shè)置進(jìn)氣口陀口；
所述的自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、安裝在二次風(fēng)管道上的富氧空氣流量計(jì)、安裝在進(jìn)氣口陀口的空氣流量計(jì)、安裝在煤氣管道上的煤氣流量計(jì)、和安裝在燃燒室內(nèi)的測溫裝置，所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與富氧空氣流量計(jì)、空氣流量計(jì)、煤氣流量計(jì)、測溫裝置電連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述的二次風(fēng)管道為耐熱鋼管或耐火材料燒制而成。
[0010]所述的燃燒室頂部設(shè)置有看火孔異型磚，異型磚上預(yù)留有側(cè)孔洞，所述的二次風(fēng)管道通入側(cè)孔洞內(nèi)，自上而下進(jìn)入燃燒室的內(nèi)部2/3處。
[0011 ]所述的進(jìn)氣口陀口處設(shè)置有可調(diào)節(jié)翻板。
[0012]上述的焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置的加熱方法，步驟為:
煤氣經(jīng)過煤氣管道進(jìn)入燃燒室內(nèi)，空氣自進(jìn)氣口陀口進(jìn)入蓄熱室，經(jīng)蓄熱室的格子磚將空氣預(yù)熱后，通過斜式空氣管道進(jìn)入燃燒室內(nèi)，與煤氣混合發(fā)生燃燒，加熱兩側(cè)的爐墻，爐墻將熱量傳給炭化室
內(nèi)的煤來煉焦;其中通過自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)在線連續(xù)對燃燒室進(jìn)行測溫，控制進(jìn)氣口陀口和煤氣管道的進(jìn)氣量，降低一次空氣過剩系數(shù)，使得進(jìn)入燃燒室的空氣欠缺，煤氣在欠氧狀態(tài)下形成不完全燃燒，在火焰區(qū)域形成還原性氣氛，使得已經(jīng)形成的一部分氮氧化物被還原成氮?dú)?，同時(shí)火焰拉長，有利于高向加熱，提高上部焦餅的成熟度;通過自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)控制二次風(fēng)管道的進(jìn)氣量，使不完全燃燒的火焰在燃燒室內(nèi)上部與通入的二次富氧空氣混合，形成二次完全燃燒。
[0013]本發(fā)明通過調(diào)整焦?fàn)t的進(jìn)氣口陀口，降低一次空氣過剩系數(shù)，使得進(jìn)入燃燒室的空氣欠缺，煤氣在欠氧狀態(tài)下形成不完全燃燒，在火焰區(qū)域形成還原性氣氛，使得已經(jīng)形成的一部分氮氧化物被還原成氮?dú)?；同時(shí)火焰拉長，有利于高向加熱，提高上部焦餅的成熟度;不完全燃燒的火焰在燃燒室內(nèi)上部與配入的二次富氧空氣混合，形成二次完全燃燒;其中計(jì)算機(jī)自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)，是通過在線連續(xù)測溫裝置，持續(xù)不斷的對焦?fàn)t燃燒室進(jìn)行溫度檢測，根據(jù)檢測的溫度與目標(biāo)溫度的偏差，通過計(jì)算機(jī)程序控制，調(diào)節(jié)加熱煤氣的流量和煙道調(diào)節(jié)閥的開度，優(yōu)化燃燒條件，達(dá)到自動(dòng)加熱的目的，并將計(jì)算機(jī)自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)和富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，改善和優(yōu)化焦?fàn)t燃燒室的燃燒狀態(tài)，二次重構(gòu)燃燒氣氛，形成還原性氣氛還原已生成的氮氧化物為氮?dú)猓行Ы档蜔焽柚械趸锏臐舛?。其中?jì)算機(jī)自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)，是根據(jù)焦?fàn)t裝爐煤的工藝參數(shù)、推焦作業(yè)計(jì)劃、焦?fàn)t熱效率等計(jì)算出煉焦耗熱量，然后再根據(jù)加熱用煤氣的熱值、溫度、壓力等計(jì)算出加熱煤氣流量的設(shè)計(jì)值來調(diào)整煤氣流量和空氣流量的自控系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明通過調(diào)整燃燒室的一次空氣供入量，改善煤氣燃燒的二次流態(tài)重構(gòu)，延長火焰長度，產(chǎn)生還原性氣氛，用以還原已經(jīng)形成的一部分氮氧化物為無害化的氮?dú)?，降低焦?fàn)t煙囪的氮氧化物排放濃度，降低了煙囪脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
[0015]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于4.3米和5.5米焦?fàn)t的煤氣自動(dòng)加熱和燃燒室二次流態(tài)重構(gòu)，有利于焦?fàn)t煙囪的氮氧化物的改善和焦?fàn)t的均勻加熱，提高了焦炭的品質(zhì)，節(jié)約了焦?fàn)t加熱煤氣量，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為異型磚的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖中:1-煤氣管道、2-煤氣支管、3-二次風(fēng)管道、4-異型磚、5-燃燒室、6-炭化室、7-爐墻、8-斜式空氣管道、9-蓄熱室、10-煙道、11-看火孔、12-爐頂磚。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示的一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置，包括自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)、富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)、和富氧空氣供氣管路系統(tǒng)； 其中所述的富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)，包括通過鼓風(fēng)機(jī)與富氧制取設(shè)備連通的二次風(fēng)管道3，所述的二次風(fēng)管道3從燃燒室5的頂部通過燃燒室5內(nèi)，末端位于燃燒室5的中上部處；
所述的富氧空氣供氣管路系統(tǒng)為連通燃燒室5底部和蓄熱室9頂部的斜式空氣管道8，所述的蓄熱室9底部設(shè)置進(jìn)氣口陀口；
所述的自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、安裝在二次風(fēng)管道3上的富氧空氣流量計(jì)、安裝在進(jìn)氣口陀口的空氣流量計(jì)、安裝在煤氣管道1、煤氣支管2上的煤氣流量計(jì)、和安裝在燃燒室5內(nèi)的測溫裝置，所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與富氧空氣流量計(jì)、空氣流量計(jì)、煤氣流量計(jì)、測溫裝置電連接。
[0019]安裝在燃燒室5頂部爐頂磚12上的用于看火的異型磚4的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，在異型磚4上開設(shè)有看火孔11，并預(yù)留有側(cè)孔洞，所述的二次風(fēng)管道3通入側(cè)孔洞內(nèi)，自上而下進(jìn)入燃燒室5的內(nèi)部2/3處，二次風(fēng)管道3為耐熱鋼管或耐火材料燒制而成。
[0020]運(yùn)行時(shí)，煤氣經(jīng)過煤氣管道I由各燃燒室的煤氣支管2進(jìn)入燃燒室5內(nèi)，空氣自進(jìn)氣口陀口進(jìn)入蓄熱室9內(nèi)，經(jīng)蓄熱室9的格子磚將空氣預(yù)熱后，通過斜式空氣管道8進(jìn)入燃燒室5內(nèi)，與煤氣混合發(fā)生燃燒，加熱兩側(cè)的爐墻7，爐墻7將熱量傳給炭化室6內(nèi)的煤來煉焦。煤氣在欠氧的情況下，火焰拉長，發(fā)生不完全燃燒，形成還原性氣氛，將燃燒過程中已經(jīng)形成的一部分氮氧化物還原成氮?dú)?，煤氣火焰在燃燒?的2/3處遇到自燃燒室頂部通入的富氧空氣，發(fā)生二次燃燒，使不完全燃燒的煤氣在此充分燃燒，燃燒后的廢氣自相鄰燃燒室退入焦?fàn)t下部的蓄熱室9內(nèi)，加熱格子磚，然后進(jìn)入煙道10，排入大煙囪；其中通過自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)在線連續(xù)對燃燒室進(jìn)行測溫，控制進(jìn)氣口陀口和煤氣管道的進(jìn)氣量，降低一次空氣過剩系數(shù)，使得進(jìn)入燃燒室的空氣欠缺，煤氣在欠氧狀態(tài)下形成不完全燃燒，在火焰區(qū)域形成還原性氣氛，使得已經(jīng)形成的一部分氮氧化物被還原成氮?dú)?，同時(shí)火焰拉長，有利于高向加熱，提高上部焦餅的成熟度;通過自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)控制二次風(fēng)管道的進(jìn)氣量，使不完全燃燒的火焰在燃燒室內(nèi)上部與通入的二次富氧空氣混合，形成二次完全燃燒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置，其特征在于，包括自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)、富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)、和富氧空氣供氣管路系統(tǒng)； 其中所述的富氧空氣二次風(fēng)供氣配風(fēng)系統(tǒng)，包括通過鼓風(fēng)機(jī)與富氧制取設(shè)備連通的二次風(fēng)管道，所述的二次風(fēng)管道從燃燒室的頂部通過燃燒室內(nèi)，末端位于燃燒室的中上部處； 所述的富氧空氣供氣管路系統(tǒng)為連通燃燒室底部和蓄熱室頂部的斜式空氣管道，所述的蓄熱室底部設(shè)置進(jìn)氣口陀口； 所述的自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、安裝在二次風(fēng)管道上的富氧空氣流量計(jì)、安裝在進(jìn)氣口陀口的空氣流量計(jì)、安裝在煤氣管道上的煤氣流量計(jì)、和安裝在燃燒室內(nèi)的測溫裝置，所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與富氧空氣流量計(jì)、空氣流量計(jì)、煤氣流量計(jì)、測溫裝置電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置，其特征在于，所述的二次風(fēng)管道為耐熱鋼管或耐火材料燒制而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置，其特征在于，所述的燃燒室頂部設(shè)置有看火孔異型磚，異型磚上預(yù)留有側(cè)孔洞，所述的二次風(fēng)管道通入側(cè)孔洞內(nèi)，自上而下進(jìn)入燃燒室的內(nèi)部2/3處。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置，其特征在于，所述的進(jìn)氣口陀口處設(shè)置有可調(diào)節(jié)翻板。5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的焦?fàn)t燃燒室分段供氣加熱裝置的加熱方法，其特征在于，步驟為: 煤氣經(jīng)過煤氣管道進(jìn)入燃燒室內(nèi)，空氣自進(jìn)氣口陀口進(jìn)入蓄熱室，經(jīng)蓄熱室的格子磚將空氣預(yù)熱后，通過斜式空氣管道進(jìn)入燃燒室內(nèi)，與煤氣混合發(fā)生燃燒，加熱兩側(cè)的爐墻，爐墻將熱量傳給炭化室 內(nèi)的煤來煉焦;其中通過自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)在線連續(xù)對燃燒室進(jìn)行測溫，控制進(jìn)氣口陀口和煤氣管道的進(jìn)氣量，降低一次空氣過剩系數(shù)，使得進(jìn)入燃燒室的空氣欠缺，煤氣在欠氧狀態(tài)下形成不完全燃燒，在火焰區(qū)域形成還原性氣氛，使得已經(jīng)形成的一部分氮氧化物被還原成氮?dú)?，同時(shí)火焰拉長，有利于高向加熱，提高上部焦餅的成熟度;通過自動(dòng)加熱調(diào)溫系統(tǒng)控制二次風(fēng)管道的進(jìn)氣量，使不完全燃燒的火焰在燃燒室內(nèi)上部與通入的二次富氧空氣混合，形成二次完全燃燒。
【文檔編號】C10B21/12GK105925276SQ201610461682
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李九林, 杜軍衛(wèi), 何小剛, 官文濤, 邢佳佳, 孫景玉
【申請人】山西長林能源科技有限公司