煉焦爐的橫向往復加熱系統的制作方法
【專利摘要】煉焦爐的橫向往復加熱系統，包括與炭化室間隔設置的由硅磚砌筑成長方體狀的燃燒室，其內部上下分設多個水平火道，兩側有端口；蓄熱室分置在燃燒室兩邊，蓄熱室內部上下分隔成多個換熱通道，換熱通道包括水平排列的兩個分通道，兩邊蓄熱室每個換熱分通道內端口分別與燃燒室水平火道兩側端口對應相連，蓄熱室換熱通道外端口分別貧煤氣立管、空氣立管、煙氣立管相連。水平火道兩端還分別設有焦爐煤氣端口。本發明把立式加熱系統改為橫向加熱系統，實現了加熱氣體定量供給，克服了現有焦爐加熱系統阻力大、加熱不均勻、調節困難等問題，取消了斜道區長短斜道、水平小煙道及其篦子磚，減少了異型磚數量，因此具有結構簡單，操作方便，節省投資等優點。
【專利說明】煉焦爐的橫向往復加熱系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煉焦爐的橫向往復加熱系統，屬于冶金工業焦化行業常規煉焦【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現有大型常規機械煉焦爐按照工藝流程可以分為加熱系統和炭化系統，焦爐的本體按照功能區域可分為上部加熱干餾區，中部蓄熱區，下部為加熱氣體和煙氣進出區。在爐體上部，相間分布著數十個炭化室和數十個燃燒室，加熱氣體在燃燒室中燃燒通過爐墻把熱量提供給炭化室，煤料在炭化室中受熱干餾生成焦炭，每個燃燒室都是由20— 30個立火道構成的，每兩個立火道組成一對雙聯火道，其中一個走上升的燃燒氣流，另一個走下降的煙氣，周期交替進行。在爐體中部，分布著與燃燒室相同數量的蓄熱室，內部裝有蓄熱體，蓄熱體在一個周期內吸收燃燒室下降立火道煙氣的余熱，在下一個周期內預熱上升的加熱氣體，蓄熱室頂部與燃燒室底部通過長、短斜道相通，并通過燃燒室底部出口的調節磚調節立火道加熱氣體流量。在爐體下部，有水平小煙道、廢氣盤、分煙道，還分布著加熱氣體管道及其換向閥、氣流調節閥等，水平小煙道通過其頂部分布的篦子磚與蓄熱室底部上下垂直相通，篦子磚用來調整分配豎向變橫向一橫向變豎向的外排煙氣和加熱氣體，水平小煙道外端口由廢氣盤與分煙道水平垂直相連，并通過交換機切換加熱氣體和外排煙氣。由此可見，現有煉焦爐加熱氣體和煙氣上、下流動，多次豎向變橫向或橫向變豎向的變換，多次垂直分流或匯合，氣流流動難以平衡，加熱溫度不均勻，流動途徑不合理，系統阻力大，結構復雜，溫度控制調節困難。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種煉焦爐的橫向往復加熱系統，改變現有煉焦爐復雜的立式燃燒加熱、蓄熱換熱結構，改變現有煉焦爐蓄熱室上下復雜的連接和操作方法，簡化爐體結構，方便操作，節省投資，為實現煉焦爐炭化系統豎向排焦提供條件。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0005]煉焦爐的橫向往復加熱系統，其特征在于包括與炭化室間隔設置的燃燒室，所述的燃燒室由娃磚砌筑成長方體狀；
[0006]每個燃燒室內部上下分設多個水平火道，每個水平火道之間均由隔板磚隔開，在每個水平火道的兩端均分別設有貧煤氣/煙氣端口和空氣/煙氣端口，
[0007]蓄熱室分置在燃燒室兩邊，
[0008]每個蓄熱室內部上下分隔成多個換熱通道，換熱通道與燃燒室水平火道數量相同并一一對應，每個換熱通道包括水平排列的貧煤氣/煙氣換熱分通道和空氣/煙氣換熱分通道，換熱通道中裝有蓄熱體；
[0009]在每個貧煤氣/煙氣換熱分通道的兩端分別設有貧煤氣/煙氣內端口和貧煤氣/煙氣外端口 ；在每個空氣/煙氣換熱分通道的兩端分別設有空氣/煙氣內端口和空氣/煙氣外端口 ；
[0010]所述貧煤氣/煙氣內端口水平連接于各自對應的燃燒室火道的貧煤氣/煙氣端口 ；所述空氣/煙氣內端口水平連接于各自對應的空氣/煙氣端口；
[0011 ] 所述貧煤氣/煙氣外端口分別通過帶換向閥的蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管和帶換向閥的蓄熱室空氣/煙氣連接管與貧煤氣立管和煙氣立管相連；
[0012]所述的空氣/煙氣外端口分別通過帶換向閥的蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管和帶換向閥的蓄熱室空氣/煙氣連接管與空氣立管和煙氣立管相連。
[0013]上述水平火道兩端還分別設有焦爐煤氣端口，所述的焦爐煤氣端口通過帶截止閥的焦爐煤氣連接管與焦爐煤氣立管相連，用于采用焦爐煤氣進行加熱的工藝。
[0014]加熱氣體在燃燒室中燃燒，通過爐墻把熱量提供給炭化室，煤料在炭化室中受熱干餾生成焦炭。
[0015]本發明的優點:橫向往復加熱系統特點是燃燒室內部上下為多個水平火道，每個水平火道橫向往復燃燒加熱；蓄熱室分兩組分設在爐體兩邊，每個蓄熱室內部上下分隔成多個換熱通道，每個換熱通道與燃燒室的水平火道水平相連，加熱氣體定量供給。與現有煉焦爐的立式燃燒加熱、蓄熱換熱結構相比，把立式加熱改為水平加熱，改變了加熱氣體和煙氣上、下流動，多次豎向變橫向或橫向變豎向的變換，多次垂直分流或匯合存在的加熱不均勻、調節困難等問題，取消了斜道區長短斜道、水平小煙道及其篦子磚，減少異型磚數量。因此，具有加熱氣體和煙氣分流均勻，流通路徑短，系統阻力小，加熱均勻，結構簡單，操作方便，節省投資等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為煉焦爐的橫向往復加熱系統縱向剖視圖(A-A)。
`[0017]圖2為煉焦爐的橫向往復加熱系統橫向剖視圖(B-B)。
[0018]圖3為煉焦爐的橫向往復加熱系統側向剖視圖(C-C)。
[0019]即燃燒室與蓄熱室的貧煤氣/煙氣換熱分通道8自貧煤氣立管處的剖視圖，同時，燃燒室與蓄熱室的空氣/煙氣換熱分通道9自空氣立管處的剖視圖的結構與該圖相同。
[0020]圖4為煉焦爐的橫向往復加熱系統橫向剖視圖(D-D)。
[0021]即燃燒室與蓄熱室的貧煤氣/煙氣換熱分通道8自煙氣立管處的剖視圖，同時，燃燒室與蓄熱室的空氣/煙氣換熱分通道9自煙氣立管處的剖視圖的結構與該圖相同。
[0022]圖5為煉焦爐的橫向往復加熱系統橫向局部剖視圖(E-E)。
[0023]圖6為煉焦爐的橫向往復加熱系統側向局部剖視圖(F-F)。
[0024]其中，1、炭化室，2、燃燒室，3、蓄熱室，4、爐墻，5、水平火道，6、隔板磚，7、換熱通道，8、貧煤氣/煙氣換熱分通道，9、空氣/煙氣換熱分通道，
[0025]10、貧煤氣立管，11、空氣立管，12、煙氣立管，13、焦爐煤氣立管，
[0026]14、貧煤氣/煙氣端口，15、空氣/煙氣端口，16、焦爐煤氣端口，17、貧煤氣/煙氣內端口，18、空氣/煙氣內端口，19、貧煤氣/煙氣外端口，20、空氣/煙氣外端口，
[0027]21、燃燒室貧煤氣/煙氣連接管，22、燃燒室空氣/煙氣連接管，23、焦爐煤氣連接管，24、蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管，25、蓄熱室空氣/煙氣連接管，
[0028]26、煙氣支管，27、貧煤氣支管，28、空氣支管，29、焦爐煤氣支管。【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發明詳細說明如下:
[0030]本發明的煉焦爐的橫向往復加熱系統，其特征在于其特征在于包括與炭化室I間隔設置的燃燒室2，所述的燃燒室2由硅磚砌筑成長方體狀；
[0031]每個燃燒室2內部上下分設多個水平火道5，每個水平火道之間均由隔板磚6隔開，在每個水平火道的兩端均分別設有貧煤氣/煙氣端口 14和空氣/煙氣端口 15，
[0032]蓄熱室3分置在燃燒室2兩邊；
[0033]每個蓄熱室3內部上下分隔成多個換熱通道7，換熱通道7與燃燒室水平火道5數量相同并一一對應，每個換熱通道7包括水平排列的貧煤氣/煙氣換熱分通道8和空氣/煙氣換熱分通道9，換熱通道7中裝有蓄熱體；
[0034]在每個貧煤氣/煙氣換熱分通道8的兩端分別設有貧煤氣/煙氣內端口 17和貧煤氣/煙氣外端口 19 ;在每個空氣/煙氣換熱分通道9的兩端分別設有空氣/煙氣內端口18和空氣/煙氣外端口 20 ；
[0035]所述貧煤氣/煙氣內端口 17水平連接于各自對應的燃燒室火道的貧煤氣/煙氣端口 14 ;所述空氣/煙氣內端口 18水平連接于各自對應的空氣/煙氣端口 15;
[0036]所述貧煤氣/煙氣外端口 19分別通過帶換向閥的蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管24和帶換向閥的蓄熱室空氣/煙氣連接管25與貧煤氣立管10和煙氣立管12相連；
[0037]所述的空氣/煙氣外端口 20分別通過帶換向閥的蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管24和帶換向閥的蓄熱室空氣/煙氣連接管25與空氣立管11和煙氣立管12相連。
[0038]上述水平火道5兩端還分別`設有焦爐煤氣端口 16，所述的焦爐煤氣端口 16通過帶截止閥的焦爐煤氣連接管23與焦爐煤氣立管13相連，用于采用焦爐煤氣進行加熱的工藝。
[0039]各個煙氣立管12均連接在煙氣支管26上；各個貧煤氣立管10均連接在貧煤氣支管27上，各個空氣立管11均連接在空氣支管28上，各個焦爐煤氣立管13均連接在焦爐煤氣支管29上。
[0040]每個水平火道兩端的貧煤氣/煙氣端口 14和空氣/煙氣端口 15分別通過燃燒室貧煤氣/煙氣連接管21和燃燒室空氣/煙氣連接管22，與兩邊所對應的蓄熱室換熱通道的貧煤氣/煙氣內端口 17和空氣/煙氣內端口 18水平相連。
[0041]燃燒室2與炭化室I之間由爐墻4相互間隔；加熱氣體在燃燒室2中燃燒，通過爐墻4把熱量提供給炭化室1，煤料在炭化室I中受熱干餾生成焦炭。
[0042]本發明的工作過程如下:
[0043]在一個加熱周期內，當用貧煤氣加熱時，貧煤氣和空氣分別由一側的貧煤氣立管10和空氣立管11，通過同側的帶換向閥的連接管24，進入同側的貧煤氣換熱分通道8和空氣換熱分通道9，在各自的換熱分通道中，貧煤氣和空氣吸收蓄熱體的熱量，預熱后的貧煤氣和空氣，分別通過各自的連接管21、22進入燃燒室2的水平火道5，在水平火道中，貧煤氣和空氣擴散燃燒，放出熱量，燃燒后的煙氣，通過兩個燃燒室另一端口的連接管21、22進入另一側的貧煤氣換熱分通道8和空氣換熱分通道9，在各自的換熱分通道中，煙氣釋放余熱加熱蓄熱體，放出余熱后的煙氣，分別通過另一側蓄熱室的帶換向閥的連接管25，進入煙氣立管12。[0044]在下一個加熱周期內，貧煤氣和空氣分別由另一邊貧煤氣立管10和空氣立管11，通過該側帶換向閥的連接管24，進入同側蓄熱室3的換熱通道7、燃燒室2的水平火道5、另一側蓄熱室3的換熱通道7，重復進行吸收預熱、燃燒放熱、釋放余熱過程，循環往復，周而復始。
[0045]同樣，在一個加熱周期內，當用焦爐煤氣回爐加熱時，為了避免焦爐煤氣預熱裂解，一側的貧煤氣立管10和空氣立管11，貧煤氣換熱分通道8和空氣換熱分通道9都走空氣，預熱后的空氣通過兩個連接管道21、22，進入燃燒室的水平火道的兩個端口 14、15，焦爐煤氣則不經過預熱，由該側焦爐煤氣立管13通過帶截止閥的連接管23，直接進入燃燒室的水平火道中心的端口 16，在水平火道中，焦爐煤氣和兩個空氣流擴散燃燒，放出熱量，燃燒后的煙氣進入另一邊的貧煤氣換熱分通道8和空氣換熱分通道9，釋放余熱，反之亦然。
[0046]在橫向往復加熱系統中，所有燃燒室的每一個水平火道，所有兩邊蓄熱室的每一個換熱通道，都按照上述規律`由計算機程序控制運作。
【權利要求】
1.煉焦爐的橫向往復加熱系統，其特征在于包括與炭化室(I)間隔設置的燃燒室(2)，所述的燃燒室(2)由硅磚砌筑成長方體狀； 每個燃燒室(2)內部上下分設多個水平火道(5)，每個水平火道之間均由隔板磚(6)隔開，在每個水平火道的兩端均分別設有貧煤氣/煙氣端口( 14)和空氣/煙氣端口( 15)，蓄熱室(3 )分置在燃燒室(2 )兩邊； 每個蓄熱室(3)內部上下分隔成多個換熱通道(7)，換熱通道(7)與燃燒室水平火道(5)數量相同并一一對應，每個換熱通道(7)包括水平排列的貧煤氣/煙氣換熱分通道(8)和空氣/煙氣換熱分通道(9)，換熱通道(7)中裝有蓄熱體； 在每個貧煤氣/煙氣換熱分通道(8)的兩端分別設有貧煤氣/煙氣內端口(17)和貧煤氣/煙氣外端口(19);在每個空氣/煙氣換熱分通道(9)的兩端分別設有空氣/煙氣內端口(18)和空氣/煙氣外端口(20 ； 所述貧煤氣/煙氣內端口(17)水平連接于各自對應的燃燒室火道的貧煤氣/煙氣端口( 14);所述空氣/煙氣內端口( 18)水平連接于各自對應的空氣/煙氣端口( 15); 所述貧煤氣/煙氣外端口(19)分別通過帶換向閥的蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管(24)和帶換向閥的蓄熱室空氣/煙氣連接管(25)與貧煤氣立管(10)和煙氣立管(12)相連；所述的空氣/煙氣外端口(20)分別通過帶換向閥的蓄熱室貧煤氣/煙氣連接管(24)和帶換向閥的蓄熱室空氣/煙氣連接管(25)與空氣立管(11)和煙氣立管12)相連。
2.如權利要求1所述的煉焦爐的橫向往復加熱系統，其特征在于上述水平火道(5)兩端還分別設有焦爐煤氣端口(16)，所述的焦爐煤氣端口(16)通過帶截止閥的焦爐煤氣連接管(23)與焦爐煤氣立管(13)相連。
【文檔編號】C10B21/10GK103740383SQ201310744492
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月29日 優先權日:2013年12月29日
【發明者】劉運良, 劉斯佳, 李賢輝, 劉紹凡 申請人:劉運良