横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉的制作方法
【专利摘要】横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，包括由炭化室和燃烧室构成的焦炉主体，焦炉主体一侧的捣固装煤车，另一侧的换热室，炭化室底部设有自动炉门及焦炭处理室，焦炭处理室有焦炭输送机和干熄炉；燃烧室内有多个之间有气流孔的水平火道，并有燃烧器与水平火道相连，燃烧室烟气余热与加热气体在换热室内连续进行热交换。本发明可以减少侧向装煤烟尘；在焦炉下部密闭环境中自动排焦、运焦、熄焦，从根本上解决了环保、节能问题；取消焦炉一侧炉门、导烟车、推焦车、拦焦车、熄焦车、地面除尘装置，简化了现有炼焦炉结构，可以实现定量加热，加热气体调节方便，加热均匀，大大降低了炼焦炉投资，节省运行成本，简化生产操作，环保节能。
【专利说明】横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，属于冶金工业焦化行业捣固炼焦【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有捣固炼焦炉都是采用竖向双联火道加热，横向装煤、横向出焦工艺流程。在炭化系统中，为了保横向证装煤、出焦，辅助配置有炭化室两侧炉门，捣固、装煤车，推焦车，拦焦车，熄焦车等。为了清洁生产，节能环保，避免装煤、出焦烟尘排放，还配套建造炉顶装煤孔和导烟车，地面大型负压除尘装置，在炉端位置建有干熄焦设施。
[0003]在加热 系统分布在焦炉上、中、下三个区域，在炉体上部，数十个炭化室和数十个燃烧室相间分布，每个燃烧室都是由30多个立火道构成的，每两个立火道组成一对双联火道，其中一个走上升的燃烧气流，另一个走下降的烟气，周期交替进行。在炉体中部，同样有数十个蓄热室，内部装有蓄热体，蓄热体在一个周期内吸收燃烧室下降立火道烟气的余热，在下一个周期内预热上升的加热气体，蓄热室顶部与燃烧室底部通过长、短斜道相连，并通过出口的调节砖调节立火道加热气体流量。在炉体下部，水平小烟道通过其顶部分布的篦子砖与蓄热室底部相连，篤子砖用于调整分配竖向变横向/横向变竖向的外排烟气或加热气体，水平小烟道通过废气盘与分烟道相通，通过交换机切换加热气体和外排烟气，在炉体下部还分布着加热气体管道及其换向阀、气流调节阀等。
[0004]由此可见，现有捣固炼焦炉炭化系统横向装煤、横向出焦工艺流程不合理，辅助机械多，焦炉机械投资巨大，生产操作复杂，装煤、出焦污染、热量损失严重；加热系统上、中、下分布不合理，外排烟气或加热气体多次横/竖向或竖/横向分流或汇流，结构复杂、操作困难，系统阻力大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，改变现有捣固炼焦炉横向装煤、出焦不合理的工艺流程，减少配置的辅助机械，合理设置除尘和熄焦装置，避免装煤、出焦存在着污染严重、能耗高等问题；改变复杂的竖向加热炉体结构，节省投资，简化生产操作，环保节能。
[0006]横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，包括多个炭化室、多个燃烧室和多个换热室，所述的炭化室和燃烧室间隔设置而构成焦炉主体，且每个炭化室前、后都排布有一个燃烧室；在焦炉主体一侧的炭化室外墙上设有侧炉门，并有捣固装煤车通过所述的侧炉门向炭化室装煤；
[0007]其特征在于所述的多个换热室设置在上述焦炉主体的另一侧，且分别与各自对应的燃烧室相连接；
[0008]所述的炭化室四个侧面均由硅砖砌筑而成，该炭化室底部设有自动炉门，在炭化室与燃烧室的下方设有密闭的焦炭处理室，在焦炭处理室中，位于自动炉门下方设有两个向中心倾斜的溜焦台，在焦炭处理室的位于两个溜焦台出口下方设有焦炭输送机，在焦炭输送机的末端设有干熄炉；
[0009]所述的燃烧室由硅砖砌筑成长方体状，燃烧室内上下分别由隔板砖间隔成偶数个水平火道；由下而上，位于第一、二层水平火道之间的隔板砖靠近捣固装煤车的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔，位于第二、三层水平火道之间的隔板砖靠近换热室的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔，以此类推，在最高层隔板砖靠近捣固装煤车的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔，在最高层的双数水平火道外端设有燃烧室烟气出口，在最下层水平火道外端安装有主燃烧器，
[0010]所述的主燃烧器通过带调节阀的的贫煤气连接管和带调节阀的空气连接管与换热室相通，所述的贫煤气连接管和空气连接管之间设有带截止阀的旁通管，所述的燃烧室烟气出口通过烟气导管与换热室相通，用于将烟气余热与加热气体在换热室内连续进行热交换。 [0011]所述的换热室包括并排设置且结构相同的贫煤气换热室和空气换热室；所述的贫煤气换热室内上部和下部分别设有表面带多个穿孔的管板，上下管板之间设有多个分别连接上下管板穿孔的立管，贫煤气换热室内有中心隔板把立管分成内外两组，中心隔板上端与上管板相连、下端至下管板之间留有管间通道折流孔，在上下管板之间水平设置多个管间折流板，形成多壳程换热通道；
[0012]上管板位于中心隔板内侧部分的上方为上烟气分流通道，上管板位于中心隔板外侧部分的上方为与所述上烟气分流通道相隔离的上烟气汇合通道，
[0013]下管板位于中心隔板内侧部分的下方为下烟气汇合通道，下管板位于中心隔板外侧部分的下方为与所述下烟气汇合通道相通的下烟气分流通道，
[0014]在下管板中部的下方设有管内通道折流孔，形成两管程换热通道，该管内通道折流板位于下烟气汇合通道与下烟气分流通道之间，
[0015]位于上管板上方的上烟气分流通道设有烟气进口，位于上管板上方的上烟气汇合通道设有换热室烟气出口；在所述的贫煤气换热室上部外侧有贫煤气入口与管间通道相通，在所述的贫煤气换热室上部内侧有贫煤气出口，该贫煤气出口与设置在贫煤气换热室内侧的贫煤气竖向通道相通。
[0016]在其余单数水平火道端墙位置都安装一个辅助燃烧器和测温元件；所述的主燃烧器和辅助燃烧器分别与换热室的贫煤气竖向通道和空气竖向通道相连通。
[0017]上述炭化室与燃烧室间隔设置而形成的炼焦炉炉体外表面形状为长方体形；
[0018]其中，炭化室的内腔是纵截面为梯形的结构，上窄下宽，且侧向剖面为矩形；相应地，上述燃烧室的内腔是纵截面为倒梯形的结构，上宽下窄，且侧向剖面为矩形；
[0019]所述的各个炭化室内腔的上缘和下缘均高于其前、后两个燃烧室内腔的上缘和下缘，各个炭化室内腔的侧向长度均短于其前、后两个燃烧室内腔的侧向长度。简单地说，炭化室高于燃烧室，燃烧室宽于炭化室。
[0020]上述位于炭化室底部的自动炉门的截面形状为圆弧形，圆弧形炉门的下方设有液压升降杆。
[0021]在位于两个炭化室之间的燃烧室的顶部，设有多个连通两侧炭化室的跨越通道，且该燃烧室顶部还设有用于开启或关闭所述跨越通道的阀门，所述的跨域通道是纵截面呈倒“V”形的通道，所述的阀门是与所述倒“V”形通道的形状相吻合的鞍形阀。
[0022]上述主燃烧器和辅助燃烧器还连接有带截止阀的焦炉煤气连接管；
[0023]上述炼焦炉采用焦炉煤气进行加热的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0024]将贫煤气分换热室作为空气分换热室进行利用，首先开启贫煤气和空气旁通管上的截止阀，关闭贫煤气连接管上的调节阀，开启焦炉煤气连接管上的截止阀；
[0025]贫煤气换热室和空气换热室都走空气以避免焦炉煤气预热裂解，经过贫煤气换热室预热后的空气由旁通管上的截止阀，通过空气连接管，进入燃烧器的空气入口 ；焦炉煤气则不经过预热，由焦炉煤气连接管直接进入燃烧器的燃气入口，焦炉煤气和空气在水平火道中燃烧放热，烟气在换热室中和空气连续逆流间壁换热。
[0026]本发明的优点:横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，炭化室一侧留有炉门，可以减少侧向装煤烟尘；取消炉顶装煤孔，在炉顶相邻的炭化室之间设置内置倒“V”形导烟通道，可以把侧向装煤时突然增加的烟气导入相邻炭化室，避免烟气外溢和能量损失；在焦炉下部密闭环境中自动排焦、运焦、熄焦，利用氮气循环冷却、除尘，从根本上解决了环保、节能问题；同时可以取消焦炉一侧炉门，取消导烟车、推焦车、拦焦车、熄焦车，取消地面除尘装置，合理安排干熄焦设施位置；还可以增加炭化室数量和高度，提高产能，延长炉龄。燃烧室横向连续加热，燃烧室内分多个水平火道主辅多点连续加热，换热室分置在焦炉两边，在换热室内烟气与加热气体逆流间壁连续换热，简化了现有炼焦炉结构，可以实现定量加热，加热气体调节方便，加热均匀；可以取消复杂的斜道区长短斜道，取消废气盘和交换机等设备，减少异型砖数量。因此，大大降低了炼焦炉投资，节省运行成本，简化生产操作，环保节能。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉纵向剖视图(A-A)
[0028]图2为横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉横向剖视图(B-B，图中不含捣固装煤车)
[0029]图3为横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉侧向剖视图(C-C)
[0030]即燃烧室与贫煤气换热室的侧向剖视图，图中不含捣固装煤车。
[0031]图4为横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉侧向剖视图(D-D)
[0032]即燃烧室与空气换热室的侧向剖视图，图中不含捣固装煤车。
[0033]图5为横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉的炭化室侧向剖视图(E-E，图中标有炭化室的上升管等常规管路以及捣固装煤车)
[0034]图6为图1的局部放大图。
[0035]其中，1、炭化室，2、燃烧室，3、换热室，4、水平火道，5、隔板砖，6、气流孔，7、捣固装煤车，8、主燃烧器，9、辅助燃烧器，IO、测温元件，
[0036]11、贫煤气连接管，12、空气连接管，13、焦炉煤气连接管，14、旁通管，15、烟气导管，16、燃烧室烟气出口，
[0037]17、立管，18、中心隔板,19、管板,20、管间折流板,21、管内通道折流孔,22、管间通道折流孔，23A、上烟气分流通道，23B、下烟气分流通道，24A、上烟气汇合通道，24B、下烟气汇合通道，25、烟气进口，26、烟气出口，27、贫煤气入口，28、空气入口，29、贫煤气出口，30、空气出口，31、贫煤气竖向通道，32、空气竖向通道，33、贫煤气分出口，34、空气分出口，35、贫煤气换热室，36、空气换热室，37、气流分配板；
[0038]A2、鞍形阀，A3、自动炉门，A4、倒“V”形通道，A5、溜焦台，A6、焦炭输送机，A7、炉墙，A9、上升管，A10、桥管，All、集气管，A12、焦炭处理室，A13、保温墙，A14、侧炉门，A15、干熄炉，A16、入口，A17、出口，A18、干熄炉冷氮气入口，A19、干熄炉冷氮气出口，A20、处理室冷氮气入口，A21、处理室冷氮气出口。
【具体实施方式】
[0039]如图1-5，横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，包括多个炭化室1、多个燃烧室
(2)和多个换热室(3)，所述的炭化室(I)和燃烧室(2)间隔设置而构成焦炉主体，且每个炭化室(I)前、后都排布有一个燃烧室(2);在焦炉主体一侧的炭化室(I)外墙上设有侧炉门(A14)，并有捣固装煤车(7)通过所述的侧炉门(A14)向炭化室(I)装煤；
[0040]其特征在于所述的多个换热室(3)设置在上述焦炉主体的另一侧，且分别与各自对应的燃烧室(2)相连接；
[0041]所述的炭化室(I)四个侧面均由硅砖砌筑而成，该炭化室(I)底部设有自动炉门(A3)，在炭化室(I)与燃烧室(2)的下方设有密闭的焦炭处理室(A12)，在焦炭处理室(A12)中，位于自动炉门(A3)下方设有两个向中心倾斜的溜焦台(A5)，在焦炭处理室(A12)的位于两个溜焦台(A5)出口下方设有焦炭输送机(A6)，在焦炭输送机(A6)的末端设有干熄炉(A15)；
[0042]所述的燃烧室(2 )由硅砖砌筑成长方体状，燃烧室(2 )内上下分别由隔板砖(5 )间隔成偶数个水平火道(4);由下而上，位于第一、二层水平火道(4)之间的隔板砖(5)靠近捣固装煤车(7)的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔(6)，位于第二、三层水平火道之间的隔板砖(5)靠近换热室(3)的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔(6)，以此类推，在最高层隔板砖(5)靠近捣固装煤车(7)的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔(6)，在最高层的双数水平火道(4)外端设有燃烧室烟气出口(16)，在最下层水平火道(4)外端安装有主燃烧器(8)，
[0043]所述的主燃烧器(8)通过带调节阀的的贫煤气连接管(11)和带调节阀的空气连接管(12)与换热室(3)相通，所述的贫煤气连接管(11)和空气连接管(12)之间设有带截止阀的旁通管(14)，所述的燃烧室烟气出口( 16)通过烟气导管(15)与换热室(3)相通，用于将烟气余热与加热气体在换热室(3)内连续进行热交换。
[0044]如图3、4所示的是本发明提供的一种优化后的换热室，其结构如下:所述的换热室(3)包括并排设置且结构相同的贫煤气换热室(35)和空气换热室(36);所述的贫煤气换热室(35)内上部和下部分别设有表面带多个穿孔的管板(19)，上下管板(19)之间设有多个分别连接上下管板穿孔的立管(17)，贫煤气换热室(35)内有中心隔板(18)把立管(17)分成内外两组，中心隔板(18)上端与上管板(19)相连、下端至下管板(19)之间留有管间通道折流孔(22)，在上下管板(19)之间水平设置多个管间折流板(20)，形成多壳程换热通道；
[0045]上管板(19)位于中心隔板(18)内侧部分的上方为上烟气分流通道(23A)，上管板
(19)位于中心隔板(18)外侧部分的上方为与所述上烟气分流通道(23A)相隔离的上烟气汇合通道(24A)，
[0046]下管板(19)位于中心隔板(18)内侧部分的下方为下烟气汇合通道(24B)，下管板
(19)位于中心隔板(18)外侧部分的下方为与所述下烟气汇合通道(24B)相通的下烟气分流通道(23B)，
[0047]在下管板(19)中部的下方设有管内通道折流孔(21)，形成两管程换热通道，该管内通道折流板(21)位于下烟气汇合通道(24B)与下烟气分流通道(23B)之间，能够起到延长烟气运动路径、增加烟气滞留时间、提高换热量的作用，
[0048]位于上管板(19)上方的上烟气分流通道(23A)设有烟气进口(25)，位于上管板
(19)上方的上烟气汇合通道(24A)设有换热室烟气出口(26);在所述的贫煤气换热室(35)上部外侧有贫煤气入口(27)与管间通道相通，在所述的贫煤气换热室(35)上部内侧有贫煤气出口(29)，该 贫煤气出口(29)与设置在贫煤气换热室(35)内侧的贫煤气竖向通道
(31)相通。
[0049]在贫煤气竖向通道31朝向燃烧室2的一侧留有贫煤气分出口 33，通过贫煤气连接管与燃烧器相连；
[0050]所述的空气换热室36与贫煤气换热室35结构相同，贫煤气换热室35的贫煤气入口 27、贫煤气出口 29，在空气换热室36中分别称为空气入口 28、空气出口 30 ；
[0051]空气换热室36的空气出口 30与设置在空气换热室36内侧的空气气竖向通道32相通；在空气竖向通道32朝向燃烧室2的一侧留有空气分出口 34，通过空气连接管与燃烧器相连；
[0052]其余部件如立管17、中心隔板18、上下管板19、管间折流板20、管内通道折流孔21、管间通道折流孔22、上下烟气分流通道23A (B)、上下烟气汇合通道24A (B)、烟气进口25、换热室烟气出口 26名称相同。
[0053]所述的贫煤气连接管11和空气连接管12分别连接于贫煤气换热室35的贫煤气竖向通道31和空气换热室36的空气竖向通道32 ;所述的烟气导管15连接于所述的烟气进口 25。
[0054]如图3、4，在其余单数水平火道(4)端墙位置都安装一个辅助燃烧器(9)和测温元件(10);所述的主燃烧器(8)和辅助燃烧器(9)分别与换热室(3)的贫煤气竖向通道(31)和空气竖向通道(32)相连通。
[0055]为了提高排焦和加热效果，需对炭化室的内腔进行相应的改进，并同时保持其长方体形的外部形状，具体如下:上述炭化室(I)与燃烧室(2)间隔设置而形成的炼焦炉炉体外表面形状为长方体形；
[0056]其中，炭化室(I)的内腔是纵截面为梯形的结构，上窄下宽，且侧向剖面为矩形；相应地，上述燃烧室(2)的内腔是纵截面为倒梯形的结构，上宽下窄，且侧向剖面为矩形；
[0057]所述的各个炭化室(I)内腔的上缘和下缘均高于其前、后两个燃烧室(2)内腔的上缘和下缘，各个炭化室(I)内腔的侧向长度均短于其前、后两个燃烧室(2)内腔的侧向长度。简单地说，炭化室I高于燃烧室2，燃烧室2宽于炭化室I。
[0058]如图1所示，为了达到快速排焦的效果，可对焦炉底部的自动炉门A3的形状进行优化，上述位于炭化室(I)底部的自动炉门(A3)的截面形状为圆弧形，圆弧形炉门的下方设有液压升降杆。[0059]如图6，在位于两个炭化室(I)之间的燃烧室(2)的顶部，设有多个连通两侧炭化室(I)的跨越通道，且该燃烧室(2 )顶部还设有用于开启或关闭所述跨越通道的阀门，所述的跨域通道是纵截面呈倒“V”形的通道(A4)，所述的阀门是与所述倒“V”形通道(A4)的形状相吻合的鞍形阀(A2)。当从侧炉门A14向炭化室I装煤时，开启炭化室两侧的鞍形阀(A2)，使得炭化室I内的气体可以迅速通过该通道扩散到两侧相邻的炭化室1，降低本炭化室的气压，防止装煤时烟尘向炭化室外扩散，环保效果好。
[0060]在上述结构的基础上进行以下改进，可以实现利用焦炉煤气进行复式加热:如图
3、4，上述主燃烧器(8)和辅助燃烧器(9)还连接有带截止阀的焦炉煤气连接管(13)。
[0061]该炼焦炉采用焦炉煤气进行加热的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0062]将贫煤气分换热室(35)作为空气分换热室(36)进行利用，首先开启贫煤气和空气旁通管(14)上的截止阀，关闭贫煤气连接管(11)上的调节阀，开启焦炉煤气连接管(13)上的截止阀；
[0063]贫煤气换热室(35)和空气换热室(36)都走空气以避免焦炉煤气预热裂解，经过贫煤气换热室(35)预热后的空气由旁通管(14)上的截止阀，通过空气连接管(12)，进入燃烧器(8)的空气入口 ；焦炉煤气则不经过预热，由焦炉煤气连接管(13)直接进入燃烧器(8)的燃气入口，焦炉煤气和空气在水平火道(4)中燃烧放热，烟气在换热室(3)中和空气连续逆流间壁换热。
[0064]所述上烟气分流通道23A的上方内壁为向中心隔板18 —侧倾斜的气流分配板37，有利于将来自烟气进口 25的烟气自上而下均匀分配至立管17内；所述上烟气汇合通道24的上方内壁为向中心隔板18 —侧倾斜的气流分配板37，有利于将来自立管17的烟气均匀汇合至换热室烟气出口 26 ；
[0065]所述下烟气汇合通道24B与下烟气分流通道23B的下方内壁为向中心隔板18 —侧倾斜的气流分配板37，有利于将来自内侧立管17的烟气均匀汇合，而后自下而上均匀分配至立管17内。
[0066]所述的换热室3的立管17选用碳化硅材料，具有耐高温、耐腐蚀、传热效果好等优点。
[0067]使用本发明进行炼焦的工艺过程如下:
[0068]竖向排焦间歇操作，当一个结焦周期开始时，捣固装煤车7打开侧炉门A14，通过侧炉门A14把煤料装入炭化室I，炭化室与燃烧室炉墙A7为硅砖砌筑，煤料在炭化室内受热高温干馏，当焦炭成熟时，炭化室炉底炉门A3自动打开，炉底炉门靠液压杆自动升降，金属炉门上镶嵌有圆弧形保温材料，成熟的焦炭靠自身重力下降到两个溜焦斜台A5上，并沿着溜焦斜台滑落到炉组热焦炭输送机A6上，溜焦斜台与热焦炭输送机之间有挡焦板，溜焦斜台由支架支撑，热焦炭输送机靠机座固定。
[0069]焦炭输送A6机把热焦炭输送到炉间台位置干熄焦设施熄焦，热焦炭经焦炭输送机A6而从干熄炉入口 A16进入干熄炉A15，然后从干熄炉出口 A17排出；焦炭处理室A12与冷却器、除尘器、氮气风机相连，焦炭处理室A12微正压氮气循环、冷却、除尘，具体是冷氮气分别通过干熄炉冷氮气入口 A18、处理室冷氮气入口 A20而进入处理室和干熄炉进行冷却后，从干熄炉冷氮气出口 A19和处理室冷氮气出口 A21排出；在干熄焦设施中，焦炭得到冷却，冷却的焦炭被输送到下一道工序。[0070]干馏出荒煤气由上升管A9经过桥管AlO进入集气管All，进入下一道工序，如图5、10。整个焦炉周围砖保温A13保温。
[0071]本发明设计的倒“V”形通道(A4)和与其形状相吻合的鞍形阀(A2)具有以下效果:
[0072]当从侧炉门A14向其中一个炭化室I装煤时，开启该炭化室I前后燃烧室上的鞍形阀(A2)，使得该炭化室I内的气体可以迅速通过该通道扩散到两侧相邻的炭化室1，降低本炭化室I的气压，防止装煤时烟尘向炭化室外扩散，环保效果好。显然，该设计可以取消炉顶装煤孔和传统的导烟车，从而避免了烟尘通过装煤孔外漏及散热的可能，还可以节省投资。
[0073]本发明的加热过程如下，以一个燃烧室和对应的换热室为例:
[0074]当贫煤气加热时，首先关闭贫煤气和空气旁通管14上的截止阀，关闭焦炉煤气连接管13上的截止阀，贫煤气和空气由两边换热器的贫煤气入口 27和空气入口 28，分别进入换热室3的贫煤气分换热室35和空气分换热室36，在分换热室中，贫煤气和空气走管间多壳程，间壁连续吸收热量。烟气由燃烧室烟气出口 16通过烟气导管15，进入换热室烟气进口 25依次 经过上烟气分流通道23A、内侧立管17、下烟气汇合通道24B、下烟气分流通道23B、外侧立管17、上烟气分流通道24A后，从换热室烟气出口 26后排出。贫煤气或空气分别经由贫煤气入口 27(空气入口 28)、外侧立管17管间、管间通道折流孔22、内侧立管17管间、贫煤气出口 29 (30空气出口)、在贫煤气竖向通道31 (空气竖向通道32)的贫煤气(空气)分别由贫煤气分出口 33 (空气分出口 34)，通过带调节阀贫煤气连接管11和带调节阀空气连接管12，进入主燃烧器8。在主燃烧器中贫煤气和空气燃烧放热，燃烧后的烟气沿着水平火道4流动、通过气流孔上升进一步释放热量。为了保证加热均匀性，在单数水平加热火道端墙处，设有烟气测温元件10，当水平火道温度降低时，在贫煤气竖向通道31和空气竖向通道32中，少部分由贫煤气分出口 33和空气分出口 34，通过带调节阀的贫煤气连接管11和带调节阀的空气连接管12，进入燃烧室2单数水平火道的辅助燃烧器9中燃烧补充热量，烟气在顶层水平火道由烟气出口 16，通过烟气导管15进入两边换热室。烟气由烟气入口 25分别进入贫煤气分换热室35和空气分换热室36，在换热室3中，烟气走两管程，连续逆流间壁进行热交换，烟气释放出余热，再由换热室烟气出口 26排出，再通过分烟道、总烟道、烟囱高空排放。炼焦炉所有燃烧室、换热室都按此规律进行，从而实现炼焦炉的横向连续加热。
[0075]当采用焦炉煤气加热时，按照之前采用焦炉煤气进行加热的方法所述的方式操作，每个燃烧室及其对应的换热室都按照上述规律进行。
[0076]简而言之，本横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉是在一侧换热室中烟气与带有一定压力的加热气体连续逆流间壁换热，烟气走管程，连续释放余热，加热器走壳程，连续吸热预热，预热的加热气体分别由该侧进入燃烧室；加热气体在燃烧室一侧多点连续燃烧，燃烧的烟气在水平火道中折流上升，放出热量，由最顶层水平火道外侧排出进入换热器。
【权利要求】
1.横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，包括多个炭化室(I)、多个燃烧室(2)和多个换热室(3)，所述的炭化室(I)和燃烧室(2)间隔设置而构成焦炉主体，且每个炭化室(I)前、后都排布有一个燃烧室(2);在焦炉主体一侧的炭化室(I)外墙上设有侧炉门(A14)，并有捣固装煤车(7)通过所述的侧炉门(A14)向炭化室(I)装煤； 其特征在于所述的多个换热室(3)设置在上述焦炉主体的另一侧，且分别与各自对应的燃烧室(2)相连接； 所述的炭化室(I)四个侧面均由硅砖砌筑而成，该炭化室(I)底部设有自动炉门(A3)，在炭化室(I)与燃烧室(2)的下方设有密闭的焦炭处理室(A12)，在焦炭处理室(A12)中，位于自动炉门(A3)下方设有两个向中心倾斜的溜焦台(A5)，在焦炭处理室(A12)的位于两个溜焦台(A5)出口下方设有焦炭输送机(A6)，在焦炭输送机(A6)的末端设有干熄炉(A15)； 所述的燃烧室(2)由硅砖砌筑成长方体状，燃烧室(2)内上下分别由隔板砖(5)间隔成偶数个水平火道(4);由下而上，位于第一、二层水平火道(4)之间的隔板砖(5)靠近捣固装煤车(7)的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔(6)，位于第二、三层水平火道之间的隔板砖(5)靠近换热室(3)的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔(6)，以此类推，在最高层隔板砖(5)靠近捣固装煤车(7)的一端与燃烧室炉墙之间留有气流孔(6)，在最高层的双数水平火道(4)外端设有燃烧室烟气出口(16)，在最下层水平火道(4)外端安装有主燃烧器(8)，所述的主燃烧器(8)通过带调节阀的的贫煤气连接管(11)和带调节阀的空气连接管(12)与换热室(3)相通，所述的贫煤气连接管(11)和空气连接管(12)之间设有带截止阀的旁通管(14)，所述的燃烧室烟气出口( 16)通过烟气导管(15)与换热室(3)相通，用于将烟气余热与加热气体在换热室(3)内连续进行热交换。
2.如权利要求1所述的横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，其特征在于所述的换热室(3)包括并排设置且结构相同的贫煤气换热室(35)和空气换热室(36);所述的贫煤气换热室(35)内上部和下部分别设有表面带多个穿孔的管板(19)，上下管板(19)之间设有多个分别连接上下管板穿孔的立管(17)，贫煤气换热室(35)内有中心隔板(18)把立管(17)分成内外两组，中心隔板(18)上端与上管板(19)相连、下端至下管板(19)之间留有管间通道折流孔(22)，在上下管板(19)之间水平设置多个管间折流板(20)，形成多壳程换热通道； 上管板(19)位于中心隔板(18)内侧部分的上方为上烟气分流通道(23A)，上管板(19)位于中心隔板(18)外侧部分的上方为与所述上烟气分流通道(23A)相隔离的上烟气汇合通道(24A)， 下管板(19)位于中心隔板(18)内侧部分的下方为下烟气汇合通道(24B)，下管板(19)位于中心隔板(18)外侧部分的下方为与所述下烟气汇合通道(24B)相通的下烟气分流通道(23B)， 在下管板(19)中部的下方设有管内通道折流孔(21)，形成两管程换热通道，该管内通道折流板(21)位于下烟气汇合通道(24B)与下烟气分流通道(23B)之间， 位于上管板(19)上方的上烟气分流通道(23A)设有烟气进口(25)，位于上管板(19)上方的上烟气汇合通道(24A)设有换热室烟气出口(26);在所述的贫煤气换热室(35)上部外侧有贫煤气入口(27)与管间通道相通，在所述的贫煤气换热室(35)上部内侧有贫煤气出口( 29 )，该贫煤气出口( 29 )与设置在贫煤气换热室(35 )内侧的贫煤气竖向通道(31)相通。
3.如权利要求2所述的横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，其特征在于在其余单数水平火道(4)端墙位置都安装一个辅助燃烧器(9)和测温元件(10);所述的主燃烧器(8)和辅助燃烧器(9)分别与换热室(3)的贫煤气竖向通道(31)和空气竖向通道(32)相连通。
4.如权利要求1所述的横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，其特征在于上述炭化室(1)与燃烧室(2)间隔设置而形成的炼焦炉炉体外表面形状为长方体形； 其中，炭化室(1)的内腔是纵截面为梯形的结构，上窄下宽，且侧向剖面为矩形；相应地，上述燃烧室(2)的内腔是纵截面为倒梯形的结构，上宽下窄，且侧向剖面为矩形； 所述的各个炭化室(1)内腔的上缘和下缘均高于其前、后两个燃烧室(2)内腔的上缘和下缘，各个炭化室(1)内腔的侧向长度均短于其前、后两个燃烧室(2)内腔的侧向长度。
5.如权利要求1所述的横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，其特征在于上述位于炭化室(1)底部的自动炉门(A3)的截面形状为圆弧形，圆弧形炉门的下方设有液压升降杆。
6.如权利要求1所述的横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，其特征在于在位于两个炭化室(1)之间的燃烧室(2)的顶部，设有多个连通两侧炭化室(I)的跨越通道，且该燃烧室(2 )顶部还设有用于开启或关闭所述跨越通道的阀门，所述的跨域通道是纵截面呈倒“V”形的通道(A4)，所述的阀门是与所述倒“V”形通道(A4)的形状相吻合的鞍形阀(A2)。
7.如权利要求1或2所述的横向连续加热、竖向排焦式捣固炼焦炉，其特征在于上述主燃烧器(8)和辅助燃烧器(9)还连接有带截止阀的焦炉煤气连接管(13)。
8.权利要求7所述的炼焦炉采用焦炉煤气进行加热的方法，其特征在于包括以下步骤: 将贫煤气分换热室(35)作为空气分换热室(36)进行利用，首先开启贫煤气和空气旁通管(14)上的截止阀，关闭贫煤气连接管(11)上的调节阀，开启焦炉煤气连接管(13)上的截止阀； 贫煤气换热室(35)和空气换热室(36)都走空气以避免焦炉煤气预热裂解，经过贫煤气换热室(35)预热后的空气由旁通管(14)上的截止阀，通过空气连接管(12)，进入燃烧器(8)的空气入口 ；焦炉煤气则不经过预热，由焦炉煤气连接管(13)直接进入燃烧器(8)的燃气入口，焦炉煤气和空气在水平火道(4)中燃烧放热，烟气在换热室(3)中和空气连续逆流间壁换热。
【文档编号】C10B33/02GK103834417SQ201410130986
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】刘运良, 刘斯佳, 李贤辉, 祝晋东, 孙戈 申请人:青岛伊诺威能源化工新技术有限公司