專利名稱：焦爐爐頭雙火道補充加熱方法
技術領域：
本發(fā)明涉及復熱式焦爐和僅燒貧煤氣的單熱式焦爐的加熱燃燒領域，具體涉及一 種焦爐爐頭雙火道補充加熱方法。
背景技術：
目前，焦爐加熱系統(tǒng)主要作用是向煉焦爐輸送和調(diào)節(jié)加熱用煤氣和空氣，以及排 出燃燒后廢氣。富煤氣指焦爐加熱用發(fā)熱值高的煤氣，如焦爐煤氣等。貧煤氣指焦爐加熱 用發(fā)熱值低的煤氣，如高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣以及混合煤氣等。因為焦爐煤氣為重要的優(yōu)質(zhì) 燃料，焦爐加熱用燃料應盡量少用焦爐煤氣，多用貧煤氣。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)焦化廠焦爐一般采 用高爐煤氣加熱，但高爐休風或出現(xiàn)故障時將無法向焦爐供應高爐煤氣，此情況下需要采 用焦爐煤氣加熱，因此現(xiàn)代焦爐普遍采用富煤氣加熱和貧煤氣加熱兩套系統(tǒng)，對于某些特 大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，由于高爐煤氣供應充足，僅采用貧煤氣加熱一套系統(tǒng)。復熱式焦爐采用若干個雙聯(lián)火道，每個雙聯(lián)火道包括2個立火道，焦爐加熱時每 個雙聯(lián)火道中一個立火道進入加熱煤氣和空氣(為上升氣流)，二者匯合后燃燒，燃燒后產(chǎn) 生的廢氣通過立火道頂部跨越孔進入雙聯(lián)火道中另一個立火道(為下降氣流)，廢氣再經(jīng) 過蓄熱室、廢氣交換開閉器進入煙道排入大氣。每個雙聯(lián)火道中上升氣流和下降氣流每隔 20 30分鐘氣流方向改變一次，上升氣流改為下降氣流，下降氣流改為上升氣流，上升氣 流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由現(xiàn)有液壓交換機驅(qū)動交換傳動裝置定時進行換向。當使用富煤氣如焦爐煤氣時，由于焦爐煤氣富含焦油，故焦爐煤氣不經(jīng)過廢氣交 換開閉器和蓄熱室而是由焦爐下噴管經(jīng)磚煤氣道直接送入燃燒室立火道底部，與經(jīng)由廢氣 交換開閉器、蓄熱室進入的空氣匯合燃燒，燃燒后的廢氣通過立火道頂部跨越孔進入下降 氣流的立火道，經(jīng)過蓄熱室回收顯熱后，經(jīng)過廢氣交換開閉器、煙道排入大氣。當使用貧煤氣如混合煤氣時，混合煤氣通過廢氣交換開閉器、蓄熱室送入燃燒室 立火道與經(jīng)由廢氣交換開閉器、蓄熱室進入的空氣匯合燃燒，燃燒后產(chǎn)生的廢氣排入大氣， 其途徑與燃燒焦爐煤氣時相同。為使焦爐達到穩(wěn)定、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽的目的，要求各炭化室的焦餅在規(guī)定時 間(結焦時間)內(nèi)沿著長向和高向均勻成熟。為保證焦炭均勻加熱，需制定并嚴格執(zhí)行焦 爐加熱制度。在焦爐的加熱制度中，爐頭溫度不僅是制約焦爐全爐溫度均勻和標準溫度控 制的關鍵因素，而且對焦炭的質(zhì)量及焦爐管理工作也起著重要作用。爐頭火道受摘門、推 焦、裝煤操作等影響，溫度低且波動大，且常因供熱不足而出現(xiàn)過低的溫度，易造成出生焦， 導致推焦困難，還會產(chǎn)生爐墻裂縫、剝蝕、變形、加速爐體損壞。因此，工藝要求在任何情況 下機焦側的爐頭溫度不低于iioo°c。由于貧煤氣的熱值低(一般在3100-3300kJ/Nm3，混合煤氣在4180kJ/Nm3)，焦爐采 用貧煤氣加熱，一般情況下很難保證1IOO0C的爐頭溫度，尤其在爐墻受損后更無法保證，爐 頭溫度偏低將導致一、焦炭中黑頭焦多、黑頭焦塊大、強度低，影響焦炭質(zhì)量；二、如果通 過提高標準溫度來保證焦炭成熟，會導致爐墻溫度和炭化室頂部空間溫度偏高，粗焦油產(chǎn)
3量與質(zhì)量難以得到有效改善；同時，既加大了高爐煤氣的消耗量，又使正常的熱工管理秩序 受到嚴重干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種焦爐爐頭雙火道補充加熱方法，該方法可有效解決焦爐 燃燒貧煤氣時爐頭供熱不足的狀況，提高爐頭溫度以達到工藝規(guī)定要求，從而改善爐頭溫 度的均勻系數(shù)并確保了全爐溫度的均勻性，保證了爐頭焦炭及全爐焦炭均勻成熟，提高焦 爐壽命。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)焦爐爐頭雙火道補充加熱方法，該方法對貧煤氣加熱焦爐的機、焦側的爐頭兩組 立火道，采用焦爐富煤氣下噴方式進行輔助補充燃燒，每個下噴管上安裝有銅質(zhì)球閥和不 銹鋼孔板來調(diào)節(jié)進入立火道的煤氣量，煤氣交換通過焦爐交換傳動裝置來實現(xiàn)；具體實現(xiàn) 方法為1)增設富煤氣主管作為補充加熱的焦爐富煤氣管道，富煤氣主管在焦爐機、焦側 各引出兩個富煤氣分配管與爐頭兩組立火道下噴管相連；2)焦爐富煤氣在進入下噴管前設置一個銅質(zhì)球閥和不銹鋼孔板來調(diào)節(jié)進入每個 立火道煤氣量；3)焦爐富煤氣的交換通過焦爐交換傳動裝置來實現(xiàn)。所述的焦爐交換傳動裝置包括A型富煤氣交換旋塞和B型富煤氣交換旋塞兩種交 換旋塞完成打開、關閉狀態(tài)的切換，A型富煤氣交換旋塞控制機側富煤氣分配管(6)和焦側 富煤氣分配管(7)的開閉狀態(tài)，機側富煤氣分配管(6)和焦側富煤氣分配管(7)分別對應 單數(shù)燃燒室的機側第1火道、焦側第2n-l火道或雙數(shù)燃燒室的機側第2火道、焦側燃燒室 的第2η火道；B型富煤氣交換旋塞控制機側富煤氣分配管(4)和焦側富煤氣分配管(5)的 開閉狀態(tài)，機側富煤氣分配管(4)和焦側富煤氣分配管(5)分別對應單數(shù)燃燒室的機側第 2火道、焦側第2η火道或雙數(shù)燃燒室的機側第1火道、焦側燃燒室的第2η-1火道。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1)有效解決了焦爐燃燒貧煤氣時爐頭供熱不足的狀況，改善了爐頭溫度的均勻系 數(shù)并確保了全爐溫度的均勻性；2)保證了爐頭焦炭及全爐焦炭均勻成熟，并提高了焦爐壽命。


圖1是富煤氣補充加熱示意圖；圖2、圖3是富煤氣補充加熱時，爐頭1、2火道部位富煤氣加熱管道斷面圖。圖中1-富煤氣主管2-Α型富煤氣交換旋塞3-Β型富煤氣交換旋塞4_機側富 煤氣分配管(B型富煤氣交換旋塞控制)5-焦側富煤氣分配管(B型富煤氣交換旋塞控 制)6-機側富煤氣分配管(Α型富煤氣交換旋塞控制)7-焦側富煤氣分配管(Α型富煤氣 交換旋塞控制)8_機側貧煤氣主管9-機側貧煤氣交換旋塞10-交換開閉器11-銅質(zhì)球閥 12-機、焦側第1火道下噴管13-機、焦側第2火道下噴管14-小孔板15-焦爐基礎頂板埋 管
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明一種焦爐爐頭雙火道補充加熱方法，該方法對貧煤氣加熱焦爐的機、焦側的爐頭 兩組立火道，采用焦爐富煤氣下噴方式進行輔助補充燃燒，增設富煤氣主管1作為補充加 熱的焦爐富煤氣管道，富煤氣主管1在焦爐機、焦側各引出兩個煤氣分配管4 (或6)、煤氣分 配管5(或7)分別與爐頭兩組立火道下噴管12、13相連。每個下噴管前安裝有銅質(zhì)球閥11 和不銹鋼小孔板14來調(diào)節(jié)進入立火道的煤氣量，煤氣交換通過焦爐交換傳動裝置來實現(xiàn)。圖1所示意加熱交換中，貧煤氣對單數(shù)燃燒室的雙數(shù)火道和雙數(shù)燃燒室的單數(shù)火 道進行加熱，富煤氣分別對單數(shù)燃燒室的機側第2和焦側第2η火道和雙數(shù)燃燒室的第1和 焦側第2η-1火道進行加熱。用于補充加熱的富煤氣通過焦爐間臺進入地下室富煤氣主管1，然后由富煤氣交 換旋塞對補充加熱所需的機焦側第1、2火道用的富煤氣進行分配。其中B型富煤氣交換旋 塞3控制的是機側富煤氣分配管4和焦側富煤氣分配管5，機側富煤氣分配管4和焦側富煤 氣分配管5分別對應單數(shù)燃燒室的機側第2火道(焦側第2η火道)或雙數(shù)燃燒室的機側 第1火道(焦側燃燒室的第2η-1火道)；A型富煤氣交換旋塞2控制的是機側富煤氣分配 管6和焦側富煤氣分配管7，機側富煤氣分配管6和焦側富煤氣分配管7分別對應單數(shù)燃燒 室的機側第1火道(焦側第2η-1火道)和雙數(shù)燃燒室的機側第2火道(焦側燃燒室的第 2Ν火道)。如附圖1所示，A型富煤氣交換旋塞為關閉狀態(tài)(切斷煤氣)，B型富煤氣交換旋 塞為打開狀態(tài)，這樣如附圖2、3，富煤氣分別通過機側富煤氣分配管4和焦側富煤氣分配管 5，再經(jīng)過銅制球閥11以及小孔板14進入機側第2、焦側第1個下噴管，由焦爐基礎頂板埋 管15送入燃燒室，實現(xiàn)對單數(shù)燃燒室的機側第2火道(焦側第2η火道)和雙數(shù)燃燒室的 機側第1火道(焦側燃燒室的第2η-1火道)進行補充加熱。當上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣進行定時換向時，貧煤氣和富煤氣亦 通過各自的交換裝置完成相應的燃燒與關斷的互換，這時，與附圖1所示位置相反，貧煤氣 對單數(shù)燃燒室的單數(shù)火道和雙數(shù)燃燒室的雙數(shù)火道進行加熱，對應的富煤氣B型富煤氣交 換旋塞為關閉狀態(tài)(切斷煤氣)，A型富煤氣交換旋塞為打開狀態(tài)，這樣如附圖2、3，富煤氣 分別通過機側富煤氣分配管6和焦側富煤氣分配管7，再經(jīng)過銅制球閥11以及小孔板14進 入機側第1、焦側第2個下噴管，由焦爐基礎頂板埋管15送入燃燒室，實現(xiàn)對單數(shù)燃燒室的 機側第1火道(焦側第2η-1火道)和雙數(shù)燃燒室的機側第2火道(焦側燃燒室的第2η火 道)進行補充加熱。在補充加熱系統(tǒng)中，通過下噴管的前端的銅質(zhì)球閥的開度和不銹鋼孔板來調(diào)節(jié)進 入每個的火道富煤氣量，從而控制焦爐機焦側爐頭第1、2火道的溫度以達到工藝規(guī)定要 求，改善爐頭溫度的均勻系數(shù)并確保全爐溫度的均勻性，既保證了爐頭焦炭及全爐焦炭均 勻成熟，又能提高焦爐壽命。
權利要求
焦爐爐頭雙火道補充加熱方法，其特征在于，該方法對貧煤氣加熱焦爐的機、焦側的爐頭兩組立火道，采用焦爐富煤氣下噴方式進行輔助補充燃燒，每個下噴管上安裝有銅質(zhì)球閥和不銹鋼孔板來調(diào)節(jié)進入立火道的煤氣量，煤氣交換通過焦爐交換傳動裝置來實現(xiàn)；具體實現(xiàn)方法為1)增設富煤氣主管作為補充加熱的焦爐富煤氣管道，富煤氣主管在焦爐機、焦側各引出兩個富煤氣分配管與爐頭兩組立火道下噴管相連；2)焦爐富煤氣在進入下噴管前設置一個銅質(zhì)球閥和不銹鋼孔板來調(diào)節(jié)進入每個立火道煤氣量；3)焦爐富煤氣的交換通過焦爐交換傳動裝置來實現(xiàn)。
2.根據(jù)權利要求1所述的焦爐爐頭雙火道補充加熱方法，其特征在于，所述的焦爐交 換傳動裝置包括A型富煤氣交換旋塞和B型富煤氣交換旋塞兩種交換旋塞完成打開、關閉 狀態(tài)的切換，A型富煤氣交換旋塞控制機側富煤氣分配管(6)和焦側富煤氣分配管(7)的 開閉狀態(tài)，機側富煤氣分配管(6)和焦側富煤氣分配管(7)分別對應單數(shù)燃燒室的機側第 1火道、焦側第2n-l火道或雙數(shù)燃燒室的機側第2火道、焦側燃燒室的第2η火道；B型富煤 氣交換旋塞控制機側富煤氣分配管(4)和焦側富煤氣分配管(5)的開閉狀態(tài)，機側富煤氣 分配管(4)和焦側富煤氣分配管(5)分別對應單數(shù)燃燒室的機側第2火道、焦側第2η火道 或雙數(shù)燃燒室的機側第1火道、焦側燃燒室的第2η-1火道。
全文摘要
本發(fā)明涉及復熱式焦爐和僅燒貧煤氣的單熱式焦爐的加熱燃燒領域一種焦爐爐頭雙火道補充加熱方法，該方法對貧煤氣加熱焦爐的機、焦側的爐頭兩組立火道，采用焦爐富煤氣下噴方式進行輔助補充燃燒，增設富煤氣主管作為補充加熱的焦爐富煤氣管道，富煤氣主管在焦爐機、焦側各引出兩個富煤氣分配管與爐頭兩組立火道下噴管相連；每個下噴管上安裝有銅質(zhì)球閥和不銹鋼孔板來調(diào)節(jié)進入立火道的煤氣量，煤氣交換通過焦爐交換傳動裝置來實現(xiàn)。該方法可有效解決焦爐燃燒貧煤氣時爐頭供熱不足的狀況，提高爐頭溫度以達到工藝規(guī)定要求，從而改善爐頭溫度的均勻系數(shù)并確保了全爐溫度的均勻性，保證了爐頭焦炭及全爐焦炭均勻成熟，提高焦爐壽命。
文檔編號C10B21/10GK101979464SQ20101054442
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權日2010年11月15日
發(fā)明者衛(wèi)憶橋, 徐英姬, 王明登, 趙淑麗, 陳風昌 申請人:中冶焦耐(大連)工程技術有限公司;中冶焦耐工程技術有限公司