一種燃燒室分段加熱的直立爐及其加熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直立爐，尤其涉及一種燃燒室分段加熱的直立爐及其加熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在上世紀(jì)70-80年代，直立爐就被廣泛用于生產(chǎn)城市煤氣和半焦。近些年來，國家發(fā)展對(duì)環(huán)境污染源的嚴(yán)格控制，國內(nèi)對(duì)冶金焦的需求日益下降，但新型能源半焦產(chǎn)業(yè)概念的提出使直立爐具有了發(fā)展空間。目前直立爐的半焦產(chǎn)量低，熱工效率低，環(huán)保效率也偏低，投資和占地面積偏大。為解決以上問題，提高生產(chǎn)效率，減少環(huán)境污染，直立爐應(yīng)向著大型化發(fā)展，增加干餾段的高度是增加半焦產(chǎn)量的一個(gè)方向，但受高向加熱的影響，直立爐大型化發(fā)展比較緩慢。隨著半焦技術(shù)的發(fā)展，國家政策對(duì)半焦產(chǎn)業(yè)的環(huán)保要求也會(huì)越來越高，尤其對(duì)焦化陣發(fā)性污染排放、NOx排放限制越來越嚴(yán)格。
[0003]因此直立爐的設(shè)計(jì)有必要向大型化與多點(diǎn)燃燒控制相結(jié)合的結(jié)構(gòu)發(fā)展，以解決燃燒室高向加熱的均勻性、降低NOx的生成為目標(biāo)，達(dá)到環(huán)保要求，真正實(shí)現(xiàn)直立爐的大型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種燃燒室分段加熱的直立爐及其加熱方法，可有效改善直立爐高向加熱均勻性，以提高炭化室高度為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)直立爐的大型化發(fā)展；同時(shí)能夠降低燃燒室底部及頂部燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度，降低高溫點(diǎn)溫度，從而降低NOx的生成，更利于環(huán)保；其操作方便、氣流流量可調(diào)，有利于提高生產(chǎn)效率和熱工效率。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種燃燒室分段加熱的直立爐，包括燃燒室、炭化室、蓄熱室、爐頂和小煙道，炭化室和燃燒室并排交替排列，炭化室由兩側(cè)炭化室墻、蓄熱室墻、封墻、裝煤□裝料裝置和排焦口排焦裝置合圍組成；蓄熱室分為下部蓄熱室和上部蓄熱室，蓄熱室一端與燃燒室相通，另一端與廢氣開閉器相連；爐頂位于燃燒室和蓄熱室的上部，上部蓄熱室底部和下部蓄熱室底部分別設(shè)小煙道；所述燃燒室由立火道、立火道隔墻、燃燒室中心隔墻和炭化室墻組成，燃燒室上部和燃燒室下部分別與上部蓄熱室和下部蓄熱室連通；燃燒室立火道底部設(shè)煤氣第I段供入口，燃燒室立火道中部設(shè)煤氣第2段供入口，燃燒室立火道頂部設(shè)煤氣第3段供入口 ；燃燒室設(shè)置中心隔墻將燃燒室沿縱向分為左側(cè)燃燒室和右側(cè)燃燒室。
[0007]所述炭化室為單排炭化室或雙排炭化室，燃燒室中心隔墻的厚度不小于燃燒室立火道隔墻的厚度。
[0008]所述燃燒室的底部與下部蓄熱室的氣道相連，燃燒室的頂部與上部蓄熱室的氣道相連。
[0009]—種燃燒室分段加熱的直立爐的加熱方法，包括如下步驟:
[0010]I)交換過程一，供入空氣進(jìn)入下部蓄熱室底部的小煙道，通過箅子磚分配氣量后進(jìn)入到下部蓄熱室，與格子磚換熱到1100°C以上后，從燃燒室底部空氣導(dǎo)入口 I進(jìn)入燃燒室立火道；煤氣第I段供入口和煤氣第2段供入口開啟向燃燒室內(nèi)供入煤氣，煤氣第3段供入口關(guān)閉；空氣與煤氣在燃燒室內(nèi)混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室頂部廢氣導(dǎo)出口 I進(jìn)入上部蓄熱室，與格子磚換熱后，降溫到270°C以下后的廢氣經(jīng)上部蓄熱室箅子磚、小煙道、廢氣交換開閉器和煙道彎管到達(dá)分煙道，最后匯集到總煙道并送往煙囪進(jìn)行排放；
[0011]2)交換過程二，供入空氣進(jìn)入上部蓄熱室底部的小煙道，通過箅子磚分配氣量后進(jìn)入到上部蓄熱室，與格子磚換熱到1100°c以上后，從燃燒室頂部空氣導(dǎo)入口 II進(jìn)入燃燒室立火道；煤氣第3段供入口和煤氣第2段供入口開啟向燃燒室內(nèi)供入煤氣，煤氣第I段供入口關(guān)閉；空氣與煤氣在燃燒室內(nèi)混合燃燒，生成的廢氣通過燃燒室底部廢氣導(dǎo)出口 II進(jìn)入下部蓄熱室，與格子磚換熱后，降溫到270°C以下后的廢氣經(jīng)下部蓄熱室箅子磚、小煙道、廢氣交換開閉器和煙道彎管到達(dá)分煙道，最后匯集到總煙道并送往煙囪進(jìn)行排放；
[0012]3)所述空氣導(dǎo)入口 I與廢氣導(dǎo)出口 II為同一通道，空氣導(dǎo)入口 II與廢氣導(dǎo)出口I為同一通道，在交換過程一和交換過程二中因作用不同而相互轉(zhuǎn)換；步驟I)所述交換過程一與步驟2)所述交換過程二交替進(jìn)行，完成直立爐燃燒室的加熱過程。
[0013]所述煤氣第I段供入口、煤氣第2段供入口和煤氣第3段供入口分別連接總供氣口，總供氣口設(shè)置在燃燒室封墻外側(cè)，煤氣供氣采用側(cè)入方式進(jìn)入燃燒室立火道。
[0014]適用于具有單排或雙排炭化室且高度為5?15m的直立爐，可采用貧煤氣或混合煤氣兩種類型燃料供熱。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]I)燃燒室分段加熱可有效改善直立爐高向加熱均勻性，以提高炭化室高度為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)直立爐的大型化發(fā)展；
[0017]2)燃燒室分段加熱能夠降低燃燒室底部及頂部燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度，降低高溫點(diǎn)溫度，從而降低NOx的生成，更利于環(huán)保；
[0018]3)具有操作方便、氣流流量可調(diào)，有利于提高生產(chǎn)效率和熱工效率。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明所述直立爐爐體縱剖視圖。
[0020]圖2是圖1中的A-A剖視圖。
[0021]圖3是本發(fā)明所述交換過程一的直立爐加熱系統(tǒng)圖。
[0022]圖4是本發(fā)明所述交換過程二的直立爐加熱系統(tǒng)圖。
[0023]圖5是本發(fā)明所述雙排炭化室直立爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是本發(fā)明所述單排炭化室直立爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1.燃燒室1-1.燃燒室下部1-2.燃燒室上部2.炭化室2_1.炭化室墻2-2.排焦口排焦裝置3.下部蓄熱室4.上部蓄熱室5.小煙道5-1.下部蓄熱室小煙道5-2.上部蓄熱室小煙道6.箅子磚7.煤氣第I段供入口 8.煤氣第2段供入口 9.煤氣第3段供入口 10.爐頂10-1.裝煤口裝料裝置11.格子磚12.立火道隔墻13.空氣導(dǎo)入口I/廢氣導(dǎo)出口 II 14.廢氣導(dǎo)出口 I/空氣導(dǎo)入口 II 15.燃燒室中心隔墻16.封墻17.蓄熱室墻18.立火道19.炭化室中心隔墻
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0027]見圖1-圖2，是本發(fā)明所述直立爐的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所述一種燃燒室分段加熱的直立爐，包括燃燒室1、炭化室2、蓄熱室3、4、爐頂10和小煙道5，炭化室2和燃燒室I并排交替排列，炭化室2由兩側(cè)炭化室墻2-1、蓄熱室墻17、封墻16、裝煤口裝料裝置10-1和排焦口排焦裝置2-2合圍組成；蓄熱室分為下部蓄熱室3和上部蓄熱室4，蓄熱室一端與燃燒室I相通，另一端與廢氣開閉器相連；爐頂10位于燃燒室I和蓄熱室4的上部，上部蓄熱室4底部和下部蓄熱室3底部分別設(shè)小煙道5 ;所述燃燒室I由立火道18、立火道隔墻12、燃燒室中心隔墻15和炭化室墻2-1組成，燃燒室上部1-2和燃燒室下部1-1分別與上部蓄熱室4和下部蓄熱室3連通；燃燒室立火道底部設(shè)煤氣第I段供入口 7，燃燒室立火道中部設(shè)煤氣第2段供入口 8，燃燒室立火道頂部設(shè)煤氣第3段供入口 9 ;燃燒室設(shè)置中心隔墻15將燃燒室I沿縱向分為左側(cè)燃燒室和右側(cè)燃燒室。
[0028]所述炭化室2為單排炭化室或雙排炭化室，燃燒室中心隔墻15的厚度不小于燃燒室立火道隔墻12的厚度。
[0029]所述燃燒室I的底部與下部蓄熱室3的氣道相連，燃燒室I的頂部與上部蓄熱室4的氣道相連。
[0030]本發(fā)明所述一種燃燒室分段加熱的直立爐的加熱方法，包括如下步驟:
[0031]I)交換過程一，供入空氣進(jìn)入下部蓄熱室3底部的小煙道5，通過箅子磚6分配氣量后進(jìn)入到下部蓄熱室3，