[發明專利]實現焦爐燃燒室立火道內低氮燃燒的方法

有效

• 申請號: 201710469287.6
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107057721B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 景殿策;王滿;嚴國華;劉洪春
• 申請（專利權）人: 中冶焦耐（大連）工程技術有限公司
• 主分類號: C10B21/10
• 分類號: C10B21/10;C10B21/18
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種焦爐燃燒室立火道內低氮燃燒的方法，預熱后的助燃空氣自助燃空氣底部出口進入立火道后，先與廢氣混合，再向上噴射與富煤氣出口或貧煤氣底部出口噴出的貧煤氣/混合煤氣接觸燃燒，形成溫和與深度低氧稀釋燃燒；沿立火道高向，各段助燃空氣出口與煤氣出口交錯設置，使各段燃燒過程總存在過量助燃空氣與低濃度煤氣反應或過量煤氣與貧氧助燃空氣反應的情況，形成濃淡偏離的燃燒過程；通過流量調節裝置控制各出口氣體流量，最后一段助燃空氣出口高于最后一段煤氣出口設置，使立火道內存在一段高溫還原區域，在該區域內高溫廢氣中殘留還原性氣氛能夠還原已生成的NOx；以上措施均能夠有效降低廢氣中的NOx濃度。

技術領域

本發明涉及煉焦技術領域，尤其涉及一種能夠實現焦爐燃燒室立火道內低氮燃燒的方法。

背景技術

現代焦爐爐體最上部是爐頂，爐頂之下為相間配置的燃燒室和炭化室，爐體下部有蓄熱室和連接蓄熱室和燃燒室的斜道區，每個蓄熱室下部的小煙道通過交換開閉器與煙道連接。煙道設在焦爐基礎內或基礎兩側，煙道末端通向煙囪。因此焦爐由三室兩區即炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區、爐頂區，以及基礎部分組成。燃燒室在炭化室兩側，由多個立火道構成。蓄熱室位于爐體下部，分空氣蓄熱室和煤氣蓄熱室。

燃燒室內每兩個立火道構成一對雙聯立火道(分別稱上升火道、下降火道)分別走上升氣流和下降氣流，每對雙聯立火道頂部設有跨越孔，底部設有廢氣循環孔，使2個立火道相連通。自立火道底部進入立火道的助燃空氣、煤氣經擴散燃燒后形成上升氣流，上升氣流經跨越孔進入下降火道成為下降氣流，下降氣流經火道底部廢氣循環孔進入上升氣流參與循環。

隨著現代生產方式的轉變，對焦爐提出了更高的要求，如生產能力大，加熱系統阻力小，調節控制方便，低氮環保等。目前我國現有的下噴焦爐為改善立火道內高向加熱均勻性，滿足生產負荷要求，采用了高低燈頭、廢氣循環和助燃氣體分段供給等方式，但在抑制燃燒過程中氮氧化物生成方面仍有改進的空間。

發明內容

本發明提供了一種實現焦爐燃燒室立火道內低氮燃燒的方法，通過對分段加熱式焦爐燃燒室立火道內各助燃空氣和煤氣的噴出位置以及助燃空氣和煤氣的供入量進行限定，實現溫和與深度低氧稀釋燃燒、濃淡燃燒、燃料分級燃燒及空氣分級燃燒多種低氮氧化物燃燒方式，能夠有效抑制立火道燃燒過程中NOx的生成，滿足更高的環保要求。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

實現焦爐燃燒室立火道內低氮燃燒的方法，焦爐燃燒室由多個立火道組成，每兩個立火道組成一個雙聯立火道，雙聯立火道的頂部通過跨越孔連通，底部通過廢氣循環孔連通；每個立火道底部分別設富煤氣磚煤氣道、助燃空氣底部出口及貧煤氣底部出口，立火道隔墻沿高向設多段助燃空氣出口和多段煤氣出口；實現焦爐燃燒室立火道內低氮燃燒的方法包括如下步驟：

1)助燃空氣自立火道底部及沿高向分段供入各立火道，富煤氣通過富煤氣磚煤氣道的富煤氣出口自立火道底部供入，貧煤氣或混合煤氣通過貧煤氣底部出口及沿高向分段供入立火道；

2)立火道內，貧煤氣底部出口高于助燃空氣底部出口，且兩者之間的高度差為50～500mm，助燃空氣底部出口低于廢氣循環孔或與廢氣循環孔底面等高設置，使預熱后的助燃空氣自助燃空氣底部出口進入立火道后，先與廢氣循環孔處的廢氣混合，助燃空氣中的中的氧氣濃度降低，然后向上噴射與富煤氣出口或貧煤氣底部出口噴出的貧煤氣/混合煤氣接觸燃燒，形成溫和與深度低氧稀釋燃燒，從而減少燃燒時NOx的生成；

3)助燃空氣自助燃空氣底部出口進入立火道的同時，也分別從立火道隔墻上的各段助燃空氣出口噴出，沿立火道高向，各段助燃空氣出口與煤氣出口交錯設置，使各段燃燒過程總存在過量助燃空氣與低濃度煤氣反應或過量煤氣與貧氧助燃空氣反應的情況，在立火道內形成濃淡偏離的燃燒過程，并能夠降低上游燃燒后廢氣的溫度，避免煤氣與助燃空氣快速劇烈燃燒的發生，從而進一步抑制燃燒時NOx的生成；