[發(fā)明專利]采用富煤氣加熱的低氮排放焦?fàn)t加熱系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810856534.2
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN108728127B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康婷;楊俊峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C10B21/10
• 分類號: C10B21/10;C10B21/04;C10B21/08
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種采用富煤氣加熱的低氮排放焦?fàn)t加熱系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法，所述焦?fàn)t加熱系統(tǒng)包括小煙道、換熱通道、助燃氣體通道和燃燒室，換熱通道由立火道底部供氣換熱通道和立火道分段供氣換熱通道組成；與立火道底部供氣換熱通道對應(yīng)的小煙道連接管上設(shè)有立火道底部供氣孔和進氣流量調(diào)節(jié)裝置一，立火道底部供氣換熱通道通過助燃氣體通道與立火道底部助燃氣體出口連通；與立火道分段供氣換熱通道對應(yīng)的小煙道連接管上設(shè)有立火道分段供氣孔和進氣流量調(diào)節(jié)裝置二，立火道分段供氣換熱通道通過助燃氣體通道與立火道隔墻內(nèi)的助燃氣體出口相連通。本發(fā)明中，進入立火道底部及中部、上部位置的助燃空氣量可獨立、定量調(diào)節(jié)，能夠有效降低氮氧化物的生成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可燃氣體下噴式焦?fàn)t技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用富煤氣加熱的低氮排放焦?fàn)t加熱系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，對焦?fàn)t提出了更高的要求，如要求加熱均勻、生產(chǎn)能力大、加熱系統(tǒng)阻力小、調(diào)節(jié)控制方便等。目前我國現(xiàn)有的下噴式焦?fàn)t，為控制立火道內(nèi)的燃燒溫度，改善立火道內(nèi)高向加熱均勻性，采用了高低燈頭、廢氣循環(huán)和助燃氣體分段供給等方式。采用上述措施的焦?fàn)t加熱系統(tǒng)如圖1-圖3所示，助燃氣體從蓄熱室1進入斜道2，在斜道2處分流，一部分通過立火道底部助燃氣體出口7直接進入立火道3底部，另一部分通過立火道隔墻內(nèi)的助燃氣體通道4，從分段助燃氣體出口5進入立火道3。這種結(jié)構(gòu)形式的焦?fàn)t，助燃空氣從一個蓄熱室通過斜道2分流，分別進入立火道3底部和立火道3中部、上部，只能通過調(diào)整斜道口調(diào)節(jié)磚9和分段出口調(diào)節(jié)磚8的分布，調(diào)節(jié)進入立火道3底部和中部、上部的助燃空氣分配比例，進一步調(diào)整立火道底部和中部、上部的加熱量。

目前國內(nèi)投產(chǎn)的6米以上焦?fàn)t，在采用富煤氣加熱時，氮氧化物排放水平均高于500mg/m³，無法滿足行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。分析發(fā)現(xiàn)，采用上述加熱系統(tǒng)的焦?fàn)t，在爐體設(shè)計階段，只能通過理論計算確定調(diào)節(jié)磚的分布，而實際生產(chǎn)中無法定量地確定兩部分氣流量的分配比例，因此誤差較大；焦?fàn)t運行投產(chǎn)后，在立火道底部的過量空氣系數(shù)接近于1，燃燒劇烈，燃燒溫度高，在此高溫區(qū)生成了大量的氮氧化物，而由于爐體結(jié)構(gòu)限制又無法實現(xiàn)調(diào)節(jié)磚的調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致立火道底部助燃空氣進氣量無法有效調(diào)節(jié)，燃燒溫度無法降低，氮氧化物的生成無法抑制；而當(dāng)焦?fàn)t生產(chǎn)狀態(tài)改變時，同樣由于無法調(diào)節(jié)立火道底部和中部、上部的助燃空氣量，使得立火道內(nèi)高溫區(qū)無法控制，氮氧化物大量生成。為了使得焦?fàn)t排放達標(biāo)，只能在爐后增加脫硝工序，使得建設(shè)成本和生產(chǎn)成本大幅提高。

另外，上述加熱系統(tǒng)中，斜道2采用Y型分叉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了設(shè)計難度，為保證嚴(yán)密性，設(shè)計磚型復(fù)雜，增加了制磚難度，砌筑過程中保護和清掃困難，增加了砌筑難度，又由于流通結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了系統(tǒng)阻力，不利于助燃空氣流通。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種采用富煤氣加熱的低氮排放焦?fàn)t加熱系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法，進入立火道底部及中部、上部位置的助燃空氣量可獨立、定量調(diào)節(jié)，并且采用爐外調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)簡單方便，能夠有效減小立火道內(nèi)高溫區(qū)面積，降低氮氧化物的生成。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

采用富煤氣加熱的低氮排放焦?fàn)t加熱系統(tǒng)，包括自下至上依次連接的小煙道、換熱通道、助燃氣體通道和燃燒室，所述換熱通道由立火道底部供氣換熱通道和立火道分段供氣換熱通道組成；與立火道底部供氣換熱通道對應(yīng)小煙道連接的小煙道連接管上設(shè)有立火道底部供氣孔，立火道底部供氣孔處設(shè)進氣流量調(diào)節(jié)裝置一，立火道底部供氣換熱通道通過助燃氣體通道與立火道底部助燃氣體出口直接連通；與立火道分段供氣換熱通道對應(yīng)小煙道連接的小煙道連接管上設(shè)有立火道分段供氣孔，立火道分段供氣孔處設(shè)進氣流量調(diào)節(jié)裝置二，立火道分段供氣換熱通道通過助燃氣體通道與立火道隔墻內(nèi)的助燃氣體出口相連通。

所述立火道隔墻內(nèi)的助燃氣體出口沿高向設(shè)置多個。