[發明專利]采用富煤氣加熱的低氮排放焦爐加熱系統及其調節方法

有效

• 申請號: 201810856534.2
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN108728127B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 康婷;楊俊峰
• 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;C10B21/04;C10B21/08
• 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

本發明涉及一種采用富煤氣加熱的低氮排放焦爐加熱系統及其調節方法，所述焦爐加熱系統包括小煙道、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的小煙道連接管上設有立火道底部供氣孔和進氣流量調節裝置一，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的小煙道連接管上設有立火道分段供氣孔和進氣流量調節裝置二，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的助燃氣體出口相連通。本發明中，進入立火道底部及中部、上部位置的助燃空氣量可獨立、定量調節，能夠有效降低氮氧化物的生成。

技術領域

本發明涉及可燃氣體下噴式焦爐技術領域，尤其涉及一種采用富煤氣加熱的低氮排放焦爐加熱系統及其調節方法。

背景技術

隨著現代生產方式的轉變，對焦爐提出了更高的要求，如要求加熱均勻、生產能力大、加熱系統阻力小、調節控制方便等。目前我國現有的下噴式焦爐，為控制立火道內的燃燒溫度，改善立火道內高向加熱均勻性，采用了高低燈頭、廢氣循環和助燃氣體分段供給等方式。采用上述措施的焦爐加熱系統如圖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。這種結構形式的焦爐，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，只能通過調整斜道口調節磚9和分段出口調節磚8的分布，調節進入立火道3底部和中部、上部的助燃空氣分配比例，進一步調整立火道底部和中部、上部的加熱量。

目前國內投產的6米以上焦爐，在采用富煤氣加熱時，氮氧化物排放水平均高于500mg/m³，無法滿足行業排放標準。分析發現，采用上述加熱系統的焦爐，在爐體設計階段，只能通過理論計算確定調節磚的分布，而實際生產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；焦爐運行投產后，在立火道底部的過量空氣系數接近于1，燃燒劇烈，燃燒溫度高，在此高溫區生成了大量的氮氧化物，而由于爐體結構限制又無法實現調節磚的調節作用，導致立火道底部助燃空氣進氣量無法有效調節，燃燒溫度無法降低，氮氧化物的生成無法抑制；而當焦爐生產狀態改變時，同樣由于無法調節立火道底部和中部、上部的助燃空氣量，使得立火道內高溫區無法控制，氮氧化物大量生成。為了使得焦爐排放達標，只能在爐后增加脫硝工序，使得建設成本和生產成本大幅提高。

另外，上述加熱系統中，斜道2采用Y型分叉結構，結構復雜，增加了設計難度，為保證嚴密性，設計磚型復雜，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，又由于流通結構復雜，增加了系統阻力，不利于助燃空氣流通。

發明內容

本發明提供了一種采用富煤氣加熱的低氮排放焦爐加熱系統及其調節方法，進入立火道底部及中部、上部位置的助燃空氣量可獨立、定量調節，并且采用爐外調節方式，調節簡單方便，能夠有效減小立火道內高溫區面積，降低氮氧化物的生成。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

采用富煤氣加熱的低氮排放焦爐加熱系統，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小煙道連接的小煙道連接管上設有立火道底部供氣孔，立火道底部供氣孔處設進氣流量調節裝置一，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小煙道連接的小煙道連接管上設有立火道分段供氣孔，立火道分段供氣孔處設進氣流量調節裝置二，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的助燃氣體出口相連通。

所述立火道隔墻內的助燃氣體出口沿高向設置多個。