[發明專利]一種分段加熱分段廢氣循環的焦爐立火道結構

在審

• 申請號: 202110255034.5
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113025349A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 肖長志;楊俊峰;韓龍;嚴國華;牛聰;鄭彭
• 申請（專利權）人: 中冶焦耐（大連）工程技術有限公司
• 主分類號: C10B29/00
• 分類號: C10B29/00;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: 陶新亞

本發明涉及一種分段加熱分段廢氣循環的焦爐立火道結構，焦爐立火道為雙聯立火道，組成雙聯立火道的2個立火道頂部通過跨越孔連通，2個立火道之間另外通過廢氣循環孔連通；雙聯立火道兩側的外隔墻上和/或2個立火道之間的中部隔墻上分別沿高向設置多段氣體出口；所述中部隔墻上沿高向設有多段廢氣循環孔，其中最下方的是底部廢氣循環孔。本發明通過設置多段廢氣循環孔增加了廢氣循環量，其結構簡單、易于實施，能夠增加可燃氣體和助燃氣體與循環廢氣的摻混程度，減弱燃燒強度，從而有效提高焦爐高向加熱的均勻性并降低氮氧化物的生成量。

技術領域

本發明涉及焦爐技術領域，尤其涉及一種分段加熱分段廢氣循環的焦爐立火道結構。

背景技術

焦爐技術發展到室式結構已有近百年時間，立式焦爐的蓄熱室、斜道、燃燒室及爐頂 結構已趨于穩定，焦爐技術的發展需要大的技術革新。

近年來，隨著國家環保政策趨向嚴格及公眾環保意識的增強，各個國家對焦爐煉焦過 程煙氣中氮氧化物、硫化物等排放量的控制越來越嚴格，最新的國家標準要求，焦爐生產 過程中氮氧化物的排放量不超過500mg/m³，而一類地區的排放標準則更為嚴格。為此，焦 化設計及生產企業采取了各種方式來降低煙氣中氮氧化物、硫化物等的排放量。

目前，氮氧化物排放量的控制方式主要分為源頭控制和后處理兩種方式，源頭控制是 根據氮氧化物的生成機理，在焦爐內通過控制燃燒溫度、燃燒劇烈程度等方式減少氮氧化 物的生成，后處理是采用各種脫硫脫硝方式在煙囪附近對生成的廢氣進行處理。

對于源頭控制方式，主要采用分段加熱與廢氣循環組合的方式控制氮氧化物的生成。 在早期的炭化室高度6m以下的焦爐設計中，氮氧化物的排放并沒有具體要求，主要采用 廢氣循環方式改善爐體高向加熱的均勻性，這是因為廢氣循環可將雙聯立火道內下降氣流 立火道中的廢氣經廢氣循環孔引入上升氣流立火道，從而稀釋上升氣流立火道內的燃燒氣 體濃度，起到拉長火焰高度的作用，進而改善焦爐高向加熱的均勻性。隨著焦爐大型化的 發展及對氮氧化物排放要求越來越嚴格，只采用廢氣循環的方式已不能滿足大型焦爐高向 加熱均勻及源頭減排氮氧化物的要求。因此，大型化焦爐目前主要采用分段加熱與廢氣循 環組合的方式控制氮氧化物的生成，分段加熱的方式將上升立火道內的一個大火炬分為兩 個、三個或更多個小火炬，可明顯降低立火道內燃燒的劇烈程度，進而可明顯降低氮氧化 物的生成，從而顯著改善焦爐高向加熱的均勻性。

公開號為CN205223091U的中國實用新型專利公開了“一種降低焦爐氮氧化物生成的 立火道底部結構”，公開號為CN205223094U的中國實用新型專利公開了“一種有效降低焦 爐氮氧化物生成的立火道底部結構”，通過改變立火道底部可燃氣體和助燃氣體的通道結 構或入口結構，使可燃氣體和助燃氣體在立火道底部先與循環廢氣摻混后再燃燒，以削弱 燃燒強度，降低燃燒溫度。公開號為CN209778735U的中國實用新型專利公開了“一種焦爐燃燒室廢氣循環孔結構”，通過改變廢氣循環孔的斷面形狀、調整循環廢氣流通路徑， 以求最大化廢氣循環量，進而增強摻混程度削弱燃燒強度。公開號為CN 205223090U的中 國實用新型專利公開了“一種焦爐廢氣循環結構”，通過外部管道將廢氣回配回爐內，進 而增加廢氣循環量。上述公開技術對于改善立火道的高向加熱均勻性、降低氮氧化物的生 成都有一定的作用，而且上述公開技術通過單獨使用或組合使用已在實際應用中取得了一 定的有益效果，但實踐表明，上述技術的效果都有一定的瓶頸，達到一定程度后很難繼續 提升減排氮氧化物的效果。

發明內容

本發明提供了一種分段加熱分段廢氣循環的焦爐立火道結構，通過設置多段廢氣循環 孔增加了廢氣循環量，其結構簡單、易于實施，能夠增加可燃氣體和助燃氣體與循環廢氣 的摻混程度，減弱燃燒強度，從而有效提高焦爐高向加熱的均勻性并降低氮氧化物的生成 量。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：