[發明專利]一種復熱式焦爐低氮排放的調節方法

有效

• 申請號: 202110552082.0
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113122284B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 陳偉;楊俊峰;韓龍;趙殿輝;肖長志
• 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;C10B21/16
• 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

本發明涉及一種復熱式焦爐低氮排放的調節方法，包括：1)調節磚按照貧煤氣加熱方式進行排列；2)當采用富煤氣加熱時，用調節磚將立火道中某一個或者幾個分段的空氣出口和/或貧煤氣出口封堵住，使進入立火道底部、中部、上部位置的助燃空氣量能夠獨立、定量調節，實現富煤氣加熱時的低氮排放；3)當采用貧煤氣加熱時，將步驟2)中用于封堵空氣出口或貧煤氣出口的調節磚移走，恢復調節磚按貧煤氣加熱方式排列的初始狀態，實現貧煤氣加熱時的低氮排放。本發明通過將立火道中空氣或者貧煤氣的某一個或者幾個分段出口打開或者關閉，使得分段加熱的復熱式焦爐無論采用貧煤氣加熱還是采用富煤氣加熱，都可以實現低氮燃燒。

技術領域

本發明涉及焦爐煉焦技術領域，尤其涉及一種復熱式焦爐低氮排放的調節方法。

背景技術

隨著國家對環保的重視，鋼鐵聯合企業及獨立焦化企業對焦爐的節能減排要求也越來越高。我國現有的大型焦爐，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、廢氣循環和分段加熱等方式。鋼鐵聯合企業的焦爐主要采用貧煤氣加熱，但在投產前期或者貧煤氣系統檢修時會用富煤氣加熱，因此多采用既可以用貧煤氣加熱、也可以用富煤氣加熱的復熱式焦爐；獨立焦化企業一般采用富煤氣加熱的單熱式焦爐，但是有的獨立焦化企業為了預留貧煤氣加熱功能，也采用了復熱式焦爐。

分段加熱的復熱式焦爐一般按照貧煤氣加熱方式設計立火道底部以及立火道隔墻上氣體出口的調節磚排列形式。但是，當采用富煤氣加熱時，立火道底部的過量空氣系數接近于1，燃燒溫度高，在此高溫區會生成大量的氮氧化物，廢氣中氮氧化物甚至可高達800mg/m³以上，遠超行業排放標準。而對于單熱式焦爐，雖然立火道里的調節磚排列可以根據富煤氣加熱方式設計，但是在爐體設計階段，只能通過理論計算確定調節磚的分布，而實際生產中受煤氣熱值、組成以及煤餅等生產因素的影響，無法準確地確定各段氣流量的分配比例，因此理論計算結果的誤差一般比較大，導致單熱式焦爐的氮氧化物排放量一般也在500mg/m³以上，同樣遠超行業排放標準。同時，由于爐體結構以及立火道內高溫條件的制約，采用調節磚精確調節各段空氣比例比較困難，導致立火道各段助燃空氣的進氣量無法有效調節，燃燒溫度較高，氮氧化物很難有效抑制。最終，為了使焦爐排放達標，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。

為了解決上述問題，公開號為CN?108728127A的中國專利申請公開了“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”，公開號為CN?108774537A的中國專利申請公開了“一種低氮排放的復熱式焦爐加熱系統及其調節方法”，兩者都是通過將蓄熱室與立火道底部以及中部/上部氣體出口一一對應，使得進入立火道底部及中部/上部位置的助燃空氣量或者煤氣可獨立、定量調節，進而降低氮氧化物的生成。然而這些技術方案都是通過改變焦爐結構實現的，而且有的焦爐結構非常復雜，實施起來不僅費時費力，且有一定的風險。特別是對于已經投產的焦爐，由于焦爐結構已經固定，很難再通過改變焦爐結構而實現低氮排放。

發明內容

本發明提供了一種復熱式焦爐低氮排放的調節方法，通過將立火道中空氣或者貧煤氣的某一個或者幾個分段出口打開或者關閉，使得分段加熱的復熱式焦爐無論采用貧煤氣加熱還是采用富煤氣加熱，都可以實現低氮燃燒；并且在不改變國內現有焦爐結構的前提下，使得進入立火道底部、中部、上部位置的助燃空氣量可從爐外獨立、定量的調節，從而有效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：

一種復熱式焦爐低氮排放的調節方法，所述復熱式焦爐由小煙道、蓄熱室、斜道、燃燒室、炭化室及爐頂組成，采用貧煤氣或富煤氣加熱，燃燒室立火道采用分段加熱方式，在立火道底部氣體出口及立火道隔墻氣體出口處分別設調節磚，用于控制焦爐高向加熱均勻性；所述調節方法包括：

1)調節磚按照貧煤氣加熱方式進行排列；