一種干熄爐專用供氣裝置

《一種干熄爐專用供氣裝置》涉及一種為冷卻干熄爐內焦炭時，能使循環(huán)冷卻氣體和焦炭進行有效均勻換熱，并能使冷焦炭均勻通過干熄爐的專用設備，是一種干熄爐專用供氣裝置。

中國國內運行的干熄焦用供氣裝置只有75噸/小時干熄焦用供氣裝置以及70噸/小時干熄焦用供氣裝置，處理能力均較小。75噸/小時干熄焦用供氣裝置在使用過程中經不斷改進已達到較好效果。但對70噸/小時干熄焦裝置的調查中發(fā)現，干熄爐很難達到其設計處理能力，不得不將焦爐所生產的部分焦炭去濕熄，這既不利于焦爐生產的組織，又不利于高爐操作對焦炭水分穩(wěn)定性的要求。與中國以外大型干熄焦裝置相比，雖然70噸/小時干熄焦裝置設計采用的干熄爐的冷卻能力以及噸焦氣料比均極大，但因爐內焦炭在干熄爐的整個橫截面上不能實現均勻冷卻以及進入干熄爐的冷循環(huán)氣體的溫度較高，使得爐內焦炭所需的冷卻時間延長，即使在實際生產中將循環(huán)風量加大也很難達到設計處理能力。分析焦炭在干熄爐內冷卻不均勻的原因，主要是在整個干熄爐橫截面上焦炭的粒度分布不均勻、焦炭下降速度分布不均勻以及氣流分布不均勻造成的。而后兩者與供氣裝置的結構有很大關系。

在干熄焦裝置大型化的過程中，中國以外各公司充分分析了影響干熄爐冷卻性能的各項因素，將干熄爐內焦炭的均勻冷卻作為重要的研究方向，采用了包括供氣裝置的優(yōu)化在內的各項新技術，來實現爐內焦炭的均勻冷卻，從而減小整套干熄焦裝置的建設投資及運行成本。

安裝于干熄爐底部的供氣裝置對干熄爐內焦炭下降的均勻性和氣流分布的均勻性有很大影響。若其結構有利于爐內焦炭在圓周方向的均勻下落，有利于進入干熄爐的冷循環(huán)氣體在干熄爐圓周方向的均勻分布，則有利于實現爐內焦炭的均勻冷卻，從而改善干熄爐的冷卻性能，提高干熄爐的冷卻效率，減小焦炭在干熄爐內的干熄時間。這樣，可減小干熄爐冷卻室的容積以及降低噸焦氣料比，從而降低整套干熄焦裝置的建設投資及運行成本。這對大型化干熄焦裝置而言效果將更加明顯。

圖1是一種干熄爐專用供氣裝置的結構示意圖；

圖2是一種干熄爐專用供氣裝置的俯視圖；

圖3是一種干熄爐專用供氣裝置的A-A剖視圖；

圖4是一種干熄爐專用供氣裝置的調節(jié)棒分布圖。

圖中：1-上錐斗，2-抗磨鑄鐵板，3-下錐斗，4-調節(jié)棒固定座，5-調節(jié)棒，6-十字風道，7-中央風帽，8-風量調節(jié)板，9-下部臺架，10-干熄爐殼體，11-上氣室，12-下氣室，13-環(huán)形風道。

2016年12月7日，《一種干熄爐專用供氣裝置》獲得第十八屆中國專利金獎。

見圖1、圖2、圖3、圖4，該裝置由上錐斗1、下錐斗3、干熄爐殼體10、環(huán)形風道13、十字風道6、中央風帽7組成，上錐斗1、下錐斗3套插在一起，套插檐形成的環(huán)狀縫隙構成環(huán)形風道13，并在該處設有風量調節(jié)板，其氣量控制由風量調節(jié)板8完成。十字風道6位于下錐斗3上部，水平設置，其中心與干熄爐中心重合并向上延伸與設置于錐斗上部的中央風帽7連通；上錐斗1、下錐斗3與干熄爐殼體10組成的氣體分配室被分成完全隔絕的上下兩層氣室即上氣室11和下氣室12，上氣室11連通環(huán)形風道13，以周邊風環(huán)的形式向錐斗中部由外向內供風，下氣室12連通十字風道6入口，通過十字風道垂直向上給中央風帽7供風，形成一種由周邊風環(huán)由外向內供風及中央風帽從爐體上部由內向外供風相結合的供風形式。上下兩層氣體流量的分配，是由設置在干熄爐入口循環(huán)氣體管路上的調節(jié)翻板來實現的。

為了減少焦炭流動時對上錐斗1、下錐斗3內壁的磨損，依據不同部位焦炭的溫度和焦炭流速，在上錐斗1、下錐斗3內壁上分別襯以抗磨鑄鐵板2，抗磨鑄鐵板2采用沉頭螺栓固定在上錐斗1、下錐斗3內壁上。

中央風帽7為傘形結構，由三層頂錐和下部大錐兩部分組成。循環(huán)氣體由中央風帽7傘檐下鼓入爐內與焦炭換熱。與焦炭相接觸的傘面鑄鐵板，用螺栓固定在下部鋼結構架上。

兩條十字風道6在于熄爐中心匯集后，垂直向上給中央風帽7供風。由于跨度大，受熱作用力及焦炭的沖擊力，水平氣道具有較強的支撐剛度，且外部覆以易于更換的抗磨鑄鐵板。十字風道6為凸形，其進風入口直徑小于在干熄爐中心位置的直徑。

在下錐斗3下部直段的全圓周方向，設置調節(jié)棒固定座4，調節(jié)棒固定座4周邊設置有調節(jié)棒5，可調節(jié)焦炭均勻下料。整個裝置由下部臺架9支撐。

一種干熄爐專用供氣裝置專利目的

《一種干熄爐專用供氣裝置》的目的是提供一種干熄爐專用供氣裝置，該裝置可有效解決進入干熄爐的冷循環(huán)氣體在干熄爐圓周方向的均勻分布，有利于實現爐內焦炭的均勻冷卻，從而改善干熄爐的冷卻性能，提高干熄爐的冷卻效率，減小焦炭在干熄爐內的干熄時間。

一種干熄爐專用供氣裝置技術方案

《一種干熄爐專用供氣裝置》特征在于：該裝置由上錐斗、下錐斗、干熄爐殼體、環(huán)形風道、十字風道、中央風帽組成，上錐斗、下錐斗套插在一起，套插檐形成的環(huán)狀縫隙構成環(huán)形風道，十字風道位于下錐斗上部，水平設置，其中心與干熄爐中心重合并向上延伸與設置于錐斗上部的中央風帽連通；上錐斗、下錐斗與干熄爐殼體組成的氣體分配室被分成完全隔絕的上下兩層氣室即上氣室和下氣室，上氣室連通環(huán)形風道，以周邊風環(huán)的形式向錐斗中部由外向內供風，下氣室連通十字風道，通過十字風道垂直向上給中央風帽供風，形成一種由周邊風環(huán)由外向內供風及中央風帽從爐體上部由內向外供風相結合的供風形式。

在上錐斗、下錐斗之間的套插檐上設有風量調節(jié)板。

在上錐斗、下錐斗的內壁上分別襯以抗磨鑄鐵板。

中央風帽為傘形結構，由三層頂錐和下部大錐兩部分組成。

十字風道入口直徑小于在干熄爐中心位置的直徑，且在十字風道外部覆以抗磨鑄鐵板。

在下錐斗下部直段的全圓周方向，設置調節(jié)棒固定座，調節(jié)棒固定座周邊設置有調節(jié)棒。

一種干熄爐專用供氣裝置改善效果

《一種干熄爐專用供氣裝置》的優(yōu)點是：從周邊風環(huán)由外向內供風及中央風帽從爐體上部由內向外供風相結合的供風形式，可有效解決進入干熄爐的冷循環(huán)氣體在干熄爐圓周方向的均勻分布，有利于實現爐內焦炭的均勻冷卻，從而改善干熄爐的冷卻性能，提高干熄爐的冷卻效率，減小焦炭在干熄爐內的干熄時間。該裝置可適用所有大中小型的干熄焦裝置使用，具有調節(jié)靈活、控制精確、檢修方便、結構布置合理、投資省、效果顯著、無循環(huán)冷卻氣體泄露和不產生污染等優(yōu)點。

1.《一種干熄爐專用供氣裝置》特征在于：該裝置由上錐斗、下錐斗、干熄爐殼體、環(huán)形風道、十字風道、中央風帽組成，上錐斗、下錐斗套插在一起，套插檐形成的環(huán)狀縫隙構成環(huán)形風道，十字風道位于下錐斗上部，水平設置，其中心與干熄爐中心重合并向上延伸與設置于錐斗上部的中央風帽連通；上錐斗、下錐斗與干熄爐殼體組成的氣體分配室被分成完全隔絕的上下兩層氣室即上氣室和下氣室，上氣室連通環(huán)形風道，以周邊風環(huán)的形式向錐斗中部由外向內供風，下氣室連通十字風道，通過十字風道垂直向上給中央風帽供風，形成一種由周邊風環(huán)由外向內供風及中央風帽從爐體上部由內向外供風相結合的供風形式；在上錐斗、下錐斗之間的套插檐上設有風量調節(jié)板，在上錐斗、下錐斗的內壁上分別襯以抗磨鑄鐵板，中央風帽為傘形結構，由三層頂錐和下部大錐兩部分組成。

2.根據權利要求1所述的一種干熄爐專用供氣裝置，其特征在于：十字風道入口直徑小于在干熄爐中心位置的直徑，且在十字風道外部覆以抗磨鑄鐵板。

3.根據權利要求1所述的一種干熄爐專用供氣裝置，其特征在于：在下錐斗下部直段的全圓周方向，設置調節(jié)棒固定座，調節(jié)棒固定座周邊設置有調節(jié)棒。

其英文名稱為Coke Dry Quenching,簡稱CDQ

所謂干熄焦，是相對濕熄焦而言的，是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。在干熄焦過程中，紅焦從干熄爐頂部裝入，低溫隋性氣體由循環(huán)風機鼓人干熄爐冷卻段紅焦層內，吸收紅焦顯熱，冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，從干熄爐環(huán)形煙道出來的高溫惰性氣體流經干熄焦鍋爐進行熱交換，鍋爐產生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風機重新鼓入干熄爐，惰性氣體在封閉的系統(tǒng)內循環(huán)使用。干熄焦在節(jié)能、環(huán)保和改善焦炭質量等方面優(yōu)于濕熄焦。

干法熄焦是用循環(huán)惰性氣體為熱載體，由循環(huán)風機將冷的循環(huán)氣體輸入紅焦冷卻室冷卻高溫焦炭至250℃以下排出。吸收焦炭熱量后的循環(huán)熱氣導入廢熱鍋爐回收熱量，產生蒸汽。循環(huán)氣體冷卻、除塵后，再經風機返回冷卻室，如此循環(huán)冷卻紅焦。

煤在煉焦結束準備出焦時，焦炭的溫度在950～1100℃，紅焦所含的熱量約相當于煉焦時所供熱量的45%。傳統(tǒng)的水濕法熄焦，熱量全部損失，同時會產生大量含塵和有害物質的蒸汽，污染環(huán)境，腐蝕周圍的金屬構筑物。

干熄焦技術是重大節(jié)能項目，適用于大、中型焦化廠。干法熄焦是在密閉系統(tǒng)內完成熄焦過程，與通常濕熄焦相比，可基本消除酚、HCN、H2S、NH3的排放，減少焦塵排放，且節(jié)省熄焦用水。

主要設備有干熄焦冷卻室、循環(huán)風機、廢熱鍋爐、焦罐車、裝料吊車、排焦閘、旋轉密封閥、布袋除塵器等。

干法熄焦過程起源于瑞士，20世紀60年代，實現了連續(xù)穩(wěn)定生產，并逐步向大型化、自動化和低能耗方向發(fā)展。

干法熄焦工藝流程比較復雜,從焦爐碳化室中推出的950~1050℃的紅焦經過攔焦機的導焦柵落入運載車上的焦罐內，運載車由電機車牽引至干熄焦裝置提升機井架底部，由提升機將焦罐提升至井架頂部，再平移到干熄爐爐項。焦罐中的焦炭通過爐頂裝置裝入干熄爐。在干熄爐中，焦炭與惰性氣體直接進行熱交換，被冷卻至250℃以下。冷卻后的焦炭經排焦裝置卸到膠帶輸送機上，送到篩焦系統(tǒng)。

180℃的冷惰性氣體由循環(huán)風機通過干熄爐底的供氣裝置鼓入爐內，與紅焦炭進行熱交換，出干熄爐的熱惰性氣體溫度約為850~980℃。熱惰性氣體夾帶大量的焦粉經一次除塵器進行沉降，氣體含塵量降到l0g/m以下，進入干熄焦鍋爐換熱，在這里惰性氣體溫度降至200℃以下。惰性氣體由鍋爐出來，經二次除塵器，含塵量降到1g/m以下，再由循環(huán)風機送入干熄爐循環(huán)使用。鍋爐產生的蒸汽中壓蒸汽可并入廠內蒸汽管網或送去發(fā)電。

（1）回收紅焦顯熱。出爐紅焦的顯熱約占焦爐能耗的35%-40%,這部分能量相當于煉焦煤能量的5%。采用干熄焦可回收約80%的紅焦顯熱，每熄1噸焦炭可回收3.9MPa, 450℃蒸汽0.45噸，發(fā)達國家可產0.6噸左右。

（2）減少環(huán)境污染。主要體現在兩個方面：其一當采用濕法熄焦時，每熄I噸紅焦炭就要將0.5噸含有大量酚、氰化物、硫化物及粉 塵的蒸汽拋向天空，這部分污染占煉焦對環(huán)境污染的三分之一。干熄焦則是利用惰性氣體，在密閉系統(tǒng)中將紅焦熄滅，并配備良好的除塵回收設施，對這部分排放物回收，基本上不污染環(huán)境。

其二由于干熄焦的循環(huán)惰性氣體能產生蒸汽，并可用于發(fā)電?？梢员苊馍a相同數量蒸汽的鍋爐對大氣的污染，減少了 S0₂、CO₂向大氣的排放。對規(guī)模為100萬噸/年 焦化廠而言，采用干熄焦，每年可以減少8萬~10萬噸動力煤燃燒對大氣的污染。

（3）改善焦炭質量，干熄焦與濕熄焦相比，焦炭N40提高3%-8%。改善0.3%~0.8%。 國際上公認：大型髙爐采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2%，使高爐生產能力提高1%。

（4）在保持原焦炭質量不變的條件下，采用干熄焦可以降低強黏結性的焦煤、肥煤配入量 10% -20%,有利于保護資源，降低煉焦成本。