[发明专利]内热式直立炭化炉的荒煤气含氧量控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及炭化炉荒煤气含氧量的控制技术。

背景技术

焦炭多采用半焦炉生产，半焦炉主要由炭化炉、输煤系统、初冷塔、电捕焦油器、集合管等构成。传统半焦炉的生产存在以下一些问题：

1.半焦炉在加料时，料直接通过通入进料口落人炉内，造成空气和炉中的荒煤气互相串通，进而影响炉内的压力波动，同时也间接影响燃烧室内煤气的燃烧状况；炉内的压力大于标准大气压，炉内的荒煤气就会通过进料口进入大气，造成污染和资源浪费。

2.当炉顶进料口打开时，进料口附近的荒煤气遇到空气而降温，使得一部分焦油冷凝，加之温度较低的煤炭不断进入炉中，使得进料口的局部压力降低，从而空气反串进入炉内，使燃烧室内的煤气燃烧状况受到影响，造成炉温炉压的下降。为了维持整个系统的压力和温度分布的合理性，不得不向炉内鼓入大量空气和煤气，但由于没有控制煤气和空气配比装置，常温空气进入炉内吸收大量热量，增加了整个炭化炉的能耗，也使得荒煤气中的氧气含量得不到有效的控制，从而造成炉内的氧气含量增加、焦炭的质量下降、灰分增加等。

电捕焦油器是直立炭化炉去除荒煤气中煤焦油的重要组成部分。电捕焦油器与机械除焦油器相比，具有捕焦油效率高、阻力损失小、气体处理量大等特点.不仅可保证后续工序对气体质量的要求，提高产品回收率，而且可明显改善操作环境。近年来，电捕焦油器在半焦煤气的净化方面获得了大范围的应用。其工作原理是：高压直流电源产生的负高压，接入电晕极(阴极)，它与沉淀极(阳极)之间产生电场，电场强度超过一定极限后在阴阳两极间即产生电晕放电。此时流经电场区的气体发生电离，产生大量的离子和电子。周围可以听见强烈的电磁风声。光线暗时可见紫兰色电晕。通过电场的煤气中的焦油、粉尘、水雾等粒子与离子或电子结合而苻电，在电场力的作用下向两极运动。由于电子质量小，运动速度快，空间分布广，所以主要是苻负电的粒子向沉淀极运动。到达沉淀极板中和后，依靠残存的静电引力和分子间凝聚力首先吸附于沉淀极，而后靠自身重力沿极板下落，通过焦油出口排出。

电捕焦油器工作时，对半焦煤气中的氧含量有严格的要求，只有半焦煤气中的氧含量不大于2％时，电捕焦油器才可以安全可靠的运行。如果半焦煤气中的氧含量超过2％，则极易引发爆炸。因此控制半焦煤气中的氧含量是保证安全生产，提高产品产量和质量的重要技术措施。

半焦炉的实际生产中，半焦煤气中的氧含量基本靠人工调节控制。由于半焦煤气中的氧含量，受回炉空气、煤气混合比例和集合管压力等多种因素的影响，是一个随机变量，人工很难控制。若回炉煤气流量过量或半焦炉集合管压力偏高，则浪费能源，污染环境；回炉空气过量或半焦炉集合管压力偏低，则使半焦荒煤气中氧含量超标，不利于安全生产。

发明内容

本发明的目的在于，克服传统半焦炉生产中存在的荒煤气中含氧量得不到有效控制、严重影响焦炉系统的操作安全、能耗大和环境污染严重之不足，提供一套准确、可靠、稳定的半焦煤气氧含量自动调节系统。

本发明的具体技术方案如下：

有一套集合管压力自动调节装置、一套回炉煤气和空气混合燃烧装置、一套半焦炉给料装置。

1.所说的半焦炉给料装置，其技术方案如下：

传统半焦炉，其炉顶是一个大开位的进料口，原料煤直接通过该进料口进入炉中。

本发明的技术方案是：在半焦炉的进料口处，设有一个多密封口的给料装置，该装置分为上料仓、过渡料仓和下料仓。其中，上料仓与输煤系统连接，下料仓与半焦炉连接。过渡料仓与下料仓的容积相等。在上料仓与过渡料仓之间，以及过渡料仓与下料仓之间，各设有一个给料装置的密封口。同时在三个料仓上，各安装有一套物位测量仪表，此三套物位测量仪表的作用如下：

上料仓的物位测量仪表(如：射频导纳物位计)与输煤系统连锁，设上下限连锁报警，不但保证上料仓不缺煤，同时也不让煤溢出料仓。过渡料仓物位测量仪表(射频导纳物位计)也设上下限连锁报警：当处于料位上限时，关闭1号自动放料装置，同时报警，即具备给半焦炉内放料条件；当处于料位下限时，先关闭2号自动放料装置，然后打开1号自动放料装置，给过渡料仓内放料。由于炉顶空间限制，下料仓物位测量仪表(可以是射频导纳物位计)仅设下限连锁报警，当料位处于下限时，打开2号自动放料装置，给半焦炉内放料。