[发明专利]一种分段加热分段废气循环的焦炉立火道结构

说明书

本发明涉及一种分段加热分段废气循环的焦炉立火道结构，焦炉立火道为双联立火道，组成双联立火道的2个立火道顶部通过跨越孔连通，2个立火道之间另外通过废气循环孔连通；双联立火道两侧的外隔墙上和/或2个立火道之间的中部隔墙上分别沿高向设置多段气体出口；所述中部隔墙上沿高向设有多段废气循环孔，其中最下方的是底部废气循环孔。本发明通过设置多段废气循环孔增加了废气循环量，其结构简单、易于实施，能够增加可燃气体和助燃气体与循环废气的掺混程度，减弱燃烧强度，从而有效提高焦炉高向加热的均匀性并降低氮氧化物的生成量。

技术领域

本发明涉及焦炉技术领域，尤其涉及一种分段加热分段废气循环的焦炉立火道结构。

背景技术

焦炉技术发展到室式结构已有近百年时间，立式焦炉的蓄热室、斜道、燃烧室及炉顶 结构已趋于稳定，焦炉技术的发展需要大的技术革新。

近年来，随着国家环保政策趋向严格及公众环保意识的增强，各个国家对焦炉炼焦过 程烟气中氮氧化物、硫化物等排放量的控制越来越严格，最新的国家标准要求，焦炉生产 过程中氮氧化物的排放量不超过500mg/m³，而一类地区的排放标准则更为严格。为此，焦 化设计及生产企业采取了各种方式来降低烟气中氮氧化物、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为源头控制和后处理两种方式，源头控制是 根据氮氧化物的生成机理，在焦炉内通过控制燃烧温度、燃烧剧烈程度等方式减少氮氧化 物的生成，后处理是采用各种脱硫脱硝方式在烟囱附近对生成的废气进行处理。

对于源头控制方式，主要采用分段加热与废气循环组合的方式控制氮氧化物的生成。 在早期的炭化室高度6m以下的焦炉设计中，氮氧化物的排放并没有具体要求，主要采用 废气循环方式改善炉体高向加热的均匀性，这是因为废气循环可将双联立火道内下降气流 立火道中的废气经废气循环孔引入上升气流立火道，从而稀释上升气流立火道内的燃烧气 体浓度，起到拉长火焰高度的作用，进而改善焦炉高向加热的均匀性。随着焦炉大型化的 发展及对氮氧化物排放要求越来越严格，只采用废气循环的方式已不能满足大型焦炉高向 加热均匀及源头减排氮氧化物的要求。因此，大型化焦炉目前主要采用分段加热与废气循 环组合的方式控制氮氧化物的生成，分段加热的方式将上升立火道内的一个大火炬分为两 个、三个或更多个小火炬，可明显降低立火道内燃烧的剧烈程度，进而可明显降低氮氧化 物的生成，从而显著改善焦炉高向加热的均匀性。

公开号为CN205223091U的中国实用新型专利公开了“一种降低焦炉氮氧化物生成的 立火道底部结构”，公开号为CN205223094U的中国实用新型专利公开了“一种有效降低焦 炉氮氧化物生成的立火道底部结构”，通过改变立火道底部可燃气体和助燃气体的通道结 构或入口结构，使可燃气体和助燃气体在立火道底部先与循环废气掺混后再燃烧，以削弱 燃烧强度，降低燃烧温度。公开号为CN209778735U的中国实用新型专利公开了“一种焦炉燃烧室废气循环孔结构”，通过改变废气循环孔的断面形状、调整循环废气流通路径， 以求最大化废气循环量，进而增强掺混程度削弱燃烧强度。公开号为CN 205223090U的中 国实用新型专利公开了“一种焦炉废气循环结构”，通过外部管道将废气回配回炉内，进 而增加废气循环量。上述公开技术对于改善立火道的高向加热均匀性、降低氮氧化物的生 成都有一定的作用，而且上述公开技术通过单独使用或组合使用已在实际应用中取得了一 定的有益效果，但实践表明，上述技术的效果都有一定的瓶颈，达到一定程度后很难继续 提升减排氮氧化物的效果。

发明内容

本发明提供了一种分段加热分段废气循环的焦炉立火道结构，通过设置多段废气循环 孔增加了废气循环量，其结构简单、易于实施，能够增加可燃气体和助燃气体与循环废气 的掺混程度，减弱燃烧强度，从而有效提高焦炉高向加热的均匀性并降低氮氧化物的生成 量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：