一种焦炉加热系统和焦炉的制作方法

1.本实用新型涉及焦炉加热技术领域，尤其涉及一种焦炉加热系统和焦炉。


背景技术：

2.现代生产方式的转变促进了焦炉向大型化发展。国际上现有的大型焦炉加热系统一般采用单烟道形式。如图1所示，单烟道形式的焦炉加热系统的燃烧室立火道500沿焦炉的长度方向a顺序排列，燃料燃烧时产生的废气沿下降通道从机侧或焦侧的分烟道10排出，这种结构形式的焦炉加热系统在长度方向上的气体分配不均匀，导致焦炉的长度方向的加热均匀性恶化，炼焦耗热量增加，降低了焦炉的热工效率。
3.因此，如何提高焦炉的热工效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种焦炉加热系统，以便于提高焦炉的热工效率。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种焦炉加热系统，用于焦炉，所述焦炉包括蓄热室和小烟道，所述小烟道位于所述蓄热室的底部，所述焦炉加热系统包括：
7.设置于所述小烟道的中部的中间隔墙，所述中间隔墙将所述小烟道的长度方向隔绝为焦侧烟道和机侧烟道，并且所述焦侧烟道远离所述中间隔墙的一端和所述机侧烟道远离所述中间隔墙的一端均能够与贫煤气和助燃空气导通；
8.与所述焦侧烟道连通的焦侧废气系统；
9.与所述机侧烟道连通的机侧废气系统。
10.优选地，在上述焦炉加热系统中，还包括多个沿所述焦炉的长度方向顺序排列的燃烧室立火道，形成沿所述焦炉的长度方向依次且交替排列的上升火道和下降火道，所述上升火道和所述下降火道通过燃烧室跨越孔连通。
11.优选地，在上述焦炉加热系统中，还包括能够与富煤气流导通的焦炉煤气管道。
12.优选地，在上述焦炉加热系统中，还包括连通所述焦炉煤气管道和所述燃烧室立火道的砖煤气道。
13.优选地，在上述焦炉加热系统中，还包括位于所述燃烧室立火道的下部的斜道区，所述斜道区连通所述燃烧室立火道和所述小烟道。
14.优选地，在上述焦炉加热系统中，相邻的所述燃烧室立火道之间设有立火道隔墙，并且所述立火道隔墙的内部设置有至少一个空气多段出口和至少一个煤气多段出口。
15.优选地，在上述焦炉加热系统中，还包括能够与贫煤气流导通的焦侧混合煤气管道和机侧混合煤气管道，并且所述焦侧混合煤气管道与所述焦侧废气系统连通，所述机侧混合煤气管道与所述机侧废气系统连通。
16.优选地，在上述焦炉加热系统中，还包括与所述焦侧废气系统连通的焦侧分烟道
和与所述机侧废气系统连通的机侧分烟道。
17.一种焦炉，包括炭化室和如上任意一项所述的焦炉加热系统。
18.优选地，在上述焦炉中，所述炭化室的高度为5米到10米。
19.使用本实用新型所提供的焦炉加热系统时，由于中间隔墙将小烟道划分为焦侧烟道和机侧烟道，焦侧烟道连通焦侧废气系统，机侧烟道连通机侧废气系统，因此当废气在焦炉加热系统的压力作用下进入蓄热室底部的小烟道时，一部分通过焦侧烟道进入焦侧废气系统，另一部分通过机侧烟道进入机侧废气系统，进而缩短了废气的排出行程；同样地，当焦侧烟道远离中间隔墙的一端和机侧烟道远离中间隔墙的一端与贫煤气和助燃空气导通，即贫煤气和助燃空气由小烟道的两侧进入焦炉时，中间隔墙的设置使得贫煤气和助燃空气通过小烟道进入焦炉时的行程缩短。由此可见，本实用新型所提供的焦炉加热系统使得废气的排出行程、贫煤气的通入行程和助燃空气的通入行程均被缩短，提高了废气、贫煤气和助燃空气在焦炉内的均匀性，进而提高了焦炉的长度方向的加热均匀性，降低了炼焦耗热量，提高了焦炉的热工效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为一种现有的焦炉加热系统的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例所提供的一种焦炉加热系统的纵向剖视结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例所提供的一种焦炉加热系统的横向剖视结构示意图。
24.其中，10为分烟道，100为蓄热室，101为煤气蓄热室，102为空气蓄热室，200为小烟道，201为中间隔墙，202为焦侧烟道，203为机侧烟道，300为焦侧废气系统，301为焦侧分烟道，400为机侧废气系统，401为机侧分烟道，500为燃烧室立火道，501为上升火道，502为下降火道，503为燃烧室跨越孔，504为斜道区，505为立火道隔墙，5051为空气多段出口，5052为煤气多段出口，600为焦炉煤气管道，700为砖煤气道，800为焦侧混合煤气管道，900为机侧混合煤气管道，a为焦炉的长度方向。
具体实施方式
25.有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种焦炉加热系统，以便于提高焦炉的热工效率。
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图2至图3所示，本实用新型实施例公开了一种焦炉加热系统，用于焦炉，焦炉包括蓄热室100和小烟道200，小烟道200位于蓄热室100的底部，焦炉加热系统包括中间隔墙201、焦侧废气系统300和机侧废气系统400。
28.其中，中间隔墙201设置于小烟道200的中部，并且中间隔墙201将小烟道200的长度方向隔绝为焦侧烟道202和机侧烟道203，焦侧烟道202远离中间隔墙201的一端和机侧烟道203远离中间隔墙201的一端均能够与贫煤气和助燃空气导通；焦侧废气系统300与焦侧烟道202连通；机侧废气系统400与机侧烟道203连通。
29.使用本实用新型所提供的焦炉加热系统时，由于中间隔墙201将小烟道200划分为焦侧烟道202和机侧烟道203，焦侧烟道202连通焦侧废气系统300，机侧烟道203连通机侧废气系统400，因此当废气在焦炉加热系统的压力作用下进入蓄热室100底部的小烟道200时，一部分通过焦侧烟道202进入焦侧废气系统300，另一部分通过机侧烟道203进入机侧废气系统400，进而缩短了废气的排出行程；同样地，当焦侧烟道202远离中间隔墙201的一端和机侧烟道203远离中间隔墙201的一端与贫煤气和助燃空气导通，即贫煤气和助燃空气由小烟道200的两侧进入焦炉时，中间隔墙201的设置使得贫煤气和助燃空气通过小烟道200进入焦炉时的行程缩短。由此可见，本实用新型所提供的焦炉加热系统使得废气的排出行程、贫煤气的通入行程和助燃空气的通入行程均被缩短，提高了废气、贫煤气和助燃空气在焦炉内的均匀性，进而提高了焦炉的长度方向a的加热均匀性，降低了炼焦耗热量，提高了焦炉的热工效率；同时，使得焦炉生产过程中热工调节更简便、更准确，缩短调试时间，增加生产效率。
30.需要说明的是，中间隔墙201设置于但不仅限于设置于小烟道200的中部，还可以设置于小烟道200的任意位置，只要是能缩短废气的排出行程、贫煤气的通入行程和助燃空气的通入行程的位置均属于本实用新型保护范围内；优选地，本实用新型实施例将中间隔墙201设置于小烟道200的中部，能够使焦侧烟道202和机侧烟道203对称设置于中间隔墙201所在平面的两侧，进而最大限度的提高废气、贫煤气和助燃空气在焦炉内的均匀性，提高了焦炉的长度方向a的加热均匀性。
31.进一步地，本实用新型所提供的焦炉加热系统还包括多个沿焦炉的长度方向a顺序排列的燃烧室立火道500，形成沿焦炉的长度方向a依次且交替排列的上升火道501和下降火道502，避免下文所述的立火道隔墙505的两侧都是上升火道501的情况，进而减少局部温度过道的现象，提高立火道隔墙505的强度，同时，由于上升火道501和下降火道502交替排列，使得从焦炉的一侧到另一侧，下降火道502都是单数的燃烧室立火道500或者都是双数的燃烧室立火道500，焦炉的炉顶测温时能够有规律可寻，并且，富煤气加热时，与上升火道501连通的下文所述的第一管道600的支管都是单数或者都是双数，加热制度简单，生产调节方便；上升火道501和下降火道502通过燃烧室跨越孔503连通，以便于使燃烧室立火道500的上升火道501内的废气通过燃烧室跨越孔503进入相邻的燃烧室立火道500，并在焦炉加热系统的压力作用下向下运动，形成下降火道502，与上升火道501组成为一对双联火道。
32.需要说明的是，上述燃烧室跨越孔503的形状可以是方形、圆形或者多边形等结构，只要是能够满足使用要求的燃烧室跨越孔503均属于本实用新型保护范围内。
33.进一步地，本实用新型所提供的焦炉加热系统还包括能够与富煤气流导通的焦炉煤气管道600，以便于通过焦炉煤气管道600向焦炉加热系统内通入富煤气流。
34.并且，焦炉加热系统还包括连通焦炉煤气管道600和燃烧室立火道500的砖煤气道700，以便于使富煤气流通过焦炉煤气管道600进入砖煤气道700，进而进入与砖煤气道700连通的燃烧室立火道500并与助燃空气燃烧。
35.此外，本实用新型所提供的焦炉加热系统还包括位于燃烧室立火道500的下部的斜道区504，斜道区504连通燃烧室立火道500和小烟道200，以便于使燃烧室立火道500的废气经过斜道区504进入小烟道200，由焦侧烟道202和机侧烟道203进入焦侧废气系统300和机侧废气系统400；并且使焦侧烟道202通入的贫煤气和助燃空气与机侧烟道203通入的贫煤气和助燃空气由斜道区504进入燃烧室立火道500，在燃烧室立火道500内完成燃烧。
36.需要说明的是，本实用新型所提供的斜道区504的倾斜角可以30
°
、40
°
或者50
°
等不小于30
°
的任意角度，只要是能够满足使用要求的倾斜角均属于本实用新型保护范围内。
37.进一步的，如图3所示，相邻的燃烧室立火道500之间设有立火道隔墙505，并且立火道隔墙505的内沿设置有至少一个空气多段出口5051至少一个煤气多段出口5052，以便于提高焦炉的高向加热均匀性，减少氮氧化合物的含量。
38.需要说明的是，当空气多段出口5051为多个时，多个空气多段出口5051可以沿立火道隔墙505的高度方向随机布置、均匀分布或者等差数列分布等，只要是能够满足使用要求的分布形式均属于本实用新型保护范围内。
39.同样地，煤气多段出口5052为多个时，多个煤气多段出口5052可以沿立火道隔墙505的高度方向随机布置、均匀分布或者等差数列分布等，只要是能够满足使用要求的分布形式均属于本实用新型保护范围内。
40.进一步地，本实用新型所提供的焦炉加热系统还包括能够与贫煤气导通的焦侧混合煤气管道800和机侧混合煤气管道900，并且焦侧混合煤气管道800与焦侧废气系统300连通，机侧混合煤气管道900与机侧废气系统400连通，以便于使焦侧混合煤气管道800通入的贫煤气流依次进入焦侧废气系统300和焦侧烟道202，使机侧混合煤气管道900通入的贫煤气流依次进入机侧废气系统400和机侧烟道203，进而使得焦炉加热系统不仅可以使用富煤气进行加热，还可采用贫煤气或富煤气与贫煤气组成的混合煤气进行加热。
41.并且，本实用新型所提供的焦炉加热系统还包括与焦侧废气系统300连通的焦侧分烟道301和与机侧废气系统400连通的机侧分烟道401，以便于通过焦侧分烟道301排出进入焦侧废气系统300的废气，通过机侧分烟道401排出进入机侧废气系统400的废气，同时，采用两个废气系统分别布置在焦炉的两侧，使得单体设备较小，制造简单，并且焦炉加热系统的交换设备受力对称，能够延长焦炉加热系统的交换设备的使用寿命。
42.使用本实用新型所提供的焦炉加热系统进行加热，当可燃气体为富煤气时，富煤气由位于焦炉地下室的焦炉煤气管道600通入，并经砖煤气道700后进入燃烧室立火道500，助燃空气经焦侧废气系统300和机侧废气系统400后分别进入焦侧烟道202和机侧烟道203，再经斜道区504进入燃烧室立火道500，进而与富煤气一起燃烧，燃烧后产生的废气向上运动，形成上升火道501；燃烧产生的废气由燃烧室跨越孔503进入相邻的燃烧室立火道500，并在焦炉加热系统的压力作用下向下运动，形成下降火道502，进入斜道区504；进入斜道区504的一部分废气进入焦侧烟道202，通过与之对应的焦侧废气系统300进入焦侧分烟道301排出焦炉，另一部分废气进入机侧烟道203，通过与之对应的机侧废气系统400进入机侧分烟道401排出焦炉。
43.当可燃气体为贫煤气时，由焦侧混合煤气管道800通入的贫煤气通过焦侧废气系统300进入焦侧烟道202，由机侧混合煤气管道900通入的贫煤气通过机侧废气系统400进入机侧烟道203，然后贫煤气流经蓄热室100的煤气蓄热室101、斜道区504后进入燃烧室立火
道500；助燃空气经焦侧废气系统300和机侧废气系统400后分别进入焦侧烟道202和机侧烟道203，然后流经蓄热室100的空气蓄热室102、斜道区504后进入燃烧室立火道500，进而与贫煤气混合燃烧，燃烧后产生的废气向上运动，形成上升火道501，废气经燃烧室跨越孔503进入相邻的燃烧室立火道500，并在焦炉加热系统的压力作用下向下运动，形成下降火道502，进入斜道区504；进入斜道区504的一部分废气进入焦侧烟道202，通过与之对应的焦侧废气系统300进入焦侧分烟道301排出焦炉，另一部分废气进入机侧烟道203，通过与之对应的机侧废气系统400进入机侧分烟道401排出焦炉。
44.此外，本实用新型还公开了一种焦炉，包括炭化室和如上任意一项所述的焦炉加热系统，因此兼具了上述焦炉加热系统的所有技术效果，本文在此不再一一阐述。
45.另外，本实用新型对焦炉的炭化室的长度、宽度和高度等参数不作具体限定，只要是能够满足使用要求的参数均属于本实用新型保护范围内；优选地，炭化室的高度为5米到10米。
46.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
47.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。