一种干熄炉专用供气装置专利目的

《一种干熄炉专用供气装置》的目的是提供一种干熄炉专用供气装置，该装置可有效解决进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善干熄炉的冷却性能，提高干熄炉的冷却效率，减小焦炭在干熄炉内的干熄时间。

一种干熄炉专用供气装置技术方案

《一种干熄炉专用供气装置》特征在于：该装置由上锥斗、下锥斗、干熄炉壳体、环形风道、十字风道、中央风帽组成，上锥斗、下锥斗套插在一起，套插檐形成的环状缝隙构成环形风道，十字风道位于下锥斗上部，水平设置，其中心与干熄炉中心重合并向上延伸与设置于锥斗上部的中央风帽连通；上锥斗、下锥斗与干熄炉壳体组成的气体分配室被分成完全隔绝的上下两层气室即上气室和下气室，上气室连通环形风道，以周边风环的形式向锥斗中部由外向内供风，下气室连通十字风道，通过十字风道垂直向上给中央风帽供风，形成一种由周边风环由外向内供风及中央风帽从炉体上部由内向外供风相结合的供风形式。

在上锥斗、下锥斗之间的套插檐上设有风量调节板。

在上锥斗、下锥斗的内壁上分别衬以抗磨铸铁板。

中央风帽为伞形结构，由三层顶锥和下部大锥两部分组成。

十字风道入口直径小于在干熄炉中心位置的直径，且在十字风道外部覆以抗磨铸铁板。

在下锥斗下部直段的全圆周方向，设置调节棒固定座，调节棒固定座周边设置有调节棒。

一种干熄炉专用供气装置改善效果

《一种干熄炉专用供气装置》的优点是：从周边风环由外向内供风及中央风帽从炉体上部由内向外供风相结合的供风形式，可有效解决进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善干熄炉的冷却性能，提高干熄炉的冷却效率，减小焦炭在干熄炉内的干熄时间。该装置可适用所有大中小型的干熄焦装置使用，具有调节灵活、控制精确、检修方便、结构布置合理、投资省、效果显著、无循环冷却气体泄露和不产生污染等优点。

中国国内运行的干熄焦用供气装置只有75吨/小时干熄焦用供气装置以及70吨/小时干熄焦用供气装置，处理能力均较小。75吨/小时干熄焦用供气装置在使用过程中经不断改进已达到较好效果。但对70吨/小时干熄焦装置的调查中发现，干熄炉很难达到其设计处理能力，不得不将焦炉所生产的部分焦炭去湿熄，这既不利于焦炉生产的组织，又不利于高炉操作对焦炭水分稳定性的要求。与中国以外大型干熄焦装置相比，虽然70吨/小时干熄焦装置设计采用的干熄炉的冷却能力以及吨焦气料比均极大，但因炉内焦炭在干熄炉的整个横截面上不能实现均匀冷却以及进入干熄炉的冷循环气体的温度较高，使得炉内焦炭所需的冷却时间延长，即使在实际生产中将循环风量加大也很难达到设计处理能力。分析焦炭在干熄炉内冷却不均匀的原因，主要是在整个干熄炉横截面上焦炭的粒度分布不均匀、焦炭下降速度分布不均匀以及气流分布不均匀造成的。而后两者与供气装置的结构有很大关系。

在干熄焦装置大型化的过程中，中国以外各公司充分分析了影响干熄炉冷却性能的各项因素，将干熄炉内焦炭的均匀冷却作为重要的研究方向，采用了包括供气装置的优化在内的各项新技术，来实现炉内焦炭的均匀冷却，从而减小整套干熄焦装置的建设投资及运行成本。

安装于干熄炉底部的供气装置对干熄炉内焦炭下降的均匀性和气流分布的均匀性有很大影响。若其结构有利于炉内焦炭在圆周方向的均匀下落，有利于进入干熄炉的冷循环气体在干熄炉圆周方向的均匀分布，则有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善干熄炉的冷却性能，提高干熄炉的冷却效率，减小焦炭在干熄炉内的干熄时间。这样，可减小干熄炉冷却室的容积以及降低吨焦气料比，从而降低整套干熄焦装置的建设投资及运行成本。这对大型化干熄焦装置而言效果将更加明显。

图1是一种干熄炉专用供气装置的结构示意图；

图2是一种干熄炉专用供气装置的俯视图；

图3是一种干熄炉专用供气装置的A-A剖视图；

图4是一种干熄炉专用供气装置的调节棒分布图。

图中：1-上锥斗，2-抗磨铸铁板，3-下锥斗，4-调节棒固定座，5-调节棒，6-十字风道，7-中央风帽，8-风量调节板，9-下部台架，10-干熄炉壳体，11-上气室，12-下气室，13-环形风道。

《一种干熄炉专用供气装置》涉及一种为冷却干熄炉内焦炭时，能使循环冷却气体和焦炭进行有效均匀换热，并能使冷焦炭均匀通过干熄炉的专用设备，是一种干熄炉专用供气装置。

1.《一种干熄炉专用供气装置》特征在于：该装置由上锥斗、下锥斗、干熄炉壳体、环形风道、十字风道、中央风帽组成，上锥斗、下锥斗套插在一起，套插檐形成的环状缝隙构成环形风道，十字风道位于下锥斗上部，水平设置，其中心与干熄炉中心重合并向上延伸与设置于锥斗上部的中央风帽连通；上锥斗、下锥斗与干熄炉壳体组成的气体分配室被分成完全隔绝的上下两层气室即上气室和下气室，上气室连通环形风道，以周边风环的形式向锥斗中部由外向内供风，下气室连通十字风道，通过十字风道垂直向上给中央风帽供风，形成一种由周边风环由外向内供风及中央风帽从炉体上部由内向外供风相结合的供风形式；在上锥斗、下锥斗之间的套插檐上设有风量调节板，在上锥斗、下锥斗的内壁上分别衬以抗磨铸铁板，中央风帽为伞形结构，由三层顶锥和下部大锥两部分组成。

2.根据权利要求1所述的一种干熄炉专用供气装置，其特征在于：十字风道入口直径小于在干熄炉中心位置的直径，且在十字风道外部覆以抗磨铸铁板。

3.根据权利要求1所述的一种干熄炉专用供气装置，其特征在于：在下锥斗下部直段的全圆周方向，设置调节棒固定座，调节棒固定座周边设置有调节棒。

见图1、图2、图3、图4，该装置由上锥斗1、下锥斗3、干熄炉壳体10、环形风道13、十字风道6、中央风帽7组成，上锥斗1、下锥斗3套插在一起，套插檐形成的环状缝隙构成环形风道13，并在该处设有风量调节板，其气量控制由风量调节板8完成。十字风道6位于下锥斗3上部，水平设置，其中心与干熄炉中心重合并向上延伸与设置于锥斗上部的中央风帽7连通；上锥斗1、下锥斗3与干熄炉壳体10组成的气体分配室被分成完全隔绝的上下两层气室即上气室11和下气室12，上气室11连通环形风道13，以周边风环的形式向锥斗中部由外向内供风，下气室12连通十字风道6入口，通过十字风道垂直向上给中央风帽7供风，形成一种由周边风环由外向内供风及中央风帽从炉体上部由内向外供风相结合的供风形式。上下两层气体流量的分配，是由设置在干熄炉入口循环气体管路上的调节翻板来实现的。

为了减少焦炭流动时对上锥斗1、下锥斗3内壁的磨损，依据不同部位焦炭的温度和焦炭流速，在上锥斗1、下锥斗3内壁上分别衬以抗磨铸铁板2，抗磨铸铁板2采用沉头螺栓固定在上锥斗1、下锥斗3内壁上。

中央风帽7为伞形结构，由三层顶锥和下部大锥两部分组成。循环气体由中央风帽7伞檐下鼓入炉内与焦炭换热。与焦炭相接触的伞面铸铁板，用螺栓固定在下部钢结构架上。

两条十字风道6在于熄炉中心汇集后，垂直向上给中央风帽7供风。由于跨度大，受热作用力及焦炭的冲击力，水平气道具有较强的支撑刚度，且外部覆以易于更换的抗磨铸铁板。十字风道6为凸形，其进风入口直径小于在干熄炉中心位置的直径。

在下锥斗3下部直段的全圆周方向，设置调节棒固定座4，调节棒固定座4周边设置有调节棒5，可调节焦炭均匀下料。整个装置由下部台架9支撑。

2016年12月7日，《一种干熄炉专用供气装置》获得第十八届中国专利金奖。

其英文名称为Coke Dry Quenching,简称CDQ

所谓干熄焦，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温隋性气体由循环风机鼓人干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。

干法熄焦是用循环惰性气体为热载体，由循环风机将冷的循环气体输入红焦冷却室冷却高温焦炭至250℃以下排出。吸收焦炭热量后的循环热气导入废热锅炉回收热量，产生蒸汽。循环气体冷却、除尘后，再经风机返回冷却室，如此循环冷却红焦。

煤在炼焦结束准备出焦时，焦炭的温度在950～1100℃，红焦所含的热量约相当于炼焦时所供热量的45%。传统的水湿法熄焦，热量全部损失，同时会产生大量含尘和有害物质的蒸汽，污染环境，腐蚀周围的金属构筑物。

干熄焦技术是重大节能项目，适用于大、中型焦化厂。干法熄焦是在密闭系统内完成熄焦过程，与通常湿熄焦相比，可基本消除酚、HCN、H2S、NH3的排放，减少焦尘排放，且节省熄焦用水。

主要设备有干熄焦冷却室、循环风机、废热锅炉、焦罐车、装料吊车、排焦闸、旋转密封阀、布袋除尘器等。

干法熄焦过程起源于瑞士，20世纪60年代，实现了连续稳定生产，并逐步向大型化、自动化和低能耗方向发展。

干法熄焦工艺流程比较复杂,从焦炉碳化室中推出的950~1050℃的红焦经过拦焦机的导焦栅落入运载车上的焦罐内，运载车由电机车牵引至干熄焦装置提升机井架底部，由提升机将焦罐提升至井架顶部，再平移到干熄炉炉项。焦罐中的焦炭通过炉顶装置装入干熄炉。在干熄炉中，焦炭与惰性气体直接进行热交换，被冷却至250℃以下。冷却后的焦炭经排焦装置卸到胶带输送机上，送到筛焦系统。

180℃的冷惰性气体由循环风机通过干熄炉底的供气装置鼓入炉内，与红焦炭进行热交换，出干熄炉的热惰性气体温度约为850~980℃。热惰性气体夹带大量的焦粉经一次除尘器进行沉降，气体含尘量降到l0g/m以下，进入干熄焦锅炉换热，在这里惰性气体温度降至200℃以下。惰性气体由锅炉出来，经二次除尘器，含尘量降到1g/m以下，再由循环风机送入干熄炉循环使用。锅炉产生的蒸汽中压蒸汽可并入厂内蒸汽管网或送去发电。

（1）回收红焦显热。出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35%-40%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%。采用干熄焦可回收约80%的红焦显热，每熄1吨焦炭可回收3.9MPa, 450℃蒸汽0.45吨，发达国家可产0.6吨左右。

（2）减少环境污染。主要体现在两个方面：其一当采用湿法熄焦时，每熄I吨红焦炭就要将0.5吨含有大量酚、氰化物、硫化物及粉 尘的蒸汽抛向天空，这部分污染占炼焦对环境污染的三分之一。干熄焦则是利用惰性气体，在密闭系统中将红焦熄灭，并配备良好的除尘回收设施，对这部分排放物回收，基本上不污染环境。

其二由于干熄焦的循环惰性气体能产生蒸汽，并可用于发电。可以避免生产相同数量蒸汽的锅炉对大气的污染，减少了 S0₂、CO₂向大气的排放。对规模为100万吨/年 焦化厂而言，采用干熄焦，每年可以减少8万~10万吨动力煤燃烧对大气的污染。

（3）改善焦炭质量，干熄焦与湿熄焦相比，焦炭N40提高3%-8%。改善0.3%~0.8%。 国际上公认：大型髙炉采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2%，使高炉生产能力提高1%。

（4）在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可以降低强黏结性的焦煤、肥煤配入量 10% -20%,有利于保护资源，降低炼焦成本。