试验焦炉荒煤气焚烧装置的制作方法

本发明涉及煤焦化，尤其涉及一种试验焦炉荒煤气焚烧装置。

背景技术：

1、试验焦炉是进行单种煤或配合煤炼焦的一种半工业性试验设备，采用两侧加热顶部导出荒煤气的结构，用于模拟工业焦炉的单孔炭化室。炭化室两侧炉墙选用炭化硅砖，加热体为硅碳棒。焦饼中心温度由热电偶采集，炉温控制由微电脑控制仪来实现对两侧炉墙单独程序控温。

2、煤在试验焦炉炭化室内高温干馏，煤质发生一系列复杂的物理和化学反应，产生的热解产物为荒煤气。荒煤气成分复杂，主要由净煤气、水蒸气、焦油、粗苯等组成，未经处理而直排会对设备操作人员的健康和现场工作环境造成危害。相比工业焦炉，试验焦炉炼焦过程产生的气量小，小型荒煤气净化处理设备处理效果不理想。

3、相关技术中，试验焦炉荒煤气多采用无处理直排或经换热器冷凝除油然后电子脉冲打火燃烧方式处理，存在管路和换热器列管堵塞、荒煤气燃烧不充分等诸多技术问题，处理效果不佳，还增加了人工清理设备的成本。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

2、煤在试验焦炉炼焦试验过程中产生大量荒煤气，荒煤气中含有大量有害物质，如硫化物、氮氧化物和颗粒物等。

3、相关技术的处理方法为先经过换热器冷凝，除去一部分煤焦油，由于荒煤气流速较快，冷凝效果不理想，并且冷凝下来的部分焦油会黏结在冷凝器的管壁内，易造成管内堵塞，需定期清理，增加了人工清理设备的成本。

4、荒煤气除油后经脉冲点火器引燃焚烧，脉冲点火器放电时间短，产生的火花小，且无法连续几小时长时间放电，造成荒煤气间断式引燃甚至无法引燃，使得荒煤气无法连续彻底燃烧。

5、并且，煤在试验焦炉炼焦试验初始阶段为煤的干燥过程，产生大量水蒸气和少量挥发性气体，相关技术的处理方法在无外加热源的情况下不能直接燃烧处理，导致试验初始阶段的焦炉尾气未经燃烧处理直接排放。

6、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

7、为此，本发明的实施例提出一种试验焦炉荒煤气焚烧装置，将试验焦炉排放的尾气的处理方式改为直接引入焚烧装置内连续彻底燃烧后再进行冷凝，提高尾气净化处理效果，解决焦油及粉尘对管路和换热器列管的堵塞问题。

8、本发明实施例的试验焦炉荒煤气焚烧装置包括：

9、荒煤气导出管，所述荒煤气导出管的进口与试验焦炉相连；

10、焚烧组件，所述焚烧组件包括燃烧管和加热炉管，所述燃烧管的进口与所述荒煤气导出管的出口连通，以使试验焦炉排出的气体通过所述荒煤气导出管进入所述燃烧管内，所述加热炉管套设在所述燃烧管上，所述加热炉管与所述燃烧管在内外方向上间隔开以限定出一次风流道，所述燃烧管的管壁上设有与所述一次风流道连通的一次进风口，以使外界空气依次通过所述一次风流道和所述一次进风口进入所述燃烧管内并在所述燃烧管内与试验焦炉排出的气体混合，所述加热炉管的外周壁上设有加热件，所述加热件用于预热通过所述一次风流道进入所述燃烧管内的空气，所述加热件还用于加热所述燃烧管内的试验焦炉排出的气体和预热后的空气在所述燃烧管内一次混合燃烧。

11、本发明实施例的试验焦炉荒煤气焚烧装置，将荒煤气处理方式改变为先彻底燃烧后冷凝，以使试验焦炉在炼焦过程中产生的荒煤气流经较短的流程便彻底燃烧处理，减少荒煤气在较长流程内冷凝产生煤焦油量，从而减少荒煤气导出管的清理强度和频次。

12、并且，通过焚烧装置自身加热产生的热量，以确保试验焦炉的各个阶段排出的尾气均可有效燃烧，提高试验焦炉的尾气净化处理效果。燃烧后的尾气中几乎不再含有煤焦油，从而减少后续冷凝过程煤焦油在换热器列管内的沉积，提高换热效率，进而可以减少换热器数量即可满足换热要求，节约了成本。

13、在一些实施例中，所述燃烧管的管壁上还设有与外界环境连通的二次进风口，所述二次进风口位于所述一次进风口的下游，以使外界空气通过所述二次进风口进入所述燃烧管内，并与所述燃烧管内一次混合燃烧后的气体在所述燃烧管内二次混合燃烧。

14、在一些实施例中，所述燃烧管的内周壁上设有环形挡圈，所述环形挡圈位于所述一次进风口和所述二次进风口之间。

15、在一些实施例中，还包括集尘罩，所述集尘罩包括内管和外管，所述内管套设在所述燃烧管的出口端，以使所述燃烧管内二次混合燃烧后的气体进入所述内管内，所述外管套设在所述内管上，所述内管的出口与所述外管的管腔连通，所述外管和所述内管在内外方向上间隔开以限定出三次风流道，以使外界空气通过所述三次风流道进入所述外管内，并与所述内管内二次混合燃烧后的气体在所述内管的出口处三次混合燃烧。

16、在一些实施例中，所述外管内设有挡火板，所述挡火板位于所述内管的出口的下游。

17、在一些实施例中，所述荒煤气导出管包括竖直段和水平段，所述荒煤气导出管的竖直段的下端口与试验焦炉连通，所述荒煤气导出管的竖直段的上端设有热电偶插孔，所述荒煤气导出管的水平段的一端与所述竖直段连通，所述燃烧管沿竖直方向设置，所述燃烧管的下端与所述荒煤气导出管的水平段的另一端连通。

18、在一些实施例中，还包括四通管节，所述四通管节的沿水平方向的一端与所述荒煤气导出管的水平段的另一端连通，所述四通管节的上端与所述燃烧管的下端连通，所述四通管节的下端设有油尘排放管，所述油尘排放管上设有球阀，所述四通管节的沿水平方向的另一端设有盲板。

19、在一些实施例中，所述焚烧组件还包括保温套和隔热罩，所述保温套环绕所述加热炉管设置，所述隔热罩环绕所述保温套设置。

20、在一些实施例中，所述加热件包括加热炉丝和接线盒，所述加热炉丝螺旋缠绕在所述加热炉管的外周壁上，所述接线盒设在所述隔热罩的外周壁上，所述接线盒内的接线柱依次贯穿所述隔热罩和所述保温套与所述加热炉丝相连。

21、在一些实施例中，所述焚烧组件还包括环形的进气壳，所述进气壳套设在所述燃烧管上且位于所述加热炉管的上游，所述进气壳的周壁上设有进气口，所述进气口用于使外界环境与所述进气壳的内腔连通，所述进气壳的端壁上设有通气口，所述通气口用于使所述进气壳的内腔与所述一次风流道连通。

技术特征：

1.一种试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述燃烧管的管壁上还设有与外界环境连通的二次进风口，所述二次进风口位于所述一次进风口的下游，以使外界空气通过所述二次进风口进入所述燃烧管内，并与所述燃烧管内一次混合燃烧后的气体在所述燃烧管内二次混合燃烧。

3.根据权利要求2所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述燃烧管的内周壁上设有环形挡圈，所述环形挡圈位于所述一次进风口和所述二次进风口之间。

4.根据权利要求2所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，还包括集尘罩，所述集尘罩包括内管和外管，所述内管套设在所述燃烧管的出口端，以使所述燃烧管内二次混合燃烧后的气体进入所述内管内，所述外管套设在所述内管上，所述内管的出口与所述外管的管腔连通，所述外管和所述内管在内外方向上间隔开以限定出三次风流道，以使外界空气通过所述三次风流道进入所述外管内，并与所述内管内二次混合燃烧后的气体在所述内管的出口处三次混合燃烧。

5.根据权利要求4所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述外管内设有挡火板，所述挡火板位于所述内管的出口的下游。

6.根据权利要求4所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述荒煤气导出管包括竖直段和水平段，所述荒煤气导出管的竖直段的下端口与试验焦炉连通，所述荒煤气导出管的竖直段的上端设有热电偶插孔，所述荒煤气导出管的水平段的一端与所述竖直段连通，所述燃烧管沿竖直方向设置，所述燃烧管的下端与所述荒煤气导出管的水平段的另一端连通。

7.根据权利要求6所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，还包括四通管节，所述四通管节的沿水平方向的一端与所述荒煤气导出管的水平段的另一端连通，所述四通管节的上端与所述燃烧管的下端连通，所述四通管节的下端设有油尘排放管，所述油尘排放管上设有球阀，所述四通管节的沿水平方向的另一端设有盲板。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧组件还包括保温套和隔热罩，所述保温套环绕所述加热炉管设置，所述隔热罩环绕所述保温套设置。

9.根据权利要求8所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述加热件包括加热炉丝和接线盒，所述加热炉丝螺旋缠绕在所述加热炉管的外周壁上，所述接线盒设在所述隔热罩的外周壁上，所述接线盒内的接线柱依次贯穿所述隔热罩和所述保温套与所述加热炉丝相连。

10.根据权利要求8所述的试验焦炉荒煤气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧组件还包括环形的进气壳，所述进气壳套设在所述燃烧管上且位于所述加热炉管的上游，所述进气壳的周壁上设有进气口，所述进气口用于使外界环境与所述进气壳的内腔连通，所述进气壳的端壁上设有通气口，所述通气口用于使所述进气壳的内腔与所述一次风流道连通。

技术总结本发明公开了一种试验焦炉荒煤气焚烧装置，所述试验焦炉荒煤气焚烧装置包括荒煤气导出管和焚烧组件，焚烧组件包括燃烧管和加热炉管，燃烧管通过荒煤气导出管与试验焦炉相连，加热炉管套设在燃烧管上，加热炉管与燃烧管在内外方向上间隔开以限定出一次风流道，燃烧管的管壁上设有与一次风流道连通的一次进风口，加热炉管的外周壁上设有加热件。本发明将荒煤气处理方式改变为先彻底燃烧后冷凝，以使试验焦炉在炼焦过程中产生的荒煤气流经较短的流程便彻底燃烧处理，减少荒煤气在较长流程内冷凝产生煤焦油量，从而减少荒煤气导出管的清理强度和频次。焚烧装置自身加热产生的热量，确保各个阶段排出的尾气均可有效燃烧，提高尾气净化处理效果。技术研发人员：孙会青,王岩,冯家俊,常赵刚,江山,齐炜,周琦,吴洋,何巨,王春晶,郭珊珊,杨承伟,张宇宏受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27