一种高效的热回收焦炉下部火道结构及其工作方法与流程

本发明涉及一种热回收焦炉，尤其涉及一种高效的热回收焦炉下部火道结构及其工作方法。

背景技术：

1、热回收焦炉是指焦炉炭化室微负压操作、机械化捣固、装煤、出焦、回收利用炼焦燃烧废气余热的焦炭生产装置。热回收焦炉通常由炉底、多联火道、主墙、炭化室和炉顶组成。热回收焦炉的炼焦过程分为直接加热和间接加热，煤料在炭化室内热解后产生可燃气体(高温富燃气体)，部分可燃气体与从炭化室顶部进入的空气混合后燃烧，直接加热煤料，不充分燃烧剩余的可燃气体经过主墙上部的孔洞进入主墙内部的下降通道，从上向下流动后，经主墙下部的孔洞流出下降通道，流入炭化室下方的多联火道内。在多联火道内，可燃气体与自封墙进入的空气混合后充分燃烧，热量经炭化室底部传给煤料，燃烧后的废气再经过主墙下部的孔洞进入主墙内部的上升通道，最后流出热回收焦炉本体，经顶部的上升管进入烟气管道。

2、热回收焦炉生产时为全负压控温操作，无化产回收系统，没有剩余氨水，不产生大量的粗笨分离水等有害物质，相对于常规焦炉具有明显的环保优势，因此，随着国家环保政策越来越严格，热回收焦炉也日益受到焦化行业的重视。

3、但是，相对于常规焦炉，热回收焦炉的结焦时间长(最长能达到70小时左右)，为了缩短热回收焦炉的结焦时间，提高热回收焦炉的焦炭产率，目前主要采用减薄热回收焦炉的炭化室铺底砖厚度以及改进耐火砖材质等手段，但效果不是特别明显。

4、申请公布号为cn 115161038 a的中国专利申请公开了“一种热回收焦炉炭化室底部结构，包括设于相邻2个炭化室主墙之间的四联火道；用于形成四联火道的3个支撑墙之间、最外侧支撑墙与对应炭化室主墙之间均通过拱顶相连，拱顶的顶部设铺底层；拱顶由过顶砖砌筑形成，铺底层由铺底砖砌筑形成；过顶砖与支撑墙顶部的耐火砖之间、过顶砖与炭化室主墙对应连接处的耐火砖之间均采用凹凸结构配合砌筑。通过采取炭化室底部设四联火道，支撑墙的上部设悬挑结构与过顶砖相连，过顶砖砌筑成拱顶结构等措施，保证了炭化室底部结构稳定；在实现高温气体对炭化室内煤料稳定高效传热的同时，减小了气体流动阻力。该方案主要以保证结构稳定性为主，其传热效率与常规结构差别不大。

5、申请公布号为cn 109810715 a的中国专利申请公开了“一种热回收焦炉下部火道结构，下部火道是由沿炭化室宽向依次排列的1#～8#火道组成的八联火道，4#火道与5#火道之间设中心隔墙将两侧火道分隔为2个独立的单元；1#火道与2#火道之间、3#火道与4#火道之间分别设连通隔墙，2#火道与3#火道之间设分隔墙；8#火道与7#火道之间、6#火道与5#火道之间分别设连通隔墙，7#火道与6#火道之间设分隔墙；通过结构改进，实现八联火道结构，下部火道的跨度进一步缩小，从而满足制砖和焦炉火道盖顶砖强度要求；火道顶部采用平顶结构，用利于减小火道盖顶厚度，增加下部火道传热，提高热效率。但是该方案减小火道盖顶厚度有限，因此传热效果改善仍不明显。

6、申请公布号为cn 108795449 a的中国专利申请公开了“一种加热均匀的热回收焦炉四联火道结构及其工作方法，炭化室通过下降火道连通1#火道、2#火道、上升火道及焦炉的烟气出口形成第一气流通道；炭化室通过下降火道连通4#火道、3#火道、上升火道及焦炉的烟气出口形成第二气流通道；炭化室同时通过下降火道及横向通道直接连通2#火道及3#火道；二次进风口设于机侧或焦侧的封墙处，分别对应1#火道～4#火道设置。本发明将二次进风口设置在四联火道的封墙处，同时将炭化室中的可燃物质分别引入到四联火道的每个火道中，根据需要分别调节4个火道的二次进风口风量，从而实现对热回收焦炉四联火道底部温度的有效调节，避免出现四联火道内气流通道末端温度偏低的情况。该技术方案解决的是四联火道温度均匀性差的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种高效的热回收焦炉下部火道结构及其工作方法，通过在下部火道的隔墙上部设置气流通道，使进入下部火道的一部分热气流进入到气流通道中，进而有效提高下部火道的传热效率和传热均匀性，缩短热回收焦炉的结焦时间。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种高效的热回收焦炉下部火道结构，热回收焦炉包括炭化室和下部火道，炭化室两侧的炭化室主墙内设有上升立火道和下降立火道；所述炭化室的铺底层由两层耐火砖组成，上层为铺底砖，下层为过顶砖；下部火道由并排设置的若干火道组成，每个火道在对应隔墙上方的过顶砖中分别设有气流通道，气流通道沿下部火道的纵向设置，气流通道的两端设置开孔与对应的火道连通。

4、进一步的，所述铺底砖及过顶砖为硅砖。

5、进一步的，所述下部火道为四联火道、六联火道或八联火道。

6、进一步的，所述气流通道水平设置。

7、进一步的，所述气流通道的横截面为圆形、椭圆形或多边形。

8、进一步的，所述气流通道两端的开孔沿气流方向倾斜设置。

9、进一步的，所述气流通道两端的开孔分别靠近对应火道的气流引入端和气流导出端。

10、一种热回收焦炉下部火道结构的工作方法，以下部火道为四联火道的情况为例；组成下部火道的4个火道中，两侧的2个火道为边火道一和边火道二，中间的2个火道为中间火道一和中间火道二；边火道一与中间火道一之间、边火道二与中间火道二之间分别通过下部火道隔墙分隔，中间火道一与中间火道二之间通过纵向中心隔墙分隔；边火道一在靠近上升立火道的一端设横向隔墙一，横向隔墙一外端的边火道一与中间火道一之间的下部火道隔墙上设隔墙连通孔一；边火道二在靠近上升立火道的一端设横向隔墙二，横向隔墙二外端的边火道二与中间火道二之间的下部火道隔墙上设隔墙连通孔二；另一端的边火道一与中间火道一之间的下部火道隔墙上设隔墙连通孔二；边火道二在靠近上升立火道的一端设横向隔墙二，横向隔墙二外端的边火道二与中间火道二之间的下部火道隔墙上设隔墙连通孔三；另一端的边火道二与中间火道二之间的下部火道隔墙上设隔墙连通孔四；

11、热回收焦炉炼焦过程中，炭化室生成的荒煤气在炉顶空间内部分燃烧，生成的高温富燃气体经炭化室两侧的下降立火道进入边火道一中；一部分高温富燃气体从气流通道开孔一进入到边火道一上方的气流通道中，然后从气流通道开孔二流出，与沿边火道一流动的另一部分高温富燃气体汇合后，通过隔墙连通孔一进入相邻的中间火道一；与经中间火道一的二次空气入口导入的空气混合燃烧生成热废气；中部火道一的上方两侧分别设有气流通道，热废气一部分从气流通道开孔三进入到对应的气流通道中，沿气流通道流动后从气流通道开孔四流出，与沿中间火道一流动的其余热废气汇合；汇合后的热废气经过隔墙连通孔二、上升立火道流出热回收焦炉；边火道二、中间火道二的工作过程与边火道一、中间火道一的工作过程相同。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1)在热回收焦炉下部火道的隔墙上部(具体是过顶砖中)设置气流通道，下部火道的每一个火道均有一部分热气流进入气流通道中，从而增加了炭化室底的传热面积，尤其是缩短了隔墙上方炭化室底的传热距离，因此能够有效提高下部火道的传热效率和传热均匀性，缩短热回收焦炉的结焦时间；

14、2)所述结构简单，易于实现，同时能够减少热回收焦炉的耐材用量。