一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构的制作方法

本发明涉及焦炉，具体为一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构。

背景技术：

1、焦炉燃烧室作为可燃气体燃烧的主要场所，为炭化室内焦炭成熟提供所需热量。单个燃烧室由若干立火道组成，立火道为可燃气体混合燃烧，燃烧后废气排出提供路径。立火道内的燃烧情况影响炉内氮氧化物的生成情况与炭化室壁面的传热效率，若立火道内局部温度过高，则产生大量的氮氧化物；另外燃烧速率过快，火焰长度较短，使温度均匀性变差，影响焦炭成熟。

2、焦炉废气中的氮氧化物主要为空气中的氮气与氧气在高温条件下反应后产生热力型氮氧化物。热力型氮氧化物的生成量与反应温度与气体在高温区的停留时间有关，若反应温度的升高使氮氧化物生成量大量增多，同时燃烧气体在高温区停留时间越长，氮氧化物的生成量也会呈指数型增多。因此，降低燃烧剧烈程度使得高温区温度降低与减少气体在高温区的停留时间是降低氮氧化物生成量的主要方法。

3、单热式焦炉立火道底部设有焦炉煤气出口与空气出口，焦炉煤气经蓄热室、斜道由焦炉煤气管砖供入，最终由灯头砖喷射进入立火道，空气经废气开闭器、蓄热室小烟道、蓄热室格子砖预热后通过斜道供入立火道，煤气与空气在立火道底部混合燃烧。

4、上述背景技术至少存在如下缺陷与不足：单热式焦炉立火道底部燃烧最为剧烈，使得立火道局部温度偏高，产生大量氮氧化物，同时不利于立火道高向温度分布均匀性，导致炭化室底部焦炭过熟，焦炭粒径偏小，顶部焦炭成熟度不足，伴随有生焦情况。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，能够使立火道底部燃烧剧烈程度降低，减少氮氧化物生成，提升立火道高向温度均匀性，改善焦炭成熟情况。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，立火道由炭化室壁面与立火道隔墙合围构成，立火道底部设有空气出口与焦炉煤气出口，斜道与空气出口相连通。所述立火道底部的空气出口设有分隔砖，形成分格式空气出口结构，将空气出口分隔为多个出口。

4、进一步地，所述分格式空气出口结构将空气出口分隔为两个出口，分别为第一出口与第二出口，第一出口靠近焦炉煤气出口，第二出口相对远离焦炉煤气出口。

5、进一步地，所述第一出口与第二出口面积相同。

6、进一步地，所述第一出口与第二出口的面积均为空气出口的面积的1/3～1/2。

7、进一步地，所述分隔砖竖向设置，其截面上部为矩形，下部为弧形。

8、进一步地，所述弧形向外凸起，对称设置。

9、进一步地，所述分隔砖顶面高于立火道底面。

10、进一步地，所述分隔砖顶面高于立火道底面100～200mm。

11、与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果或优点：

12、1、本发明在立火道底部空气出口增设分隔砖，形成分格式空气出口结构，空气从单一出口变为两个，原有空气口截面积减小，气体流速提升，使一部分空气快速与焦炉煤气掺混，另外一部分空气继续向上喷射后再掺混燃烧，从而使立火道底部燃烧剧烈程度降低，形成贫氧燃烧，增大空气流速减少气体在高温区的停留时间，并有效拉长火焰，提升立火道高向温度均匀性，改善焦炭成熟情况。

13、2、本发明分隔砖竖向设置，其截面上部为矩形，下部为弧形；分隔砖的弧形截面使原有通道变为缩放形通道，气流喷射力提升，有效减少气体在高温区的停留时间。

14、3、分隔砖顶面高于立火道底面，使部分空气沿分隔砖继续向上喷射后再掺混，有效拉长火焰，并降低了空气过剩系数，使立火道底部燃烧剧烈程度减弱，抑制氮氧化物生成。

技术特征：

1.一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，立火道由炭化室墙壁与立火道隔墙合围构成，立火道底部设有空气出口与焦炉煤气出口，斜道与空气出口相连通，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构，其特征在于：

技术总结本发明涉及焦炉技术领域，具体为一种减少氮氧化物生成的单热式焦炉立火道结构。立火道由炭化室壁面与立火道隔墙合围构成，立火道底部设有空气出口与焦炉煤气出口，斜道与空气出口相连通。所述立火道底部的空气出口设有分隔砖，形成分格式空气出口结构，将空气出口分隔为多个出口。空气从单一出口变为多个，原有空气口截面积减小，气体流速提升，使一部分空气快速与焦炉煤气掺混，另外一部分空气继续向上喷射后再掺混燃烧，从而使立火道底部燃烧剧烈程度降低，形成贫氧燃烧，增大空气流速减少气体在高温区的停留时间，并有效拉长火焰，提升立火道高向温度均匀性，改善焦炭成熟情况。技术研发人员：张天宇,肖长志,韩龙,杨俊峰受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29