CN117511569A - 一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，包括设于燃烧室上部两侧的多个电加热装置；所述电加热装置设于装煤线以上的炭化室墙内。采用本发明所述补充电加热结构，能够很好地适应不同炭化室高度、不同加热水平、不同煤料收缩率的焦炉生产要求，灵活调整补充加热部位、加热温度及加热时间，使焦饼高向加热更加均匀可控，焦炭质量更加有保障；并且在一定程度上节省了焦炉煤气，简化了燃烧室结构，减少了采用单一煤气加热方式导致的大气污染及后续的环保设备投入，具有一定的适用性、环保性及经济性。
Description
技术领域
本发明涉及焦炉技术领域，尤其涉及一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构及其工作方法。
背景技术
焦炉炭化室内的焦饼在规定时间(结焦时间)内沿长向和高向的均匀成熟度，是衡量焦炉性能好坏的重要指标。随着焦炉炭化室高度逐渐增加，保证焦炉的高向加热均匀性已经成为现阶段焦炉的设计难点。
目前，改善焦炉高向加热均匀性的方法主要包括设置高低灯头、采用废气循环以及分段加热等手段，上述技术手段在一定程度上解决了焦炉高向温度不均，以及氮氧化物排放超标的问题；但对于炭化室高度不断增加的现状，上述技术手段仍存在明显的局限性，甚至无法满足生产要求。
申请公布号为CN 112812784 A的中国专利申请公开了“一种焦炉燃烧室顶部补充加热结构及方法”，在各燃烧室的跨越孔上方、看火孔两侧各设置1条顶部水平通道，通过煤气供入口向顶部水平通道内供入煤气，通过助燃气体供入口向顶部水平通道内供入助燃气体，煤气和助燃气体在顶部水平通道内掺混，通过电子点火器点火燃烧；或者通过高温气体入口向顶部水平通道内引入高温气体；煤气和助燃气体燃烧后产生的高温废气或者自外部引入的高温气体沿顶部水平通道流动，通过另一端的废气导出口导出；高温废气或高温气体的热量通过燃烧室顶部砌体传给炭化室顶部的焦炭，使炭化室顶部焦炭的成熟速度加快，避免生焦现象的发生。
以上技术方案采用煤气补充加热的方式实现焦炉高向加热的均匀性；随着能源科技的发展，燃油燃气设备的电动化成为了现阶段各行业的共同发展方向。采用电能辅助传统的燃料能源也成为焦化行业实现可持续发展的突破口。电加热方式的引入，可以很大程度上弥补焦炉现有加热系统的缺陷和短板，尤其对局部温度的调节更加灵活，从而改变了焦化行业的格局，更好的体现绿色生产的理念。
发明内容
本发明提供了一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构及其工作方法，采用补充电加热结构，能够很好地适应不同炭化室高度、不同加热水平、不同煤料收缩率的焦炉生产要求，灵活调整补充加热部位、加热温度及加热时间，使焦饼高向加热更加均匀可控，焦炭质量更加有保障；并且在一定程度上节省了焦炉煤气，简化了燃烧室结构，减少了采用单一煤气加热方式导致的大气污染及后续的环保设备投入，具有一定的适用性、环保性及经济性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，包括设于燃烧室上部两侧的多个电加热装置；所述电加热装置设于装煤线以上的炭化室墙内。
进一步的，所述炭化室墙内沿机侧至焦侧方向设置贯通孔，电加热装置设于贯通孔内，贯通孔的两端通过密封结构密封，电加热装置的输电线自密封结构中穿出连接外部电源。
进一步的，所述炭化室墙由耐火砖砌筑而成，贯通孔由预设于对应耐火砖上的通孔连通后组成。
进一步的，所述贯通孔是由多个管砖砌筑连接后组成的管砖通道，电加热装置设于管砖通道内。
进一步的，所述电加热装置沿炭化室墙高向间隔设置多排，沿水平方向间隔设置1～3列。
进一步的，所述电加热装置为电阻丝加热器。
进一步的，炭化室的顶部设侧温热电偶；同一炭化室两侧炭化室墙内的电加热装置通过控制系统与对应炭化室的测温热电偶联锁控制。
进一步的，各电加热装置均独立控制。
一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构的工作方法，包括：
1)焦炉正常生产时，通过测温热电偶实时监测炭化室炉顶空间温度，当炉顶空间温度低于设定温度最小值时，为防止出现生焦，开启电加热装置对焦炭上部进行补充加热；
2)根据煤料的收缩率确定补充加热区域，对应开启全部或者部分电加热装置；
3)通过测温热电偶测得炉顶空间温度达到设定温度值最大值时，关闭电加热装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)采用补充电加热结构，能够很好地适应不同炭化室高度、不同加热水平、不同煤料收缩率的焦炉生产要求；
2)能够灵活调整补充加热部位、加热温度及加热时间，使焦饼高向加热更加均匀可控，焦炭质量更加有保障；
3)在一定程度上节省了焦炉煤气，简化了燃烧室结构，减少了采用单一煤气加热方式导致的大气污染及后续的环保设备投入；
4)具有一定的适用性、环保性及经济性。
附图说明
图1是本发明所述补充电加热结构的结构示意图(焦炉纵向局部剖视图)。
图2是图1中的A部放大图。
图3是本发明所述炭化室墙上部剖视图(沿机侧-焦侧方向)。
图中：1.燃烧室 2.炭化室 3.电加热装置 4.焦炉端墙 5.炭化室墙
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图3所示，本发明所述一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，包括设于燃烧室1上部两侧的多个电加热装置3；所述电加热装置3设于装煤线以上的炭化室墙5内。
进一步的，如图3所示，所述炭化室墙5内沿机侧至焦侧方向设置贯通孔，电加热装置3设于贯通孔内，贯通孔的两端通过密封结构密封，电加热装置3的输电线自密封结构中穿出连接外部电源。
进一步的，所述炭化室墙5由耐火砖砌筑而成，贯通孔由预设于对应耐火砖上的通孔连通后组成。
进一步的，所述贯通孔是由多个管砖砌筑连接后组成的管砖通道，电加热装置3设于管砖通道内。
进一步的，如图1、图3所示，所述电加热装置3沿炭化室墙5高向间隔设置多排，沿水平方向间隔设置1～3列。
进一步的，所述电加热装置3为电阻丝加热器。
进一步的，炭化室2的顶部设侧温热电偶；同一炭化室2两侧炭化室墙5内的电加热装置3通过控制系统与对应炭化室2的测温热电偶联锁控制。
进一步的，各电加热装置3均独立控制。
本发明所述一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构的工作方法，包括：
1)焦炉正常生产时，通过测温热电偶实时监测炭化室2炉顶空间温度，当炉顶空间温度低于设定温度最小值时，为防止出现生焦，开启电加热装置3对焦炭上部进行补充加热；
2)根据煤料的收缩率确定补充加热区域，对应开启全部或者部分电加热装置3；
3)通过测温热电偶测得炉顶空间温度达到设定温度值最大值时，关闭电加热装置3。
本发明所述一种改善炉顶温度的补充电加热结构，在对应焦炉燃烧室1上部的炭化室墙5的耐火砖内设置电加热装置3，并且各电加热装置3可单独控制。焦炉生产时，根据炭化室2上部焦炭的成熟程度，调节加热区域、加热温度和加热时间，确保顶部焦炭的成熟度，防止出现生焦。
为实现发明目的，本发明在燃烧室1上部的两侧炭化室墙5内设置一排或者多排贯通孔(从焦侧到机侧贯通)，每个贯通孔内均布置有电加热装置3(优选电阻丝加热器)，每个电加热装置3与外部电源相连的线路上均设有单独的控制开关，实现电加热装置3的独立控制。当炭化室2上部温度不足易导致出现生焦的情况时，开启电加热装置3对上部焦炭进行补充加热；根据煤料的收缩率，选择开启对应高度的电加热装置3；由于各电加热装置3可以单独控制开闭，因此能够根据需要选择全部开启或者部分开启电加热装置3，使加热高度及加热温度满足要求。当炉顶空间温度能够满足焦炭顶部成熟度要求时，则关闭补充电加热装置3，以节省电能。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
【实施例】
如图1-图3所示，本实施例中，改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构包括设于燃烧室1上部两侧的多个电加热装置3；电加热装置3设于装煤线以上的炭化室墙5内。
炭化室墙5内沿机侧至焦侧方向设置贯通孔，电加热装置3设于贯通孔内，贯通孔的两端通过密封结构密封，电加热装置3的输电线自密封结构中穿出连接外部电源。
本实施例中，贯通孔是由多个管砖砌筑连接后组成的管砖通道，电加热装置3一一对应地设于管砖通道内。电加热装置3沿炭化室墙5高向间隔设置6排，沿水平方向设置2列。靠近焦炉端墙4一侧的炭化室墙5内不设电加热装置3。
本实施例中，电加热装置3采用电阻丝加热器。炭化室2顶部设测温孔，侧温热电偶一一对应地设于测温孔中；同一炭化室2两侧炭化室墙5内的电加热装置3通过控制系统与对应炭化室2的测温热电偶联锁控制；各电加热装置3均通过对应的控制开关独立控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，包括设于燃烧室上部两侧的多个电加热装置；所述电加热装置设于装煤线以上的炭化室墙内。
2.根据权利要求1所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，所述炭化室墙内沿机侧至焦侧方向设置贯通孔，电加热装置设于贯通孔内，贯通孔的两端通过密封结构密封，电加热装置的输电线自密封结构中穿出连接外部电源。
3.根据权利要求2所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，所述炭化室墙由耐火砖砌筑而成，贯通孔由预设于对应耐火砖上的通孔连通后组成。
4.根据权利要求2所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，所述贯通孔是由多个管砖砌筑连接后组成的管砖通道，电加热装置设于管砖通道内。
5.根据权利要求1所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，所述电加热装置沿炭化室墙高向间隔设置多排，沿水平方向间隔设置1～3列。
6.根据权利要求1所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，所述电加热装置为电阻丝加热器。
7.根据权利要求1所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，炭化室的顶部设侧温热电偶；同一炭化室两侧炭化室墙内的电加热装置通过控制系统与对应炭化室的测温热电偶联锁控制。
8.根据权利要求1所述的一种改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构，其特征在于，各电加热装置均独立控制。
9.如权利要求1～8任意一种所述改善炉顶温度的焦炉补充电加热结构的工作方法，其特征在于，包括：
1)焦炉正常生产时，通过测温热电偶实时监测炭化室炉顶空间温度，当炉顶空间温度低于设定温度最小值时，为防止出现生焦，开启电加热装置对焦炭上部进行补充加热；
2)根据煤料的收缩率确定补充加热区域，对应开启全部或者部分电加热装置；
3)通过测温热电偶测得炉顶空间温度达到设定温度值最大值时，关闭电加热装置。
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