TW201410860A

TW201410860A - 用於將燃燒空氣受控地引入熱回收型焦爐室之輔助加熱空間中的設備及方法

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Publication number: TW201410860A
Application number: TW102124257A
Authority: TW
Inventors: Ronald Kim; Michael Kaiser
Original assignee: Thyssenkrupp Uhde Gmbh
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-03-16
Also published as: EP2877553A1; CN104685028A; WO2014015939A1; BR112015001736A2; AR092036A1; DE102012014741A1

Abstract

本發明關於一種用於將燃燒空氣受控地引入焦爐室之輔助空氣爐底中的設備，該設備由燃燒空氣用的至少一個集管構成，該設備的至少一集管沿著一焦爐組之焦爐室的焦爐室門下方延伸，該集管具有到至少一焦爐室中的至少一分支，燃燒空氣經由該分支而被引入至少一焦爐室的輔助空氣爐底中，以用於焦化氣的完全燃燒，使得該焦爐室爐底的燃燒被最佳化，因此可以控制碳化過程的進程。較佳的是，可藉由適當調整裝置來向每個焦爐室單獨地供應燃燒空氣，使得在碳化過程的進程中可以單獨地向每個焦爐室供應燃燒空氣，從一焦爐組之焦爐室中時間遷移之碳化過程來看非常有利。本發明還關於一種用於將燃燒空氣受控地引入一焦爐組的至少一個焦爐室之輔助空氣爐底中的方法。

Description

用於將燃燒空氣受控地引入熱回收型焦爐室之輔助加熱空間中的設備及方法

本發明關於一種用於將燃燒空氣受控地引入焦爐室之輔助空氣爐底中的設備，該設備由燃燒空氣用的至少一個集管構成，該該設備的至少一集管沿著一焦爐組之焦爐室的焦爐室門下方延伸，其中該集管具有到至少一焦爐室中的至少一分支，燃燒空氣經由該分支而被引入至少一焦爐室的輔助空氣爐底中，以用於焦化氣之完全燃燒，使得該焦爐室爐底中的燃燒被最佳化，因此可以控制碳化過程的之進程。較佳的是，藉由適當調整裝置可向每個焦爐室單獨地供應燃燒空氣，使得在碳化過程進程中向每個焦爐室可以單獨地供應燃燒空氣，從一焦爐組之焦爐室中的時間遷移之碳化進度來看非常有利。本發明還關於一種用於將燃燒空氣受控地引入焦爐組的至少一個焦爐室之輔助空氣爐底中的方法。

非回收型或熱回收型焦爐室(後者包括用於熱回收的一設施)裝備有一焦爐室，該焦爐室由多個側焦爐室壁、一焦爐室底部、通常以拱形提供的一焦爐室頂棚、以及多個焦爐室前壁組成，該等前壁容納了焦爐室門，該等焦爐室門被提供用於裝載，並且在該焦爐室相對側上用於卸載。該等焦爐室類型加熱係藉由使用在碳化過程中從待碳化的煤餅中獲得的焦化氣來實現。基於這個目的，該焦爐室在操作過程中只被裝載到一定高度，從而使得在煤餅上方保留下一氣體空間。所獲得的氣體空間被稱為主要加熱空間，並且用於燃燒直接從該煤餅產生的焦化氣，該焦化氣借助於亞化學計量用量的燃燒空氣而被部分地燃燒。

為控制主要加熱空間中的燃燒過程，該主要加熱空間配備有配置在頂棚中、在焦爐室門中或在門上方的壁中的多個開口。該等開口大多數係可控制的。在部分燃燒之後，部分燃燒的焦化氣經由多個側氣體通道而被輸送至廢氣煙道，該等廢氣煙道定位在焦爐室的下面，並且也配備有用於燃燒空氣(所謂的輔助燃燒空氣)進入的多個開口。在該等廢氣煙道中，部分燃燒的焦化氣與過量燃燒空氣完全燃燒。以此方式，待碳化的煤餅也從下方被加熱，這將最終引起提高的焦炭質量以及同時縮短的碳化時間。基於加熱目的，該等廢氣煙道直接定位在焦爐室底部的下面，並且被稱為輔助加熱空間。所提及的非回收和熱回收焦爐型的多個實例在多個專利說明書US 4344820 A、US 4287024 A、US 5114542 A、GB 1555400 A以及CA 2052177 C中予以描述。

在幾乎所有具體實施例中，直接定位在焦爐室下面的該等廢氣煙道被供應有來自該等輔助空氣爐底之燃燒空氣，該等輔助空氣爐底定位在該等廢氣煙道的下方，並且經由多個豎直通道而連接至該等廢氣煙道上，該等豎直通道被提供在介於該等廢氣煙道與該輔助空氣爐底之間的一水平高度上。因此，從大氣環境流動到輔助空氣爐底中的燃燒空氣被預熱。燃燒空氣通過其進入輔助空氣爐底的該等開口也可以是可控制的。

WO 2007057076 A1中描述了一種具有多個開口之構造設計，燃燒空氣通過該等開口進入多個焦爐室的主要加熱空間和輔助加熱空間，並且該等開口係可控制的。WO 2010034383 A1中描述了一種具有多個可控開口之構造設計，燃燒空氣通過該等可控開口進入多個焦爐室之輔助空氣爐底，並且該等可控開口具有特別高的耐高溫性和致動精度。

無論該等開口(輔助燃燒空氣通過該等開口進入輔助空氣爐底)之設計和被提供用於密封的該等閉合裝置之設計如何，在配備有這類開口和閉合裝置的焦爐室情況下，都不可能將燃燒空氣輸送到與該等開口一樣遠的地方。因此，燃燒空氣係從圍繞燃燒空氣用之該等開口附近大氣環境中被吸入。這種空氣經常是高度污染的，從而使得不可能將具有所要求質量的燃燒空氣供給到焦爐室之輔助空氣爐底中。另外，焦爐室中的負壓對於確保燃燒空氣可靠吸入到該等焦爐室中而言經常是不夠高的。最後，最有可能僅在有限程度上確立對一焦爐室之輔助加熱空間中的燃燒過程控制。

來自一煤餅的焦爐室氣體的釋放量取決於對應的焦爐室中的碳化的暫時進度。因此，在碳化循環開始時(即，在裝載之後)產生了大量焦化氣，焦化氣隨著碳化進行而持續減少。先前技術的焦爐室中的碳化時間係為48小時至192小時，這取決於所使用的煤之類型。在所提及的WO 2010034383 A1中給出對一焦爐室中的焦化氣的釋放量的暫時進度之敘述。

焦化氣的燃燒以及因燃燒而導致之焦爐室中的溫度發展也取決於焦化氣釋放量之暫時進度。因為焦化氣之定量的產量取決於所使用煤之類型，所以如果煤之類型係固定的，焦化氣定量的產量就不會受到該焦爐組操作者影響。然而，一焦爐組或設備操作者經常想要影響一焦爐室中的碳化行為和溫度發展，以便在很大程度上影響焦炭質量和焦爐組的效率。影響一焦爐室中的碳化過程進程之唯一的可能性係控制燃燒空氣的供給質量和用量。

因此，開發出多種可能性以實現對到一焦爐組之輔助空氣爐底中燃燒空氣的質量和供給用量之精確控制。另一問題係：儘管焦炭在包括多個焦爐室的一焦爐組中的生產係連續地實現的，但該等焦爐室之裝載和卸載卻是在不同時間進行的。因為單獨的一焦爐室中的碳化係分批發生的，所以該等單獨的焦爐室中之碳化操作係在不同時間發生，使得焦炭的產量在整個焦爐組上大致保持恒定。基於這個原因，該等單獨的焦爐室同樣在不同時間上需要空氣。因此，開發出多種另外途徑以單獨地並且大部分地分開地對燃燒空氣供給到一焦爐組中單獨的焦爐室之輔助空氣爐底中進行控制。

另一目的係盡可能同時地在一焦爐室的多個供給點處向該等焦爐室供給輔助燃燒空氣。對一焦爐室中之大量空氣進口的單獨操作提高了操作錯誤可能性，這種操作錯誤使得不成比例的高量空氣有可能進入焦爐室中(尤其是如果該等進口區域打開得太大時)，就會在爐底煙道的內部引起所不希望的局部過熱，其結果係超過了難熔材料之可應用極限溫度，並且有可能破壞爐建造材料。基於這個原因，使在每個焦爐室的情況下必須被操作的調整裝置數量最小化係有利的。

舉例來說，相較於專利說明書WO 2006128612 A1所教示的焦爐室頂棚，在焦爐室門的下方之焦爐室前壁中也僅留有很小空間，使得此處難以實現對空氣供給的單獨且迅速的控制。另外，由於在焦爐室門下方之顯著較高的溫度，所以僅有很少的空氣進口控制裝置係合適的。

因此，本發明之目的係提供一種實現將燃燒空氣受控地引入一焦爐組焦爐室之輔助空氣爐底中的設備，這種引入係用於控制空氣用量並且供給具有任選質量的燃燒空氣；同時提供一種實現對供給到單獨焦爐室的空氣進行單獨控制之途徑。此外，要發現一種途徑在碳化過程係有利的條件下，在壓力下供給燃燒空氣，並且若有必要，該途徑應當有可能自動地向該等輔助空氣爐底供給燃燒空氣。

本發明藉由一種由在焦爐室前部之一燃燒空氣集管組成的設備來實現這個目標，該集管定位在該焦爐室前壁輔助空氣爐底之水平處，並且具有用於經由一側管線將燃燒空氣輸送至輔助空氣爐底中的至少一個分支。藉由焦爐室中操作特定的負壓連同管線的煙囪效應而更有效地吸進燃燒空氣，所以可以在大氣壓下實現燃燒空氣之供給。燃燒空氣較佳的是從該焦爐組外部被吸進該集管中，這樣使得燃燒空氣不含污染物和灰燼。

該設備還允許藉由在一焦爐室構成之每個區段的上游為集管，提供一調整裝置來單獨地控制一焦爐組的多個焦爐室。調整裝置可以配備有一旁通管線來作為旁通裝置，並且另外配備有空氣進口，以確保定位在它們後面焦爐室之區段中的獨立壓縮空氣供給。集管可在一焦爐組之一側上被配製成為一單一管線或多個管線，或在該焦爐組兩側上被配製成為一單一管線或多個管線。

明確提供的是一種用於將燃燒空氣受控地引入輔助加熱空間中的非回收型或熱回收型焦爐室，包括：一焦爐室，該焦爐室由帶有多個側壁和前壁、一焦爐室底部、以及一焦爐室頂棚組成，該焦爐室的該等前壁各自配備有一焦爐室門，並且該焦爐室被設計成在操作過程中它可以只裝載到一定高度，從而使得該煤餅上方的氣體空間形成一主要加熱空間，多個焦爐室組合成一焦爐組，多個廢氣煙道，該等廢氣煙道定位在該焦爐室底部的下面並且形成一輔助加熱空間，並且該等廢氣煙道經由該焦爐室中的多個豎直通道而被連接到在該等廢氣煙道下方一輔助空氣爐底上，該輔助空氣爐底經由該焦爐室壁中的多個開口而與外界大氣相連，該焦爐室的側壁中的多個氣體通道，該等氣體通道定位在該主要加熱空間中的一高度處，以允許該等氣體通道直接延伸定位在該焦爐室頂棚下面的氣體空間中，且該等氣體通道被連接到該等廢氣煙道上，多個開口，該等開口位於該焦爐室頂棚、該焦爐室前壁或該焦爐室門中，透過該等開口可以向該焦爐室供應主要空氣，其特徵在於：在該焦爐組的前壁處在該等輔助空氣爐底的水平處提供了用於燃燒空氣的一集管，該集管具有至少一個分支，通過該分支之燃燒空氣經由一分支管線而被輸送到至少一個焦爐室的輔助空氣爐底之中。

藉由將該等分支管線插入到該輔助空氣爐底中，輔助空氣爐底可以相對外部而被密封。在本發明一具體實施例中，在該等焦爐室的前壁處在該等廢氣煙道的水平處提供了用於燃燒空氣的兩個集管，這兩個集管各自具有至少一個分支，通過該至少一個分支燃燒空氣經由一分支管線而被輸送到該輔助空氣爐底之中。在理論上，焦爐室前部之焦爐室門下方之集管數量可以如本發明所希望的那樣高，但是由於缺乏空間，通常僅提供一集管。該集管或該等集管可以安裝在該焦爐組的一側上或兩側上，並且在兩側上作為一單一管線或多個管線，但是為了簡化，通常僅一側配備有一集管。該等集管可以例如借助於多個金屬夾而固定至焦爐室前部或靜止在一支撐結構上。該集管較佳的是固定在距離焦爐室前部100毫米至1200毫米處。

在本發明之另一具體實施例中，該/該等集管對每個焦爐室配備有4至10個分支，該等分支用於向所對應之焦爐室的輔助空氣爐底供應燃燒空氣。在一較佳具體實施例中，該/該等集管對每個焦爐室配備有8個分支，該等分支用於向所對應的焦爐室的輔助空氣爐底供應燃燒空氣。據此，燃燒空氣可以用一最佳的方式分佈。

本發明已證明對於本發明實現有利的是該/該等集管所具有的長度係為1米至100米、或在本發明的另一具體實施例中係為2米至4米，並且所具有的直徑係為50毫米至400毫米。其結果最佳地利用了焦爐室前部的空間，並且實現了在該集管的內部輸送的燃燒空氣的一良好流量分佈。非回收型或熱回收型的焦爐室的長度典型地是近似4米。該等分支管線亦可允許具有最佳的流動能力和良好的空間利用率的多個具體特徵。在本發明的一具體實施例中，在該分支下游的至少一個分支管線所具有的直徑係為10毫米至70毫米且該分支呈一肘管的形式。同樣有助於提高的空間利用率。

在本發明的一具體實施例中，該集管的該等分支被設計成一柔韌的軟管連接。該軟管由抗熱性的材料製成，以抵抗在焦爐室前部盛行的高溫。

在本發明另一具體實施例中，至少一個分支管線裝備有可以手動關閉的一旋塞。這個旋塞不是為永久控制而提供的，因此僅在特殊情況下進行重新調整。分支管線中的可手動關閉的旋塞於以下情況是不可少的：根據焦爐室沿集管之位置來調整該分支管線中的流速，以允許將流動通過該分支管線之每時間單位的空氣流量調整到空氣集管中空氣量。若借助於該空氣集管中的一調整裝置來控制進入對應焦爐室中的空氣流，這係特別重要的。儘管對旋塞之非手動調整係可行的，但由於涉及費用而常常不對旋塞進行非手動調整。

在本發明另一具體實施例中，至少一個分支管線裝備有用於測量壓力的一分接頭，該分接頭所具有的直徑係為8毫米至50毫米且在末端處裝配有一壓力感測器。因此，可能調整或校準分支空氣管線中的壓力和空氣流。在該/該等壓力分接頭處所測量的值被記錄下來並用於藉由手動校準來調整該等分支管線中的可閉合旋塞。為了實現本發明，還有可能使用由該/該等壓力感測器所測量的值，而直接借助適當的控制裝置來控制從主空氣集管到該等分支管線中之供給。這可以藉由視覺讀取控制儀器、或藉由自動控制來完成。

為了對該等分支管線中的體積空氣流速進行另外測量，還可能安裝一孔板，以用於測量該等管線中至少一個分支管線中的體積空氣流速。基於這個目的，至少一個分支管線裝備有用於測量體積流速的一孔板。

在本發明一較佳具體實施例中，該集管裝備有一或多個調整裝置，以用於使該集管的截面積切斷或節流，從而用於調節空氣供給；且該集管裝備有一旁通管線，該旁通管線可為有待控制的焦爐室而切斷。該調整裝置可以直接提供向該集管供應空氣的空氣供給裝置下游，並且向整個焦爐組供應可變的空氣流。然而，該調整裝置也可被配置成安裝在分配給一焦爐室的區段上游，使得該調整裝置經由該等後續分支和分支管線而向該等對應的焦爐室供應空氣。在本發明之一具體實施例中，該集管的至少一調整裝置被配製成安裝在一焦爐室之該等分支管線的分支上游。

在調節一閥時，將影響定位在下游的焦爐室的空氣流動方向；因此，可在至少一個調整裝置中提供用於至少一個焦爐室的一旁通管線，不管控制操作如何，允許定位在該集管下游的焦爐室向空氣流動方向持續並且獨立地供應燃燒空氣。這也有可能在不具有這種旁通管線的調整裝置中完成，條件係分支管線中之可手動調整旋塞的位置與隨集管長度變化的集管空氣壓力相適配，並且進一步校準成維持其他焦爐室的空氣流(儘管有一焦爐室已經被切斷)。然而實際上係難以實現的。

一般而言，該等調整裝置在該等調整裝置中各自配備有一另外空氣進口，當對應的焦爐室被切斷時，可藉由該空氣進口來補償對應焦爐室中分支出來的空氣流。該另外空氣進口將允許空氣進入旁通管線，使得另外的空氣可到達該等後續焦爐室。這個空氣進口可以是可手動調整的且因此與有待分支出來的空氣流相適配。該空氣進口還可以是自動的。據此，可以分別地、單獨地遠程控制燃燒空氣至所有焦爐室的供應。也可能藉由電腦來完成這種遠程控制。這種調整裝置解決了空間問題和高溫問題，這係因為調整裝置不需要直接提供在焦爐室的分支上游處。在本發明之框架內，還有可能將旁通管線連接至在末端處的一壓縮機上，這樣使得該旁通管線可以充滿壓縮空氣。因此，在流動方向上被切斷或再節流的調整裝置下游的焦爐室也可以被供應壓縮空氣。

該調整裝置包括一閥來作為用於調節空氣流通過的控制元件。可以手動地完成對經過該調整裝置且用於供應配置在此區段後之焦爐室空氣流的調節。然而，較佳的是，這種調節係自動的且根據被配置在後之焦爐室的碳化進程和階段而變化的。自動控制可以(以一範例性模式)使用由該等分支管線中的壓力壓力感測器所測量的值。在本發明一具體實施例中，該調整裝置包括一閥作為控制元件，該閥係一旋塞、孔板、閥桿、閥瓣或門閥。在另一具體實施例中，調整裝置裝備有用於控制該閥的一電動致動器。

還可使調整裝置裝備有一具有開/關控制的手輪或電點式開關以用於本地之手動控制。然後該調整裝置將根據所分配的焦爐室位置來校準經過的空氣流，使得所有焦爐室將會被提供有至少大致相同的空氣壓力。該調整裝置還可於在緊急情況下打開。為調節經過的空氣流，還可替代地或另外地使用調節該經過空氣流的自動控制裝置。

在本發明另一具體實施例中，這種調整裝置裝備有用於將空氣引入集管中的另一空氣進口，該另一空氣進口配備有可遠程控制且電動調整的另一控制元件。據此，還可單獨地且自動地在該等單獨焦爐室控制該集管之另外的空氣供應。

在本發明另一具體實施例中，一殼體保護該調整裝置免受熱輻射。基於這個目的，該殼體可配備至少一外壁，該至少一外壁塗佈有一層隔熱材料。在本發明另一具體實施例中，在調整裝置與焦爐室間提供了一至三個金屬板，該等金屬板保護該調整裝置免受來自於該焦爐室的熱輻射，所具有的厚度係為1mm至15mm且離該調整裝置的距離係為5cm至40cm。從而實現對整個調整裝置的充分熱保護。

在該設備另一具體實施例中，至少一個焦爐室裝備有一溫度感測器，且該集管在至少一個地方裝備有一調整裝置，該調整裝置具有用於調節截面積的閥，該截面積係根據來自該溫度感測器之測量信號來調整。

為使經由該集管的空氣供應自動化，至少一個焦爐室可以裝備有一壓力感測器，該集管在至少一個地方裝備有一調整裝置，該調整裝置具有用於調節截面積的閥，該截面積係根據來自該壓力感測器之測量信號來調整。據此，可能實現對每個單獨焦爐室的空氣供應之自動化。還有可能聯合使用所測量的溫度值和壓力值。

對調整裝置控制可以是自動的，但是如果該控制係藉由校準來完成，則該控制也可以是手動的。為此，集管中的氣體流的進程中的另一些空氣進口將會藉由調整而提供有一越來越小的開口截面，以便補償分支出來的空氣流。

在本發明一具體實施例中，在集管的至少一個地方提供多個輔助進口，該等輔助進口允許空氣進入該集管並且借助於多個門閥是可閉合的，該等門閥藉由在相反方向上移動的多個桿來操作，該等桿又藉由該集管上的一旋轉軸來移動。該等輔助進口較佳的是直接提供在到該等分支管線的分支上游，並且作用到該等調整裝置的另外空氣進口。

焦爐室之輔助空氣爐底同樣可配備有朝向焦爐室前壁的多個另外之可閉合進口開口。該等進口開口還可以定位在焦爐室的反側。然而，該等開口具有一固定的打開截面或僅為修理目的而打開。

本發明更提供了一種用於將燃燒空氣受控地引入非回收型或熱回收型焦爐室之輔助加熱空間中的方法，其中，藉由在用於碳化煤碳化的煤餅裝載一焦爐室並且在該煤餅上方空出一氣體空間來作為主要加熱空間而將由以上類型的多個焦爐室組成的一焦爐組用於煤的循環性碳化，該主要加熱空間被提供用於焦化氣的亞化學計量的燃燒，並且來自該主要加熱空間之部分燃燒的焦化氣經由該焦爐室的側壁中的多個氣體通道，而被輸送到在該焦爐室下面的廢氣煙道中，在該等廢氣煙道中，該部分燃燒的焦化氣與超化學計量用量的燃燒空氣完全燃燒，並且超化學計量用量的燃燒空氣經由一輔助空氣爐底而被引入，該輔助空氣爐底定位在該等廢氣煙道的下方，並且可藉由多個可控制關閉元件而被密封，其特徵在於：一焦爐組的至少一個焦爐室的輔助空氣爐底，該輔助空氣爐底定位在該焦爐室的底部和該等廢氣煙道的下面，並且經由多個豎直通道而連接至該等廢氣煙道上的該輔助空氣爐底一起，從該焦爐室前部通過該焦爐室前壁的一集管的分支，經由多個進口噴嘴而供應以燃燒空氣。

在本發明一具體實施例中，燃燒空氣進入到一焦爐室的輔助空氣爐底中是藉由一調整裝置來調節的，該調整裝置在氣體流動方向上被安裝在每個焦爐室的上游的集管中，並且配備有用於使管線截面積減小或閉合的一閥。為確保獨立的控制，還有可能僅在一焦爐室上游提供該調整裝置，以便分開且單獨地控制該一焦爐室，然後提供對分支出來的空氣之補償。據此，可以分開且獨立地控制所有焦爐室。

在本發明一具體實施例中，該調整裝置之用於調節空氣流的閥係電動操作的。同樣地可電動致動空氣進口閥或在相反方向上移動該等桿來操作該等門閥。進而，最終可以如所希望的操作該調整裝置或用於該等門閥的該等桿。尤其可以手動地或經由傳遞裝置手動地操作該調整裝置或該等桿。

在本發明的另一具體實施例中，該調整裝置係由焦爐廠的控制站所控制的。此處，至少對調整裝置之用於空氣流的閥進行電動操作。在另一具體實施例中，該調整裝置係藉由一計時器來控制的。該計時器則根據在一標準化焦化循環進程的基礎上所預期的空氣需求來設定。

在本發明的另一具體實施例中，該調整裝置係基於焦爐室中的一溫度或壓力測量參數來控制，這個參數構成了碳化過程進度之量度。這個參數可以在該焦爐室內部的任何點處進行測量，但較佳的是進行測量的點為：該點的溫度或壓力值表徵了碳環循環進程中的一特別高的差異，且因此代表了該碳化過程進度的一良好量度。

在本發明另一具體實施例中，燃燒空氣係在超過大氣壓力10毫巴的一壓力下經由集管而被引入輔助空氣爐底中。若有需要的話，這係實現燃燒強化的一手段。基於這個目的，在集管的末端處安裝了一壓縮機，該壓縮機對燃燒空氣進行加壓，並將它引入到該集管中。

當根據本發明方法在壓力下將燃燒空氣引入輔助空氣爐底中時，該等主要加熱空間中的焦化氣可以在稍微升高的壓力下通過該等主要空氣進口而被擠出，使得在頂棚上形成火焰。本發明的一具體實施例因此還在該焦爐組的頂棚上提供一空氣集管，如先提及的WO 2006128612 A1中所述。該集管於是還配備有將主要空氣引入到該主要空氣空间中的多個分支管線。較佳的是在壓力下完成且具體地在估計將形成火焰時進行。該等主要空氣進口還可以裝備有用於實現這個具體實施例的多個火焰檢測器。用於主要空氣的該等空氣集管末端也可以配備有用於吸出該等火焰氣體的多個抽吸裝置。

在另一具體實施例中，用於主要空氣的該/該等集管在它/它們的末端上具有一燃燒器。該燃燒器用於燃燒掉所散發出來的焦化氣並且較佳的是被配置在與空氣進口點相反的末端處。在本發明一具體實施例中，該燃燒器所具有的長度係至少1.5米。該等主要空氣集管也可以配備有具有門閥的多個開口、和在相反方向上移動的多個桿。

在本發明另一具體實施例中，氧氣(O₂)、氮氣(N₂)或水蒸氣(H₂O)的燃燒空氣經由集管而被引入到輔助空氣爐底中。

根據本發明之設備和根據本發明之方法所涉及的優點為允許將輔助燃燒空氣受控地引入熱回收型焦爐室的輔助空氣爐底中，這種引入進行的方式為以一最佳途徑來推進碳化過程，該碳化過程的特徵為燃燒空氣消耗取決於該碳化過程的進度。該設備僅需很小的空間，即使在高溫下也是可用的，高溫通常在該等焦爐室前面和下方盛行。

1‧‧‧焦爐組

1a‧‧‧區段

2‧‧‧焦爐室

2a‧‧‧左側

3‧‧‧焦爐室門

3a‧‧‧框架

3b‧‧‧提升機構

4‧‧‧焦爐室頂棚

5‧‧‧開口

5a‧‧‧主要空氣

5b‧‧‧U型管

5c‧‧‧調節裝置

6‧‧‧煤餅

7‧‧‧主要加熱空間

8‧‧‧廢氣煙道

8a‧‧‧豎直通道

9‧‧‧下氣道通道

10‧‧‧輔助空氣爐底

10a‧‧‧分支

11‧‧‧集管

11a‧‧‧旁通管線

11b‧‧‧支撐物

12‧‧‧壓縮機

12a‧‧‧閥

12b‧‧‧壓縮機

12c‧‧‧進口開口

13‧‧‧進口

13a‧‧‧燃燒空氣

14‧‧‧調整裝置

14a‧‧‧空氣進口

14b‧‧‧控制元件

14c‧‧‧電控機構

14d‧‧‧手動控制裝置

14e‧‧‧閥

14f‧‧‧殼體

15‧‧‧分支管線

15a‧‧‧可控制關閉元件

15b‧‧‧壓力感測器

16‧‧‧廢氣煙囪

17‧‧‧門閥

17a‧‧‧桿

第1圖顯示根據本發明之不具有調整裝置之設備而被供應輔助燃燒空氣的一組四個焦爐室。

第2圖顯示根據本發明之集管中的一調整裝置而被供應燃燒空氣的一組四個焦爐室。

第3圖顯示裝備有根據本發明燃燒空氣供應系統之一焦爐室的側視圖。

第4圖顯示根據本發明之一集管而被供應以輔助燃燒空氣的一焦爐室之正視圖。

本發明僅藉由顯示多個示例性具體實施例的四個圖式來進行更詳細的說明，但並不局限於該等示例性具體實施例。

第1圖顯示根據本發明之不具有調整裝置的設備而被供應輔助燃燒空氣的一組四個焦爐室。第2圖顯示根據本發明之集管中的一調整裝置而被供應燃燒空氣的一組四個焦爐室。第3圖顯示裝備有根據本發明之燃燒空氣供應系統的一焦爐室之側視圖。第4圖顯示根據本發明之一集管而被供應以空氣的一焦爐室之正視圖。

第1圖顯示一焦爐組(1)，該焦爐組由四個焦爐室(2)組成，左側(2a)的焦爐室(2)被表示為具有打開的焦爐室門(3)、與該焦爐室門(3)有關的框架(3a)以及提升機構(3b)。該等焦爐室(2)的焦爐室頂棚(4)配備有用於主要空氣(5a)的多個進口(5)，於此具體實施例中，該等進口裝配有多個U型管(5b)和整合的調節裝置(5c)。打開的焦爐室(2)顯示了有待碳化的煤餅(6)。為了操作，在煤餅(6)上方保留成空的一氣體空間將構成所謂的主要加熱空間(7)。在該等焦爐室(2)的下面存在廢氣煙道(8)，該等廢氣煙道經由在該等焦爐室(2)的側壁中多個下氣道通道(9)而連接至該等主要加熱空間(7)。在該等廢氣煙道(8)中，焦化氣被完全燃燒，這樣使得煤餅(6)也從下方被加熱。該等廢氣煙道(8)進而經由多個豎直通道(8a)而連接至定位在該等廢氣煙道(8)下方的輔助空氣爐底(10)。經由該等輔助空氣爐底(10)向該等廢氣煙道(8)供應燃燒空氣。該等輔助空氣爐底(10)具有到用於燃燒空氣的一集管(11)的四個分支(10a)，該集管在該等焦爐室門(3)的下方沿該焦爐室前部延伸。從一壓縮機(12)向這個集管(11)供應壓縮空氣，壓縮空氣經由該集管(11)流動到該輔助空氣爐底(10)中。壓縮機(12)亦可藉由一閥(12a)來切斷，使得經由一進口(13)向該集管(11)供應燃燒空氣(13a)。據此，向該等焦爐室(2)的輔助空氣爐底(10)均勻地供應燃燒空氣。

第2圖顯示與第1圖相同的焦爐組(1)，該等焦爐室在到一焦爐室(2)的分支(10a)上游的集管(11)中配備有多個空氣流控制的調整裝置(14)。該等集管(11)在氣體流動方向(箭頭)上在與一焦爐室(2)相關聯的每個區段(1a)的上游配備有氣體流控制的一調整裝置(14)。據此，可能控制到每個區段(1a)之空氣供給。為確保在箭頭方向上的一在前的焦爐室被切斷的情況下，在氣體流動方向上之後續的焦爐室(2)仍可以被供應以空氣，集管(11)配備有一旁通管線(11a)。調整裝置(14)配備有一空氣進口(14a)，透過該空氣進口可以向旁通管線(11a)供應空氣。調整裝置(14)進一步配備有一控制元件(14b)，且該調整裝置在操作過程中藉由用於遠程控制的一電控機構(14c)來操作。另外，提供了當作一手動控制裝置(14d)的一手輪，以便進行手動操作。在控制元件(14b)被關閉時，閥(14e)被打開，這樣使得仍可以向流動方向上的後續焦爐室(2)供應空氣。經由在集管(11)的末端處的一進口(13)確保了空氣的供應。

第3圖顯示裝備有根據本發明燃燒空氣供應系統之一焦爐室(2)的側視圖。焦爐室(2)顯示有用於碳化之裝載的一煤餅(6)。裝載進行的方式為在該煤餅(6)上方空出一氣體空間。這個氣體空間構成所謂的主要加熱空間(7)。在那裡，從煤餅(6)散發出的焦化氣與亞化學計量用量的燃燒空氣來部分地燃燒。在焦爐室(2)下面存在所謂的廢氣煙道(8)，該等廢氣煙道構成所謂輔助加熱空間。在該等廢氣煙道(8)中，來自該主要加熱空間(7)的部分燃燒的焦化氣被完全燃燒。用於這種燃燒的空氣係經由一集管(11)來供給的，該集管定位在焦爐室(2)前面且在焦爐室門(3)下方，並且該集管藉由一支撐物(11b)來固定且沿該焦爐室前部延伸。該集管配備有到一分支管線(15)的一分支(10a)，該分支管線延伸到所示之焦爐室(2)的輔助空氣爐底(10)中。在那裡，為焦化氣的完全燃燒而添加且利用經由焦爐室(2)內的多個豎直通道(8a)而進入廢氣煙道(8)的燃燒空氣。分支管線(15)配備有用於調節通過該分支管線(15)的氣體流之可手動調整的可控制關閉元件(15a)。在該可控制關閉元件(15a)的上游和下游存在用於將分支管線(15)中的壓力傳輸至一測量儀器的多個壓力感測器(15b)。完全燃燒的焦化氣作為廢氣被傳送至廢氣煙囪(16)。輔助空氣爐底的另一側係用一閉合裝置(12c)來密封的並且僅為修理作業而打開。

第4圖顯示根據本發明的一集管(11)而被供應以輔助燃燒空氣的一焦爐室(2)的正視圖。該圖顯示打開的焦爐室(2)，它的焦爐室門(3)已經藉由一移動裝置而被提升以用於打開。焦爐室(2)顯示煤餅(6)，在該煤餅的上方，已經空出構成主要加熱空間(7)的一氣體空間。通過焦爐室頂棚(4)中的多個空氣進口(5)而對該氣體空間進行通風，於此具體實施例，該等空氣進口裝備有多個U型管(5b)形狀的蓋子以用於空氣保護，且該等空氣進口包括一調節裝置(5c)。經由多個下氣道通道(9)，部分燃燒的焦化氣到達由廢氣煙道(8)所構成的輔助加熱空間。該等廢氣煙道經由多個豎直風道(8a)與輔助空氣爐底(10)相連接。經由集管(11)向該輔助空氣爐底(10)供應空氣，該集管借助於調整裝置(14)來調節。調整裝置(14)裝備有當作一電控機構(14c)的電控閥和一手動控制裝置(14d)，該手動控制裝置用於在該電控機構(14c)發生故障的情況下控制該控制元件(14b)。調整裝置(14)另外裝配有一空氣進口(14a)，如果該調整裝置(14)處於閉合位置，那麼通過該空氣進口之空氣可以經由在焦爐室(2)下游的一旁通管線(11a)而被引入到另一集管(11)中。因此，有可能維持對其他焦爐室(2)的空氣供應。集管(11)還裝配有多個門閥(17)，該等門閥用於閉合該集管(11)中的多個輔助進口，該等閥允許由在相反方向上移動的多個桿(17a)來操作、並且允許在調整裝置(14)處於閉合狀態時持續打開集管(11)來按照碳化進度向該等焦爐室(2)供應減量的空氣。調整裝置(14)由防火的一殼體(14f)來保護。用於燃燒空氣(13a)的一壓縮機(12)與用於該壓縮機(12b)的一電控單元被安排在集管(11)末端處。