一种加热油式焦炉的制作方法

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1.本发明涉及炼焦生产技术领域，尤其涉及一种加热油式焦炉。

背景技术：

2.焦化行业是能源消耗高密集型行业。现阶段焦炉加热主要使用焦炉煤气、高炉煤气等燃料，燃烧后产生大量的温室气体co2以及大气污染物nox、so2和颗粒物等。炼焦行业是钢铁、有、化工和机械制造等行业的支柱产业，同时又是碳排放大户，近几年我国炼焦产能达4.5亿t左右，在生产过程中排放了大量的co2，随着我国碳达峰和碳中和目标的提出，亟需开发一种新型的焦炉加热方式以减少对炼焦产业对环境造成的污染。
3.申请公布号为cn114317011a的中国专利申请公开了“一种电加热焦炉”,包括焦炉基础、焦炉本体、干馏煤气导出系统及焦炉车辆，焦炉本体设于焦炉基础上，焦炉本体包括炉底、炭化室、炉顶及加热室；炭化室与加热室均为多个，且间隔设置于炉底与炉顶之间；干馏煤气导出系统位于炉顶的上方；焦炉本体由耐火材料砌筑而成；加热室沿纵向间隔设置多个隔墙，将加热室分隔为多个独立的加热单室，每个加热单室内均设有电加热器。其采用电能加热实现煤干馏过程，与采用传统化工燃料加热的焦炉相比，加热能源更加清洁，能耗更加可控，电加热焦炉相较于传统焦炉，其本体结构及土建结构得到简化，降低了建设投资与施工强度，焦炉在生命周期内更加的安全、经济、环保。然而现阶段我国电能相对紧张，尤其是夏季对高耗电企业常采取限电措施，因此电加热焦炉的应用有一定的局限性，并且采用电加热的成本较高。

技术实现要素：

4.本发明提供了一种加热油式焦炉，采用加热油加热炭化室实现煤的高温干馏过程，用于为加热油提供热量的热源可以是焦化厂的废热或者其它清洁能源，与采用煤气加热的常规焦炉相比，加热能源更加清洁环保，且焦炉本体结构更加简单，建设投资低；与电加热焦炉相比，用电量大幅减少，运行成本低。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种加热油式焦炉，包括焦炉本体、加热油循环系统以及干馏煤气导出系统，焦炉本体由耐火材料砌筑而成，包括炉底、加热室、炭化室以及炉顶，炭化室与加热室间隔设置于炉底与炉顶之间；干馏煤气导出系统位于炉顶上方；所述加热油循环系统由设于加热室内的多个加热油通道、设于焦炉本体外部的换热器，以及连接各加热油通道与换热器的加热油循环管道组成，加热油循环系统设温度控制装置。
7.所述加热油通道沿机侧-焦侧方向通长设置，加热油通道的两端分别与加热油循环管道的对应端相连。
8.所述加热室包括中间加热室及端部加热室，中间加热室内在靠近炭化室的两侧分别设至少1列加热油通道，端部加热室在靠近炭化室的一侧设至少1列加热油通道。
9.对应加热室上部的加热油通道间距大于对应加热室中部及加热室下部的加热油
通道间距。
10.所述换热器设有加热油入口一、加热油入口二、加热油出口一、加热油出口二、热源入口一和热源入口二，并且加热油入口一与加热油入口二相对设置，加热油出口一与加热油出口二相对设置；加热油循环管道包括加热油循环管道一及加热油循环管道二；同列的奇数加热油通道通过加热油循环管道一分别连接换热器的加热油入口一及加热油出口一；同列的偶数加热油通道通过加热油循环管道二分别连接换热器的加热油入口二及加热油出口二；加热油循环管道一上设流量调节阀一，加热油循环管道二上设流量调节阀二；各加热油通道与对应加热油循环管道相连的支路管道上分别设支路流量调节阀。
11.沿焦侧-机侧方向，各加热室中加热油通道的内径依次递境。
12.所述加热油通道为耐火材料管道或耐高温金属管道。
13.所述温度控制装置由控制系统、设于加热油循环管道上的流量调节阀、设于热源管道上的热源流量调节阀，以及设于换热器的加热油出口处的温度测量装置组成，温度测量装置与流量调节阀及热源流量调节阀通过控制系统联锁控制。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.(1)使用加热油加热实现煤的高温干馏过程，不产生燃烧废气，杜绝了烟气中nox和sox等污染物的排放，从源头上避免了co2的排放，实现了碳减排，经济环保；
16.(2)不使用焦炉煤气或者高炉煤气等传统燃料，可以将燃料中的氢气等用于其他高附加值产业，从而获得更大的经济效益；
17.(3)用于为加热油提供热量的热源可以是焦化厂的废热或者其它清洁能源，实现能源的综合利用；
18.(4)使用加热油炼焦，焦炉本体的结构及土建结构相较于传统焦炉更加简化，在提高焦炉寿命的同时，节省了建设投资；
19.(5)加热油在加热室内的多个加热油通道中循环流动，并可通过流量调节阀实现单独调节，炭化室各部温度调节更为便捷，能够保证焦炉高向及长向的加热性均匀性。
附图说明
20.图1是本发明所述加热油式焦炉的结构示意图一(焦炉本体沿垂直于机侧-焦侧的方向剖视)。
21.图2是本发明所述加热油式焦炉的结构示意图二(焦炉本体沿机侧-焦侧方向剖视)。
22.图3是本发明所述加热油式焦炉的炭化室剖视图(沿机侧-焦侧方向)
23.图中：1.炉顶 2.炭化室 3.加热室 4.炉底 5.加热油通道 6.换热器 7.加热油循环管道 71.加热油循环管道一 72.加热油循环管道二 8.流量调节阀 81.流量调节阀一 82.流量调节阀二 83.支路流量调节阀 9.干馏煤气导出系统 10.炉门
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
25.如图1、图3所示，本发明所述一种加热油式焦炉，包括焦炉本体、加热油循环系统以及干馏煤气导出系统9，焦炉本体由耐火材料砌筑而成，包括炉底4、加热室3、炭化室2以
及炉顶1，炭化室2与加热室3间隔设置于炉底4与炉顶1之间；干馏煤气导出系统9位于炉顶1上方；所述加热油循环系统由设于加热室3内的多个加热油通道5、设于焦炉本体外部的换热器6，以及连接各加热油通道5与换热器6的加热油循环管道7组成，加热油循环系统设温度控制装置。
26.所述加热油通道5沿机侧-焦侧方向通长设置，加热油通道5的两端分别与加热油循环管道7的对应端相连。
27.所述加热室3包括中间加热室及端部加热室，中间加热室内在靠近炭化室2的两侧分别设至少1列加热油通道5，端部加热室在靠近炭化室2的一侧设至少1列加热油通道5。
28.对应加热室3上部的加热油通道5间距大于对应加热室3中部及加热室下部的加热油通道5间距。
29.如图2所示，所述换热器6设有加热油入口一、加热油入口二、加热油出口一、加热油出口二、热源入口一和热源入口二，并且加热油入口一与加热油入口二相对设置，加热油出口一与加热油出口二相对设置；加热油循环管道7包括加热油循环管道一71及加热油循环管道二72；同列的奇数加热油通道通过加热油循环管道一71分别连接换热器6的加热油入口一及加热油出口一；同列的偶数加热油通道通过加热油循环管道二72分别连接换热器6的加热油入口二及加热油出口二；加热油循环管道一71上设流量调节阀一81，加热油循环管道二72上设流量调节阀二82；各加热油通道5与对应加热油循环管道相连的支路管道上分别设支路流量调节阀83。
30.沿焦侧-机侧方向，各加热室3中加热油通道5的内径依次递境。
31.所述加热油通道5为耐火材料管道或耐高温金属管道。
32.所述温度控制装置由控制系统、设于加热油循环管道7上的流量调节阀8、设于热源管道上的热源流量调节阀，以及设于换热器6的加热油出口处的温度测量装置组成，温度测量装置与流量调节阀及热源流量调节阀通过控制系统联锁控制。
33.本发明所述一种加热油式焦炉，包括焦炉本体、加热油循环系统以及干馏煤气导出系统9(可采用常规焦炉的干馏煤气导出系统)，焦炉本体由耐火材料砌筑而成，包括炉底4、加热室3、炭化室2以及炉顶1，干馏煤气导出系统9设于炉顶1上方。炭化室2与加热室3间隔设置于炉底4与炉顶1之间；加热室3内部设有若干排密集排布的加热油通道5，加热油通道5两端的加热油进口、加热油出口分别通过加热油循环管道7与换热器6相连，组成加热油循环系统。
34.焦炉正常生产时，炭化室两侧加热室中的加热油通道5内通入高温的加热油，为炭化室2供热，进入加热油通道5的加热油温度由加热油循环系统中设置的温度控制装置控制。
35.所述加热室内部的加热油通道5布置形式为上部稀疏、中下部密集，且自焦侧到机侧各加热室中的加热油通道5的内径依次递增。其原因是：为了方便推焦，焦炉炭化室2的焦侧宽度一般比机侧宽度大(炭化室墙面为斜面)，要保证煤饼各部位加热均匀性，则炭化室焦侧所需加热温度就高，因此将加热油通道5的管径设置为焦侧比机侧依次增大，可以使煤饼均匀成熟。
36.炭化室2内部、煤饼上方具有一定高度的炉顶空间，以方便产生的荒煤气从煤饼上方流动然后进入干馏煤气导出系统9中，因此本发明中，炭化室炉顶空间对应的加热室3中
的上部加热油通道的间距应比中下部的加热油通道间距大，以避免炉顶空间因温度过高而结焦，影响焦炉正常生产。
37.加热室内部的加热油通道5沿机侧-焦侧方向可以采用不同的设置形式，优选水平设置。
38.加热油循环系统的加热油可以分为两路，分别从加热室3的机侧、焦侧同时进入加热油通道，避免同一侧进出导致加热室3机侧、焦侧温差过大，影响焦饼成熟的均匀性。
39.进入每个加热室3的加热油总流量可以通过加热油循环管道7上的流量调节阀8控制(或通过加热油循环管道一71上的流量调节阀一81、加热油循环管道二72上的流量调节阀二82调节)，并且每条加热油通道5的流量也可以通过对应的支路流量调节阀83单独控制，通过控制流经加热室3的加热油总流量以及每个加热油通道5的加热油流量，可以方便、精准的控制每个炭化室2高向以及长向的加热温度，保证煤饼成熟的均匀性。
40.加热室内部加热油通道5的材质可以是耐火材料(如管砖等)，也可以采用耐高温金属管道。
41.通过换热器对加热油进行加热的热源可以是焦化厂中的余热、废热，或者其他清洁能源，从而实现炼焦能源的综合利用。本发明使用加热油作为炼焦热源，不产生燃烧废气，杜绝了烟气中nox和sox等污染物的排放，从源头上避免了co2的排放，实现了碳减排，经济环保。
42.本发明所述加热油式焦炉中，炭化室2在机侧、焦侧分别设置炉门10，焦炉本体在机侧、焦侧以及炉顶分别设焦炉车辆，机侧焦炉车辆包括装煤车、推焦机、装煤推焦一体机，焦侧焦炉车辆包括拦焦车及熄焦车，用于装入原料煤、推出焦炭、存放焦炭等。
43.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。

技术特征：

1.一种加热油式焦炉，其特征在于，包括焦炉本体、加热油循环系统以及干馏煤气导出系统，焦炉本体由耐火材料砌筑而成，包括炉底、加热室、炭化室以及炉顶，炭化室与加热室间隔设置于炉底与炉顶之间；干馏煤气导出系统位于炉顶上方；所述加热油循环系统由设于加热室内的多个加热油通道、设于焦炉本体外部的换热器，以及连接各加热油通道与换热器的加热油循环管道组成，加热油循环系统设温度控制装置。2.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，所述加热油通道沿机侧-焦侧方向通长设置，加热油通道的两端分别与加热油循环管道的对应端相连。3.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，所述加热室包括中间加热室及端部加热室，中间加热室内在靠近炭化室的两侧分别设至少1列加热油通道，端部加热室在靠近炭化室的一侧设至少1列加热油通道。4.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，对应加热室上部的加热油通道间距大于对应加热室中部及加热室下部的加热油通道间距。5.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，所述换热器设有加热油入口一、加热油入口二、加热油出口一、加热油出口二、热源入口一和热源入口二，并且加热油入口一与加热油入口二相对设置，加热油出口一与加热油出口二相对设置；加热油循环管道包括加热油循环管道一及加热油循环管道二；同列的奇数加热油通道通过加热油循环管道一分别连接换热器的加热油入口一及加热油出口一；同列的偶数加热油通道通过加热油循环管道二分别连接换热器的加热油入口二及加热油出口二；加热油循环管道一上设流量调节阀一，加热油循环管道二上设流量调节阀二；各加热油通道与对应加热油循环管道相连的支路管道上分别设支路流量调节阀。6.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，沿焦侧-机侧方向，各加热室中加热油通道的内径依次递境。7.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，所述加热油通道为耐火材料管道或耐高温金属管道。8.根据权利要求1所述的一种加热油式焦炉，其特征在于，所述温度控制装置由控制系统、设于加热油循环管道上的流量调节阀、设于热源管道上的热源流量调节阀，以及设于换热器的加热油出口处的温度测量装置组成，温度测量装置与流量调节阀及热源流量调节阀通过控制系统联锁控制。

技术总结

本发明涉及一种加热油式焦炉，包括焦炉本体、加热油循环系统以及干馏煤气导出系统，焦炉本体包括炉底、加热室、炭化室以及炉顶，干馏煤气导出系统位于炉顶上方；加热油循环系统由设于加热室内的多个加热油通道、设于焦炉本体外部的换热器，以及连接各加热油通道与换热器的加热油循环管道组成，加热油循环系统设温度控制装置。本发明采用加热油加热炭化室实现煤的高温干馏过程，用于为加热油提供热量的热源可以是焦化厂的废热或者其它清洁能源，与采用煤气加热的常规焦炉相比，加热能源更加清洁环保，且焦炉本体结构更加简单，建设投资低；与电加热焦炉相比，用电量大幅减少，运行成本低。运行成本低。运行成本低。