QRD-2000清潔型熱回收搗固焦爐的結(jié)構(gòu)特點
回收化學產(chǎn)品的常規(guī)焦爐使用一百多年來,在其技術(shù)和經(jīng)濟方面已經(jīng)較為成熟,但常規(guī)焦爐發(fā)展到今天,遇到了環(huán)境保護、資源利用等方面的困難。為了使焦化工業(yè)健康發(fā)展,焦化工業(yè)的清潔生產(chǎn)已成為國內(nèi)外焦化界重點研究的課題。焦化工業(yè)的清潔生產(chǎn)要充分體現(xiàn)經(jīng)濟、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,從生產(chǎn)工藝過程中減少或控制污染物的產(chǎn)生,是焦化工業(yè)清潔生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,也是最有效的辦法。這樣,清潔型熱回收焦爐應運而生。
我國的熱回收焦爐的開發(fā)設(shè)計和應用是從20世紀90年代開始的,并于2000年由山西化工設(shè)計院研究設(shè)計出了QRD-2000清潔型熱回收搗固焦爐。經(jīng)過幾年的生產(chǎn)實踐和不斷改進,形成了QRD系列型熱回收焦爐。下面主要介紹QRD-2000清潔型熱回收搗固焦爐。
QRD-2000清潔型熱回收搗固焦爐主要由炭化室、四聯(lián)拱燃燒室、主墻下降火道、主墻上升火道、爐底區(qū)、爐頂區(qū)、爐端墻等構(gòu)成。
(1)炭化室。熱回收焦爐根據(jù)煉焦發(fā)展的方向,采用了大容積炭化室結(jié)構(gòu),考慮到搗固裝煤煤餅的穩(wěn)定性,采用了炭化室寬而低的結(jié)構(gòu)形式。炭化室用不同形式的異形硅磚砌筑,機焦側(cè)爐門處為高鋁磚,高鋁磚的結(jié)構(gòu)為灌漿槽的異形結(jié)構(gòu)。炭化室墻采用不同材質(zhì)異形結(jié)構(gòu)的耐火磚,保證了爐體的強度和嚴密性,增加了爐體的使用壽命。炭化室全長13340mm,寬3596mm,全高2758mm,中心距為4292mm,炭化室一次裝干煤量47~50t。
(2)四聯(lián)拱燃燒室。四聯(lián)拱燃燒室位于炭化室的底部,采用了相互關(guān)聯(lián)的蛇形結(jié)構(gòu)形式,用不同形式的異形硅磚砌筑。為了保證四聯(lián)拱燃燒室的強度,其頂部采用異形磚砌筑的拱形結(jié)構(gòu)。在四聯(lián)拱燃燒室下部設(shè)有二次進風口從而減少焦爐熱修。燃燒室機焦側(cè)兩端的耐火材質(zhì)為高鋁磚,高鋁磚的結(jié)構(gòu)為灌漿槽的異形結(jié)構(gòu)從而減少焦爐熱修。
炭化室內(nèi)煤料干餾時產(chǎn)生的化學產(chǎn)品在炭化室內(nèi)部不完全燃燒,通過炭化室主墻下降火道進入四聯(lián)拱燃燒室,由設(shè)在四聯(lián)拱燃燒室下部、沿四聯(lián)拱燃燒室的長向規(guī)律地分布的二次進風口補充一定的空氣,使炭化室燃燒不完全的化學產(chǎn)品和焦爐煤氣充分燃燒。燃燒后的高溫廢氣通過炭化室主墻上升火道進入焦爐的上升管、集氣管,余熱進行發(fā)電.最后廢氣經(jīng)過脫除二氧化硫和除塵后從煙囪排放。
(3)主墻下降火道和上升火道。主墻的下降火道和上升火道均為方形結(jié)構(gòu)-沿炭化室主墻有規(guī)律地均勻分布。其數(shù)量和斷面積與炭化室內(nèi)的負壓分布情況和煉焦時產(chǎn)生的物質(zhì)不完全燃燒的廢氣量有關(guān),并采用不同形式的異形硅磚砌筑從而減少焦爐熱修。
主墻下降火道的作用是合理地將炭化室內(nèi)燃燒不完全的化學產(chǎn)品、焦爐煤氣和其他物質(zhì)送入四聯(lián)拱燃燒室內(nèi),而上升火道則是將四聯(lián)拱燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣送入焦爐上升管和集氣管內(nèi),同時將介質(zhì)均勻合理地分布,并盡量減少阻力。
(4)爐底區(qū)。爐底區(qū)位于四聯(lián)拱燃燒室的底部,由二次進風通道、爐底隔熱層、空氣冷卻通道等組成。爐底區(qū)的材質(zhì)由黏土磚、隔熱磚和紅磚等組成。焦爐基礎(chǔ)與爐底區(qū)之間設(shè)有空氣夾層,避免基礎(chǔ)板過熱。
(5)爐頂區(qū)。爐頂區(qū)采用拱形結(jié)構(gòu),并均勻分布有可調(diào)節(jié)的一次空氣進口。根據(jù)炭化室內(nèi)負壓的分布情況,有規(guī)律地一次進入空氣,使炭化室煉焦煤干餾時產(chǎn)生的焦爐煤氣和化學產(chǎn)品在炭化室煤餅上面還原氣氛下不完全燃燒。通過調(diào)節(jié)炭化室內(nèi)負壓的高低,控制進入炭化室內(nèi)的一次空氣量,以使炭化室內(nèi)煤餅表面產(chǎn)生的揮發(fā)分不和空氣接觸,形成一層廢氣保護層,達到煉焦煤隔絕空氣干餾的目的。
爐頂區(qū)的耐火磚材質(zhì)由里向外分別為硅磚、黏土磚、隔熱磚、紅磚等。在爐頂?shù)谋砻婵紤]到排水,設(shè)計了一定的坡度。爐頂不同材質(zhì)的耐火磚均采用了異形磚結(jié)構(gòu),保證了爐頂區(qū)的嚴密性和使用強度。
(6)爐端墻。在每組焦爐的兩端和焦爐基礎(chǔ)抵抗墻之間設(shè)置有爐端墻。爐端墻的主要作用是保證爐體的強度,并起到隔熱作用以降低焦爐基礎(chǔ)抵抗墻的溫度。爐端墻的耐火磚材質(zhì)從內(nèi)側(cè)向外側(cè)依次為黏土磚、隔熱磚和紅磚。爐端墻內(nèi)還設(shè)計有烘爐時排除水分的通道。