本发明涉及一种加热装置， 特别涉及一种利用煤热解过程中产生的荒煤气 回收净化后的 净煤气进行燃烧的加热装置。

背景技术

目前市场上的煤热解炉 （炼焦炉） 大都采用间歇式炼焦， 入炉煤的配比、 脱水、 进煤、 预热、 炭化、 焦改质、 干熄等各工艺步骤说相对独立， 不能进行连续生产， 生产效率低下； 另 外， 煤热解过程中产生的荒煤气含很多有用的成份 ， 如 S、 HC1等酸性气体， NH ₃ 碱性气体、 焦油类、 苯类、 萘类、 洗油类等有机物， 没完整对书荒煤气导出、 回收净化加以利用的完整的 工艺。

这促使本发明人探索创新出一套完整的连续炼 焦和对荒煤气导出、 回收净化加以循环利 用的完整的工艺。

发明内容

本发明提供了一种煤热解炉外燃气加热装置， 该加热装置利用煤热解过程中产生的荒煤 气回收净化后的净煤气进行燃烧， 给煤热解炉的入炉煤炭化提供所需要的热量和 温度， 保证 了炼焦质量， 节省了炼焦成本。

本发明实现上述目的所采取的技术方案是：

一种煤热解炉外燃气加热装置， 位于煤热解炉体中部围绕在炭化室外墙四周， 包括一组 以上结构相同的第一燃气加热器、 第二燃气加热器和气体换向装置； 所述的第一燃气加热器 包括第一燃烧室、 第一煤气进入支管和第一蓄热换热器， 第一燃烧室成相对封闭的煤气燃烧 火道， 第一煤气进入支管通到第一燃烧室底部， 第一蓄热换热器包括第一蓄热腔、 第一蓄热 体、 第一空气进入支管和第一燃烧废气排出支管， 第一蓄热腔设置在炉体外墙中， 第一蓄热 体设置在第一蓄热腔中， 第一蓄热腔一端通向第一燃烧室底部， 另一端分别接有第一空气进 入支管和第一燃烧废气排出支管； 所述的第二燃气加热器包括第二燃烧室、 第二煤气进入支 管和第二蓄热换热器， 第二煤气进入支管通到第二燃烧室底部， 第二蓄热换热器包括第二蓄 热腔、 第二蓄热体、 第二空气进入支管和第二燃烧废气排出支管， 第二蓄热腔亦设置在炉体 外墙中， 第二蓄热体设置在第二蓄热腔中， 第二蓄热腔一端通向第二燃烧室底部， 另一端分 别接有第二空气进入支管和第二燃烧废气排出 支管； 所述的第一燃烧室和第二燃烧室之间设 有燃烧室通孔； 所述的气体换向装置包括上盘、 下盘、 旋转换向电机、 空气风机、 煤气风机、 废气风机， 所述的下盘分别接有一个空气主管和第一空气 分管、 第二空气分管， 一个煤气主 管和第一煤气分管、 第二煤气分管， 一个燃烧废气主管和第二燃烧废气分管、 第一燃烧废气 分管， 其中， 第二燃烧废气分管和第一燃烧废气分管与第一 空气分管和第二空气分管及第一 煤气分管和第二煤气分管的设置刚好对调； 所述的上盘转动贴合在下盘上方， 上盘分别对应 设置有空气连接管、 煤气连接管、 燃烧废气连接管， 所述的旋转换向电机与上盘传动连接， 带动上盘在下盘上往复转动； 其中， 所述的第一空气分管和第一空气进入支管联接 ， 同时， 所述的第一煤气分管和第一煤气进入支管联接 ， 同时， 所述的第一燃烧废气分管与第一燃烧 废气排出支管联接； 同理， 第二空气分管和第二空气进入支管联接， 同时， 第二煤气围管将 第二煤气分管和第二煤气进入支管联接， 与此同时， 第二燃烧气分管与第二燃烧废气排出支 管联接。

优选的， 还包括两组围管， 设置在煤热解炉的炉体外周， 包括第一空气围管， 第一煤气 围管， 第一燃烧废气围管； 第二空气围管、 第二煤气围管， 第二燃烧废气围管； 所述的第一 空气围管将第一空气分管和第一空气进入支管 联接起来， 同时， 第一煤气围管将第一煤气分 管和第一煤气进入支管联接起来， 与此同时， 第一燃烧废气围管是将第一燃烧废气分管与第 一燃烧废气排出支管联接起来； 同理， 第二空气围管将第二空气分管和第二空气进入 支管联 接起来， 同时， 第二煤气围管将第二煤气分管和第二煤气进入 支管联接起来， 与此同时， 第 二燃烧废气围管将第二燃烧气分管与第二燃烧 废气排出支管联接起来。

优选的， 所述的第一空气进入支管与第一蓄热腔之间设 置有第一单向空气阀门， 第一单 向空气阀门允许空气从第一空气进入管和第一 蓄热腔流入第一燃烧室； 所述的第一燃烧废气 排出支管与第一蓄热腔之间设置有第一单向废 气阀门， 第一单向废气阀门允许净煤气燃烧废 气从第一燃烧室流经第一蓄热腔， 最后从第一燃烧废气排出支管排出； 同理， 所述的第二空 气进入支管与第二蓄热腔之间亦设置有第二单 向空气阀门， 第二单向空气阀门允许空气从第 二空气进入管和第二蓄热腔流入第二燃烧室， 所述的第二燃烧废气排出支管与第二蓄热腔之 间设置有第二单向废气阀门， 第二单向废气阀门允许煤气燃烧废气从第二燃 烧室流经第二蓄 热腔， 最后从第二燃烧废气排出支管排出。

优选的， 还包括工控中心与旋转换向电机、 空气风机、 煤气风机、 废气风机之间电气连 接。

优选的， 本外燃气加热装置主要分成上、 中、 下三段式加热， 每段由多组结构相同的第 一燃气加热器和第二燃气加热器构成。 本发明通过气体两进一出的工作方式可以实现 两组燃气加热器交替燃烧和两组蓄热换热 器的蓄热换热， 使得燃气加热器燃烧更加高效， 保证入炉煤在煤热解炉中炭化所需的温度和 热量， 炼出的焦炭质量高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一 步详细说明。

图 1是图 15中 F处放大图；

图 2是图 1中 X— X处截面图；

图 3是本发明的气体换向器示意图；

图 4是本发明的气体换向器上下盘示意图；

图 5是图 14中 c— c处截面示意图；

图 5— 1是本发明的气体换向器与燃气加热器管网连� �示意图；

图 6是图 11中 z-z处截面示意图；

图 7是图 11中 w-w处截面示意图；

图 8是图 11中 y-y处截面示意图；

图 9是本发明所涉及的煤热解炉的焦改质装置示� �图 （图 11中 u—u处截面图）； 图 10是本发明所涉及的煤热解炉的火道弓示意图 （图 11中 t一 t处截面图）； 图 11是本发明的煤热解炭化装置示意图 （图 15中 E放大图）；

图 12是本发明所涉及的煤热解炉的干熄焦装置示� ��图 （图 15中 H放大图）； 图 13本发明所涉及的煤热解炉的干熄焦装置的熄� ��桥弓示意图；

图 14是本发明所涉及的煤热解炉的工控中心的电� ��连接示意图；

图 15是本发明所涉及的煤热解炉总体示意图。

具体实施方式

本发明一种煤热解炉外燃气加热装置的具体实 施例主要在以下第四部分第一节中予以详 细介绍。

第一部份 入炉煤配比及制备

如选用 5种不同的煤， 它们分别是气煤、 肥煤、 焦煤、 三分之一焦煤、 瘦煤先混合然后 过筛破碎， 直至破碎颗粒达到 5mm以下形成入炉煤 ， 当然本发明煤热解炉对其它配比和颗粒 大小的入炉煤同样适用， 不构成对本发明煤热解炉所需入炉煤粉的限制 。

第二部份 入炉煤脱水

目前市场上的炼焦炉大都采用间歇式炼焦， 入炉煤料为湿煤， 耗能大， 增大了炼焦的成 本，预先通过入炉煤脱水装置对进入本煤热解 炉的入炉煤的进行脱水， 起到节能降耗的作用。

第三部分 入炉煤进煤、 预热、 调节、 冷却

脱水后的入炉煤经过输送后温度一般会降至常 温， 温度可能会更低， 所以需要对入炉煤 在进入炭化室之前进行预热、 调节、 冷却。

第一节 入炉煤进煤

进煤装置用来输入脱水后的入炉煤。

第二节 入炉煤预热

预热装置设置于进煤装置的下方并位于煤热解 炉的顶部。 预热装置用预热对经过输送后 温度降低的入炉煤。

第三节 预热后的入炉煤调节 入炉煤调节仓设置在炉体上部位于预热装置下 部， 入炉煤 调节仓用来调节向煤热解炉的炭化室中加注入 炉煤的量。

第四部分 入炉煤热解 （炭化加热、 焦改质、 干熄焦）

第一节 入炉煤热解炭化加热

如图 15所示， 煤热解炭化装置 6设置在炉体 91中部， 主要包括炭化室 61、 外燃气加热 装置 64、 内燃烧加热装置 67、 火道弓 65构成； 如图 2所示： 炭化室 61由耐火导热材料内、 内环墙 612、 外环墙 611构成一个环状空间， 围绕在炭化室外环墙 611环外周为外燃气加热 装置 64， 其中外燃气加热装置 64主要为若干组 （本例 9组） 结构相同第一燃气加热器 62、 第二燃气加热器 60和气体换向装置 66构成， 另外， 如图 15所示： 因为炭化室 61高度较高， 其中外燃气加热装置 64主要分成上、 中、 下三段式加热， 每段有 9组结构相同第一燃气加热 器 62、 第二燃气加热器 60构成。

如图 6所示： 炭化室内环墙 612环内为内燃烧加热装置 67， 内燃烧加热装置 67主要由 若干组 （本例 3组） 结构相同的第三燃气加热器 68、 第四燃气加热器 69及熄焦废气加热器 63。

如图 1图 2所示， 所述的第一燃气加热器 62主要包括第一燃烧室 621、 第一煤气进入支 管 622和第一蓄热换热器 624。

如图 2所示， 第一燃烧室 621由耐火材料制成的炉体 91外墙、和耐火导热材料制成炭化 室外环墙 611和外火道隔墙 625围成一个相对封闭的煤气燃烧火道， 如图 1所示， 第一煤气 进入支管 622穿过炉体 91外墙通到第一燃烧室 621中。

如图 1、 图 2所示： 第一蓄热换热器 624包括第一蓄热腔 626、 第一蓄热体 623、 第一空 气进入支管 627和第一燃烧废气排出支管 628; 第一蓄热腔 626设置在炉体 91外墙中， 第一 蓄热体 623设置第一蓄热腔 626中， 第一蓄热腔 626—端通向第一燃烧室 621底部， 另一端 分别接有第一空气进入支管 627和第一燃烧废气排出支管 628。

如图 2-4所示： 在第一空气进入支管 627与第一蓄热腔 626之间设置有第一单向空气阀 门 629， 第一单向空气阀门 629允许空气从第一空气进入支管 627和第一蓄热腔 626流入第 一燃烧室 621 ; 在第一燃烧废气排出支管 628与第一蓄热腔 626之间设置有第一单向废气阀 门 620， 第一单向废气阀门 620允许煤气燃烧废气从第一燃烧室 621流经第一蓄热腔 626， 最 后从第一燃烧废气排出支管 628排出 （当然， 采用如下所述的气体换向装置 66， 当空气主管 667与第一空气分管 6671接通， 空气主管 667与第二空气分管 6673处于切断； 与此同时， 燃烧废气主管 669与第一燃烧废气分管 6691亦相切断，而相应燃烧废气主管 669与第二燃烧 废气分管 6693处于相接通，可以起到代替第一单向空气� �门 629及第一单向废气阀门 620的 作用）。

同理， 如图 2所示： 结构相同第二燃气加热器 60主要包括第二燃烧室 601、 第二煤气进 入支管 602和第二蓄热换热器 604， 第二燃烧室 601由耐火材料制成的炉体 91外墙、 和耐火 导热材料制成炭化室外环墙 611和外火道隔墙 625围成一个相对封闭的煤气燃烧火道， 第二 煤气进入支管 602穿过炉体 91外墙通到第二燃烧室 601中。

如图 2、 图 3所示： 第二蓄热换热器 604包括第二蓄热腔 606、 第二蓄热体 603、 第二空 气进入支管 607和第二燃烧废气排出支管 608， 第二蓄热腔 606设置在炉体 91外墙中， 第二 蓄热体 603设置第二蓄热腔 606中， 第二蓄热腔 606—端通向第二燃烧室 601底部， 另一端 分别接有第二空气进入支管 607和第二燃烧废气排出支管 608， 在第二空气进入支管 607与 第二蓄热腔 606之间设置有第二单向空气阀门 609， 第二单向空气阀门 609允许空气从第二 空气进入支管 607和第二蓄热腔 606流入第二燃烧室 601； 在第二燃烧废气排出支管 608与 第二蓄热腔 606之间设置有第二单向废气阀门 600， 第二单向废气阀门 600允许煤气燃烧废 气从第二燃烧室 601流经第二蓄热腔 606， 最后从第二燃烧废气排出支管 608排出 （当然， 采用如下所述的气体换向装置 66， 当空气主管 667与第一空气分管 6671切断， 空气主管 667 与第二空气分管 6673处于接通， 与此同时， 燃烧废气主管 669和第一燃烧废气分管 6691亦 相接通， 而相应燃烧废气主管 669和第二燃烧废气分管 6693亦相切断； 可以起到代替第二单 向空气阀门 609及第二单向废气阀门 600的作用）。

如图 1、 图 2所示， 第一燃烧室 621和紧邻的第二燃烧室 601之间外火道隔墙 625的顶 部设有燃烧室通孔 6251， 燃烧室通孔 6251将第一燃烧室 621和紧邻的第二燃烧室 601接通 构成关联一组， 本例中， 外燃气加热装置 64共设有 18道外火道隔墙 625， 形成 9组关联燃 烧组； 另外， 如图 15所示； 因为炭化室 61高度较高， 其中外燃气加热装置 64主要分成上、 中、 下三段式加热， 每段有 9组结构相同第一燃气加热器 62、 第二燃气加热器 60构成。

综上所述， 燃气加热器及蓄热换热方法是；

1、 当第一燃烧室 621中的煤气进行燃烧时， 荒煤气回收净化后的净煤气通过第一煤气进 入支管 622进到第一燃烧室 621中， 第一单向空气阀门 629开启， 允许空气从第一空气进入 管 627和第一蓄热腔 626流入第一燃烧室 621 ; 所述的第一单向废气阀门 620关闭， 产生的 热废气通过燃烧室通孔 6251进入第二燃烧室 601后，热废气经过第二蓄热腔 606中的第二蓄 热体 603时， 第二蓄热体 603对热废气进行吸热降温， 热废气变为温度相对较低的低温废气 从第二燃烧废气排出支管 608排出；

2、 当轮到第二燃烧室 601中的煤气燃烧时， 荒煤气回收净化后的净煤气通过第二煤气进 入支管 602进到第二燃烧室 601中， 第二单向空气阀门 609开启， 空气从第二空气进入支管 607经过第二蓄热腔 606进入到第二燃烧室 601过程中， 空气被第二蓄热体 603释放的热量 加热变为热空气助燃第二燃烧室 601中的煤气燃烧；与此同时，所述的第二单向 废气阀门 600 关闭，第二燃烧室 601中的煤气燃烧后的热废气通过燃烧室通孔 6251进入第一燃烧室 621后， 热废气经过第一蓄热腔 626中的第一蓄热体 623时，第一蓄热体 623对热废气进行吸热降温， 热废气变为温度相对较低的低温废气从第一燃 烧废气排出支管 628排出；

3、 同理， 第 1步与第 2步交替循环进行。

如图 1所示： 在炉体 91外墙上还设置有燃烧室温度监测孔 6201和燃烧室观测孔 6202， 燃烧室观测孔 6202 便于技术人员直观观察每个燃烧室的煤气燃烧 情况， 燃烧室温度监测孔 6201中设置有燃烧室温度表 6203用于对燃烧室的温度监测， 以便于对煤热解进程的评估。

如图 14所示： 燃烧室温度表 6203与工控中心 90相联， 由工控中心 90自动采集燃烧室 温度表 6203的温度数据。

如图 3、 图 4、 图 5— 1所示， 气体换向装置 66包括上盘 661、 下盘 662、 旋转换向电机 663、 空气风机 664、 煤气风机 665、 废气风机 666， 下盘 662分别接有一个空气主管 667和 第一空气分管 6671、 第二空气分管 6673， 一个煤气主管 668和第一煤气分管 6681、 第二煤 气分管 6683， 一个燃烧废气主管 669和第二燃烧废气分管 6693、 第一燃烧废气分管 6691， 其中，第二燃烧废气分管 6693和第一燃烧废气分管 6691与第一空气分管 6671和第二空气分 管 6673及第一煤气分管 6681和第二煤气分管 6683的设置刚好对调 （图 4、 图 5— 1所示）。

如图 3、 15、 图 5— 1所示： 上盘 661贴合在下盘 662上方， 上盘 661分别对应设置有空 气连接管 6672、 煤气连接管 6682、 燃烧废气连接管 6692， 旋转换向电机 663带动上盘 661 在下盘 662上往复转动从而实现空气主管 667不断与第一空气分管 6671和第二空气分管 6673 进行接通和切断转换， 煤气主管 668不断与第一煤气分管 6681和第二煤气分管 6683进行接 通和切断转换， 燃烧废气主管 669不断与第二燃烧废气分管 6693和第一燃烧废气分管 6691 进行接通和切断转换（与第一空气分管 6671和第二空气分管 6673及第一煤气分管 6681和第 二煤气分管 6683的切换刚好相反）。

如图 1、 图 5— 1所示， 在炉体 91的外周还设有两组围管， 包括第一空气围管 6674， 第 一煤气围管 6684， 第一燃烧废气围管 6694; 第二空气围管 6675、 第二煤气围管 6685， 第二 燃烧废气围管 6695。

如图 5— 1所示：第一空气围管 6674将第一空气分管 6671和第一空气进入支管 627联接 起来， 将第一空气分管 6671、 第一空气围管 6674、 第一空气进入支管 627、 第一蓄热腔 626 与第一燃烧室 621构成同一通路； 与此同时， 第一煤气围管 6684将第一煤气分管 6681和第 一煤气进入支管 622联接起来， 将第一煤气分管 6681、 第一煤气围管 6684、第一煤气进入支 管 622与第一燃烧室 621构成同一通路； 此时同时， 第一燃烧废气围管 6694是将第一燃烧废 气分管 6691与第一燃烧废气排出支管 628联接起来， 将第一燃烧废气分管 6691、 第一燃烧 废气排出支管 628、 第一蓄热腔 626与燃烧室 621构成同一通路；

同理， 第二空气围管 6675将第二空气分管 6673和第二空气进入支管 607联接起来， 将 第二空气分管 6673、 第二空气围管 6675、 第二空气进入支管 607、 第二蓄热腔 606与第二燃 烧室 601构成同一通路； 与此同时， 第二煤气围管 6685将第二煤气分管 6683和第二煤气进 入支管 602联接起来， 将第二煤气分管 6683、 第二煤气围管 6685、第二煤气进入支管 602和 第二燃烧室 601构成同一通路； 与此同时， 第二燃烧废气围管 6695将第二燃烧气分管 6693 与第二燃烧废气排出支管 608联接起来， 将第二燃烧废气分管 6693、 第二燃烧废气排出支管 608、 第二蓄热腔 606与第二燃烧室 601构成同一通路。

另外， 如图 14所示， 本例还包括气体换向装置控制器 906用于对旋转换向电机 663、 空 气风机 664、煤气风机 665、废气风机 666控制， 换向装置电气控制器 906又与上位工控中心 90相联， 当然从电气控制原理来讲，本例中旋转换向电 机 663、空气风机 664、煤气风机 665、 废气风机 666亦可直接受工控中心 90控制，所以此处设置气体换向装置控制器 906并不构成 对本例保护范围的限制。

如图 1、 图 5— 1及图 2〜图 5所示， 外燃气加热装置 64的加热方法是：

( 1 ) 气体换向装置 66的旋转换向电机 663带动上盘 661在下盘 662上转动， 空气主管 667与第一空气分管 6671接通， 空气主管 667与第二空气分管 6673处于切断状态； 同时， 煤气主管 668与第一煤气分管 6681亦相接通，煤气主管 668与第二煤气分管 6683切断状态; 与此同时， 燃烧废气主管 669与第一燃烧废气分管 6691亦相切断， 而相应燃烧废气主管 669 与第二燃烧废气分管 6693处于相接通状态；

( 2 )空气风机 664将空气鼓入空气主管 667、 空气依次经过空气连接管 6672、第一空气 分管 6671、 第一空气围管 6674、 第一空气进入支管 627进入到第一蓄热腔 626， 利用第一蓄 热体 623释放的热量对空气进行加热后进入第一燃烧 室 621中； 同时， 煤气风机 665将荒煤 气经过回收净化后得到净煤气鼓入煤气主管 668， 煤气依次经过煤气连接管 6682、 第一煤气 分管 6681、第一煤气围管 6684、第一煤气进入支管 622进入第一燃烧室 621中进行燃烧， 与 此同时， 因为燃烧废气主管 669与第一燃烧废气分管 6691处于相切断状态， 而相应燃烧废气 主管 669和第二燃烧废气分管 6693处于相接通状态，所以第一燃烧室 621中煤气燃烧后的废 气只能通过外火道隔墙 625上部的燃烧室通孔 6251进入到第二燃烧室 601中，再经过第二蓄 热腔 606中的第二蓄热体 603进行吸热降温后从第二燃烧废气排出支管 608、 第二燃烧废气 围管 6695、 第二燃烧废气分管 6693、 燃烧废气主管 669通过废气风机 666排出；

( 3 ) 经过一段时间的燃烧， 气体换向装置 66的旋转换向电机 663带动上盘 661在下盘 662上反向转动，空气主管 667与第一空气分管 6671切断，空气主管 667与第二空气分管 6673 处于接通状态， 同时， 煤气主管 668和第一煤气分管 6681亦相切断， 煤气主管 668与第二煤 气分管 6683接通状态， 与此同时， 燃烧废气主管 669和第一燃烧废气分管 6691亦相接通， 而相应燃烧废气主管 669和第二燃烧废气分管 6693亦相切断状态；

( 4)空气风机 664将空气鼓入空气主管 667、 空气依次经过空气连接管 6672、第二空气 分管 6673、 第二空气围管 6675、 第二空气进入支管 607进入到第二蓄热腔 606， 利用第二蓄 热腔 606中的第二蓄热体 603释放的热量对空气进行加热后进入第二燃烧 室 601中； 同时， 煤气风机 665将荒煤气经过回收净化后得到净煤气鼓入煤 气主管 668， 煤气依次经过煤气连 接管 6682、 第二煤气分管 6683、 第二煤气围管 6685、 第二煤气进入支管 602进入第二燃烧 室 601中进行燃烧， 与此同时， 因为燃烧废气主管 669和第一燃烧废气分管 6691相接通， 而 相应燃烧废气主管 669和第二燃烧废气分管 6693处于相切断状态，所以第二燃烧室 601中煤 气燃烧后的废气只能通过外火道隔墙 625上部的燃烧室通孔 6251进入第一燃烧室 621中，再 经过第一蓄热腔 626中的第一蓄热体 623吸热降温后， 最后从第一燃烧废气排出支管 628、 第一燃烧废气围管 6694、第一燃烧废气分管 6691、燃烧废气主管 669通过废气风机 666排出。

所以，外燃气加热装置 64燃烧原理在于当第一燃烧室 621中煤气燃烧后生成的废气从燃 烧室通孔 6251进入第二燃烧室 601， 经第二燃烧室 601及第二蓄热腔 606中第二蓄热体 603 对其余热吸收降温后排出。

反之， 当第二燃烧室 601 中煤气燃烧后生成的废气从燃烧室通孔 6251进入第一燃烧室 621， 经第一燃烧室 621及第一蓄热腔 626中第一蓄热体 623对其余热吸收降温后排出。

综上所述， 这种通过气体换向装置的气体两进一出的工作 方式和蓄热换热器的蓄热换热 的工作方式， 实现两组燃气加热器交替燃烧， 即气体换向装置向第一燃气加热器 62的燃烧室 送入空气、净煤气燃烧， 同时从第二燃气加热器 60的燃烧室中吸出燃烧后的热废气， 热废气 经第二燃气加热器 60的第二蓄热换热器 604中的第二蓄热体 603吸热降温变为温度相对较低 的低温废气排出； 同理，气体换向装置向第二燃气加热器 60的燃烧室送入空气、净煤气燃烧， 同时从第一燃气加热器 62的燃烧室中吸出燃烧后的热废气， 热废气经第一燃气加热器 62的 第一蓄热换热器 624中的第一蓄热体 623吸热降温变为温度相对较低的低温废气排出 ； 这种 相互利用煤气燃烧后的废气余热进行加热空气 的方法， 既起到了对煤气燃烧后的废气余热充 分利用， 提高燃烧室中的煤气的燃烧效率， 又能对煤气燃烧后的废气进行一定程度的降温 ， 不用消耗外来能源， 起到节能降耗的目的， 节省炼焦成本。

如图 6、 图 15所示， 内燃烧加热装置 67主要由若干组 （本例 3组） 结构相同的第三燃 气加热器 68、 第四燃气加热器 69和熄焦废气加热器 63。

如图 11、图 8所示，熄焦废气加热器 63包括内火道 631、空气补管 632、一次补气管 6321、 二次补气管 6322、 补气环道 633、 中心环墙 634、 内火道隔墙 635、 中心通道 638， 内火道 631设置在火道弓 65上。

如图 8所示， 内火道 631主要由炭化室内环墙 612和位于炭化室内环墙 612内的中心环 墙 634和至少一道内火道隔墙 635隔成至少一组以上并列的主内火道 636、副内火道 637， 如 图 8所示， 本例 6条主内火道 636和 6条副内火道 637， 并列形成共计 6组内火道 631。

如图 11所示， 副内火道 637中设置上封堵隔板 6371， 下封堵隔板 6372，将副内火道 637 分成上、 中、 下三段， 即上段副内火道 6375、 中段副内火道 6374、 下段副内火道 6373; 上 段副内火道 6375与主内火道 636之间的内火道隔墙 635上设置有废气串通孔 6303， 上段副 内火道 6375和主内火道 636顶部开设热废气排出通道 6306，热废气排出通道 6306与炉体 91 上部的废气室 391相通。

如图 11、 图 8所示， 下段副内火道 6373与主内火道 636之间的内火道隔墙 635上设置 火道串通孔 6304， 火道串通孔 6304靠近下封堵隔板 6372下方， 如图 8所示， 6条火道串通 孔 6304分别将 6条下段副内火道 6373和主内火道 636贯通在一起。

如图 11所示， 中心环墙 634围成中心通道 638， 中心通道 638中与上封堵隔板 6371平 齐处设置一通道隔板 6382， 将中心通道 638分隔成上、 下两部分， 即下部分形成高温可燃废 气进入通道 6383， 上部分形成缓冲区 6381。

如图 9、 图 11所示， 中心环墙 634下部设有贯通高温可燃废气进入通道 6383与主内火 道 636和下段副内火道 6373的可燃废气进入孔 639，中心环墙 634上部设有贯通缓冲区 6381 与主内火道 636和上段副内火道 6375的废气进入孔 6301。

如图 11、 图 10、 图 9所示： 补气环道 633设置在炉体 91上， 空气补管 632通向补气环 道 633， 一次补气管 6321、 二次补气管 6322与补气环道 633联通， 从火道弓 65的条弓 651 的下面穿过向上延伸至在主、 副内火道 636、 637的之间的火道隔墙 635的内部。

如图 11、 图 2所示： 一次补气管 6321设置在主、 副内火道 636、 637的之间的火道隔墙 635的内部，一次补气管 6321的出口 6323位于下封堵隔板 6372以下，分别通向主内火道 636 和下段副内火道 6373; 如图 11所示， 二次补气管 6322亦设置在主、 副内火道 636、 637的 火道隔墙 635的内部，而二次补气管 6322的二次补气出口 6324位于与上封堵隔板 6371平齐 或稍高于上封堵隔板 6371， 通向主内火道 636。

如图 11、 图 7所示， 中段副内火道 6374形成相对封闭的独立燃气燃烧室， 上一条中段 副内火道 6374与紧邻下一条中段副内火道 6374通过燃烧室通道 6305贯通成相关一组，燃烧 室通道 6305位于上封堵隔板 6371下方并从上一条中段副内火道 6374与紧邻下一条中段副内 火道 6374之间的一条主内火道 636中穿过， 如图 7所示， 6条中段副内火道 6374通过 3条 燃烧室通道 6305贯通成 3组。

如图 11、 图 6、 图 7所示， 副内火道 637中的两条中段副内火道 6374 (即上、 下封堵隔 板 6371、 6372之间） 设置一组结构相同的关联第三燃气加热器 68、 第四燃气加热器 69， 其 结构和燃烧原理与以上介绍的第一燃烧加热器 62、 第二燃烧加热器 60几乎完全相同， 也包 括第三燃气加热器 68包括第三燃烧室 681、 第三煤气进入支管 682、 第三蓄热腔 686、 第三 蓄热体 683、 第三空气进入支管 687和第三燃烧废气排出支管 688。

如图 11、 图 6所示， 需要说明不同的是第三燃烧加热器 68的第三燃烧室 681是中段副 内火道 6374， 即由上、 下封堵隔板 6371、 6372之间相对密闭的煤气燃烧火道。

如图 11、 图 10、 图 9所示： 第三煤气进入支管 682从火道弓 65的条弓 651的下面穿过 向上延伸经过火道隔墙 635 内部通向第三燃烧室 681 (即中段副内火道 6374)， 第三蓄热腔 686设置在条弓 651下方的炉体 91上， 第三蓄热体 683置于第三蓄热腔 686中， 第三蓄热腔 686一端通过延伸通道 6861从火道弓 65的条弓 651的下面穿过，向上延伸经过火道隔墙 635 内部通向第三燃烧室 681底部， 第三蓄热腔 686另一端分别接有第三空气进入支管 687和第 三燃烧废气排出支管 688。

同理， 第四燃气加热器 69结构与第三燃气加热器 68完相同， 这里不再赘述， 其中第四 燃烧室 691与第三燃烧室 681通过燃烧室通道 6305接通构成关联一组 （图 7所示）。

其中， 如图 5-1所示， 第三燃烧加热器 68的第三燃烧室 681的第三煤气进入支管 682、 第三空气进入支管 687和第三燃烧废气排出支管 688分别通过第一煤气围管 6684、 第一空气 围管 6674， 第一燃烧废气围管 6694与第一煤气分管 6681、 第一空气分管 6671、 第一燃烧废 气分管 6691相通。

如图 5-1所示， 第四燃烧加热器 69的第四燃烧室 691的第四煤气进入支管 692、 第三空 气进入支管 697和第三燃烧废气排出支管 698分别通过第二煤气围管 6685、 第二空气围管 6675、 第二燃烧废气围管 6695与第二煤气分管 6683、 第二空气分管 6673、 第二燃烧废气分 管 6693相通。

综上所述， 第三燃烧加热器 68、 第四燃气加热器 69， 燃烧原理与以上第一燃烧加热器 62、 第二燃烧加热器 60几乎完全相同， 这里不再赘述。

本例的内燃烧加热装置 67方法原理是上段副内火道 6375和下段副内火道 6373以及主内 火道 636是利用干熄焦产生的高温可燃废气进行补气 燃烧加热，而中段副内火道 6374是另外 利用荒煤气回收净化后的净煤气燃烧加热。

本例的内燃烧加热装置 67方法是： （1 )、 当高温可燃废气从中心通道 638下部的高温可 燃废气进入通道 6383进入，经过可燃废气进入孔 639进入主内火道 636和下段副内火道 6373 中，刚进入的高温可燃废气温度较高一般都在 1000°C〜1100°C，但是随着废气在主内火道 636 和下段副内火道 6373中上升对外做功散热， 温度会降低；

( 2 )、 这时通过一次补气管 6321给主内火道 636和下段副内火道 6373中的补入空气， 使得高温可燃废气得到空气中的氧气从而燃烧 ，毕竟高温可燃气体中的可燃气的量是一定的 ， 不足以提供炭化室 61煤热解所需的热量和温度；

( 3 )、所以， 当下段副内火道 6373的高温可燃废气经过一次补气燃烧之后的� �气经过火 道串通孔 6304绕到到主内火道 636中，同主内火道 636中的高温可燃气体及燃烧后的废气混 合在一起在主火道 636中上升， 随着混合后的高温可燃气体及燃烧后的废气在 上升过程中会 向通过炭化室内环墙 612给炭化室 61中的煤热解提供热量而对外做功， 温度会逐渐降低；

( 4)、所以在主内火道 636的中上部需要再次通过二次补气管 6322进入补空气， 使混合 后的高温可燃气体及燃烧后的废气再进一步燃 烧，这不仅给炭化室 61煤热解提供所需的热量 和温度， 而且又能使高温可燃气体充分燃烧， 提高高温可燃气燃烧做功效率； ( 5 )、 另外， 由于在主内火道 636和上段副内火道 6375中间存在缓冲区 6381， 中心环 墙 634上部设有贯通缓冲区 6381与主内火道 636和上段副内火道 6375的废气进入孔 6301， 在主内火道 636和上段副内火道 6375之间的火道隔墙 635上设置有废气串通孔 6303， 各条 主内火道 636和上段副内火道 6375之间完全相互贯通，使得第二次补气燃烧� �的废气能够完 全相混合在一起， 所在主内火道 636和上段副内火道 6375之间达到均温均压， 可给整个炭化 室 61上部的煤热解提供均衡的热量和温度；

( 6 )、最后经过二次补气燃烧后的废气通过主内� �道 636和上段副内火道 6375顶部的热 废气排出通道 6306排入炉体 91上部的废气室 391 ;

( 7 )、 与此同时， 为了弥补高温可燃气体中的可燃气的量不足， 不足以提供炭化室 61煤 热解所需的热量和温度的缺陷， 而又能对煤热解过程中产生的荒煤气的充分利 用， 给第三燃 气加热器 68、 第四燃气加热器 69的第三燃烧室 681和第四燃烧室 691提供荒煤气经过回收 净化后的净煤气燃烧， 即在中段副内火道 637中进行补加热， 不仅给炭化室 61煤热解提供足 够的热量和温度， 同时又提高了荒煤气的利用率， 减少向大气中排放， 避免空气污染， 保护 了环境。

第二节 焦改质

由于煤在炭化室中进行热解之后形成的焦炭， 存在受热不均， 焦炭块粒大小不匀的情况， 最好给焦炭提供一定温度和时间， 使焦炭之间充分相接触， 相互进行热传递， 这就需要焦改 质装置 610。

如图 12、 图 11、 图 9、 图 15所示， 焦改质装置 610， 设置于炉体中位于火道弓 65上， 焦改质装置 610包括炭化室 6的下部形成焦改质室 6100、 主内火道 636下部、 下段副内火道 6373， 中心环墙 634围成中心通道 638的高温可燃废气进入通道 6383的下部， 中心环墙 634 下部设有贯通高温可燃废气进入通道 6383与主内火道 636、 下段副内火道 6373的可燃废气 进入孔 639。

另外， 如图 1所示： 炉体 91外墙设有焦改质温度监测孔 6101， 焦改质温度监测孔 6101 孔中设置有一焦改质温度表 6102， 如图 14所示， 工控中心 90与焦改质温度表 6102电气连 接， 自动对焦改质温度表 6102的焦改质温度信号进行监测。

本焦改质装置进行改质的方法是： 外部由保温耐火材料的炉体外墙进行保温， 而内部则 将高温可燃废气从可燃废气进入孔 639进入主内火道 636下部、下段副内火道 6373中， 利用 高温可燃废气本身的余热提供保温所需热量和 温度， 特别是刚进入的高温可燃废气温度在 1000°C〜1100°C之间刚好适合焦改质， 使焦炭在焦改质室中留存一定时间， 焦炭块粒之间充 分接触、 相互之间进行热传递， 达到焦块大小均匀目的。

第三节 火道弓

如图 11、 图 10所示， 因为炭化室内环墙 612以及内燃烧加热装置 67的火道隔墙 635、 中心环墙 634都设置在炉腔中， 需要火道弓 65为其提供支撑， 同时又给内燃烧加热装置 67 提供各种管道的铺设， 如图 11、 图 10所示， 火道弓 65设置在炭化室 61、 内燃烧加热装置 67、 焦改质装置 610下方的炉腔中， 主要包括若干条的条弓 651、 火弓中心环墙 652， 火弓中 心环墙 652中部形成高温可燃废气通道 653， 条弓 651—端固定在火弓中心环墙 652上， 另 一端固定在炉体 91上，条弓 651围绕火弓中心环墙 652中心以一定角度间隔辐射状散开布置， 本例中的火弓 651为 12条弓，数量与内燃烧加热装置 67的主、副内火道 636、 637总数一致。

如图 11、 图 10所示， 一条火弓 651的墙体中设置第三煤气进入支管 682和第三蓄热腔 686的延伸通道 6861， 紧相邻的另一条火弓 651的墙体中设置的一次补气管 6321、 二次补气 管 6322， 给内燃烧加热装置 67的管道铺设提供了便利， 6条火弓 651的墙体中分别并列设 置 6条第三煤气进入支管 682和第三蓄热腔 686的延伸通道 6861， 另 6条火弓 651的墙体中 分别并列设置的 6条一次补气管 6321、 二次补气管 6322， 使内燃烧加热装置 67的各种管道 排列有序， 不至于干涉。

第四节 干熄焦

经过改质后的焦炭温度较高， 一般都在 1000°C〜1100°C， 需要对高温焦炭进行冷却才能 方便输送和储存， 需要有干熄装置 7。

如图 12、 图 13所示， 干熄装置 7设置在火道弓 65下方， 包括高温熄焦室 71、 低温熄焦 室 72、 熄焦桥弓 73、 熄焦废气风机 75; 高温熄焦室 71设置在火道弓 65的下方， 高温熄焦 室 71的顶部与高温可燃废气通道 653相通；熄焦桥弓 73设置在高温熄焦室 71与低温熄焦室 72之间， 熄焦桥弓 73包括桥弓 731、 集风室 74、 干熄风环道 76、 干熄风管 77; 6条桥弓以 高温熄焦室 71和低温熄焦室 72轴中心呈一定角度在干熄风环道 76中间隔成辐形布置，桥弓 731中部形成集风室 74， 集风室 74为一个直经上大下小的倒锥台形腔室， 集风室 74的顶部 设置有半球形风帽 78， 集风室 74的下部开口 79朝向低温熄焦室 72; 干熄风管 77设置在桥 弓 731中， 干熄风管 77—端通向集风室 74， 另一端通向干熄风环道 76， 干熄风环道 76通过 进风管 761与熄焦废气风机 75相联； 低温熄焦室 72的底部开口 721处设置有出焦阀门 70。

如图 12所示， 在炉体的外墙 91上设有通向高温熄焦室 71的熄焦温度监测孔 711， 熄焦 温度监测孔孔中设置有熄焦温度表 712。

如图 14所示， 熄焦温度表 712、 熄焦废气风机 75和出焦阀门 70与工控中心 90电气连 接， 工控中心 90对熄焦废气风机 75和出焦阀门 70进行自动控制， 通过熄焦温度表 712对熄 焦温度进行监测。熄焦温度表 712、熄焦废气风机 75和出焦阀门 70通过熄焦装置控制器 907 与工控中心 90电气连接， 当然从电气控制原理来讲， 本例中熄焦装置控制器 907并不构成对 本例保护范围的限制。

本例干熄装置 7的利用低温燃烧废气进行干熄焦的方法是：� �

( 1 ) 将外燃气加热装置 64的第一燃烧加热器 62、 第二燃烧加热器 60和内燃烧加热装 置 67的第三燃气加热器 68、 第四燃气加热器 69中煤气燃烧后的废气引入熄焦废气风机 75， 因为煤气燃烧后的废气分别经蓄热体吸热后自 然变成温度相对较低的低温废气；

( 2 ) 利用熄焦废气风机 75将低温废气依次通过进风管 761、 干熄风环道 76、 干熄风管 77鼓入集风室 74室中， 低温废气在集风室 74室中汇聚， 因为集风室 74采用独特的结构， 顶部的风帽 78呈半球形， 中部腔室呈倒锥台形结构， 所以低温废气会从下部开口 79中井喷 而出， 吹入低温熄焦室 72中， 再向上串入高温熄焦室 71， 对高温熄焦室 71中和从高温熄焦 室 71落向低温熄焦室 72中的焦炭进行降温， 本例采用风冷形式对焦炭进行降温， 故称之为 干熄，

( 3 ) 另外， 本例干熄装置 7在干熄过程中还可产一定量的高温可燃气体� � 因为， 其一、 低温废气中含有少量的水份遇到焦改质后的高 温焦炭会发生化学反应， 产生一些可燃气体； 其二、 低温废气本身还存在部分未充分燃烧的可燃气 体； 其三、 焦改质后的高温焦炭本身还 残留一部分可燃气体， 这些可燃气体向上进入火弓中心环墙 652 中部的高温可燃废气通道 653， 从而给煤热解炉的内燃烧加热装置 67的主、 副火道 636、 637提供气源。

本例中所举的低温废气是指煤热解过程中产生 的荒煤气回收净化后的净煤气经过煤热解 炉的外燃气加热装置和内燃烧加热装置中的燃 气加热器燃烧后产生的废气， 该废气经蓄热腔 中的蓄热体吸热降温后变为低温气体， 本干熄装置优点还在于利用燃烧废气本身不可 燃烧性 代替现有使用惰性氮气进行干熄， 设备简单， 成本低廉， 经济效益显著。 本例与传统的湿法 熄焦相比， 更不会因为大量水遇到高温焦炭而发生大量水 煤气而向空中排放， 空气污染小， 节约用水， 同时又能对煤热解过程中产生的荒煤气进行充 分利用。

第五节 连续炼焦装置

综合上述， 本煤热解炉的一大优点是能连续炼焦， 取代传统的间歇炼焦或土窝子炼焦， 相比传统炼焦法， 具有不可比拟的优势。