[发明专利]一种降低焦炉氮氧化物生成的方法及立火道底部结构

说明书

技术领域

本发明涉及焦炉技术领域，尤其涉及一种能够降低焦炉氮氧化物生成的方法及立火道底部结构。

背景技术

焦炉加热时，可燃气体在立火道内高温燃烧，会产生氮氧化物。氮氧化物作为污染排放物，不但可以引起酸雨、光化学烟雾、温室效应、及臭氧层的破坏等环境问题，同时会对人体健康造成极大危害。研究表明，焦炉立火道内燃烧温度越高，生成的氮氧化物越多。因此，在焦炉加热过程中，必须对氮氧化物的排放进行严格控制。

目前广泛采用的控制焦炉氮氧化物排放的方法可分为源头减排和末端治理两大类。目前我国现有的焦炉普遍采用氮氧化物源头减排的方法，为控制立火道内的燃烧温度，采用了高低灯头、废气循环和可燃气体与助燃气体分段供给等措施，以控制立火道内氮氧化物的生成。如附图1和附图2所示，在斜道区，可燃气体和助燃气体分别通过可燃气体通道1和助燃气体通道2进入立火道，发生掺混燃烧。传统设计的斜道区结构形式(如附图2所示，可燃气体入口4和助燃气体入口5垂直于立火道底部设置)，使得可燃气体与助燃气体气流从立火道底部平行或相向喷出，气流一进入立火道后即发生掺混燃烧，无法在燃烧前与从废气循环孔3进入的循环废气充分掺混，使得可燃物和氧气以较高的浓度参与燃烧，燃烧剧烈，燃烧温度高，且在立火道底部形成了较大的高温区，在此区域内易生成大量氮氧化物，使得焦炉氮氧化物排放量处于较高的水平。

发明内容

本发明提供了一种降低焦炉氮氧化物生成的方法及立火道底部结构，能够有效减小立火道底部的高温区域，降低燃烧温度，减少立火道内氮氧化物的生成，从源头上减少焦炉氮氧化物的排放量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种降低焦炉氮氧化物生成的方法，通过改变斜道区内可燃气体通道和助燃气体通道的走向,使可燃气体和助燃气体沿相背离的方向分别进入立火道内,可燃气体和助燃气体在立火道底部先与循环废气掺混后再燃烧,以降低可燃气体和氧气的浓度，削弱燃烧强度，降低燃烧温度；可燃气体和助燃气体进入立火道后的掺混点上移，以此改善立火道高向加热均匀性，降低立火道内燃烧过程中氮氧化物的生成量。

所述可燃气体和助燃气体相背进入立火道时其气流中心线的夹角不小于3°。

用于实现一种降低焦炉氮氧化物生成的方法的立火道底部结构，包括设置在斜道区内的可燃气体通道和助燃气体通道，可燃气体通道和助燃气体通道在立火道底部分别设有可燃气体入口和助燃气体入口；所述可燃气体入口前的可燃气体通道及助燃气体入口前的助燃气体通道分别向外侧斜向设置，且2个通道的中心线夹角不小于3°。

所述斜向设置的可燃气体通道及助燃气体通道的长度不小于100mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)延迟了立火道底部气流的掺混燃烧，使可燃气体和助燃气体在立火道底部与循环废气充分掺混后再燃烧，降低了可燃气体和氧气的浓度，削弱燃烧强度，降低燃烧温度；

2)使立火道下部可燃气体和助燃气体掺混点上移即掺混点与立火道底部的距离增加，改善了立火道高向加热均匀性；

3)降低立火道内燃烧过程中氮氧化物的生成量，进而减少焦炉氮氧化物排放，减小对环境的污染。实验验证结果表明，采用此方法，当可燃气体气流与助燃气体气流的中心线的夹角达到20°时，立火道内氮氧化物生成量降低了30％以上。

附图说明

图1是常规焦炉立火道底部和斜道区的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明所述立火道底部和斜道区的结构示意图。

图4是图3的B-B剖视图。

图中：1.可燃气体通道2.助燃气体通道3.废气循环孔4.可燃气体入口5.助燃气体入口6.斜道区7.立火道

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：

见图3-图4，是本发明所述立火道底部和斜道区的结构示意图。本发明所述一种降低焦炉氮氧化物生成的方法，通过改变斜道区6内可燃气体通道1和助燃气体通道2的走向,使可燃气体和助燃气体沿相背离的方向分别进入立火道7内,可燃气体和助燃气体在立火道7底部先与循环废气掺混后再燃烧,以降低可燃气体和氧气的浓度，削弱燃烧强度，降低燃烧温度；可燃气体和助燃气体进入立火道7后的掺混点上移，以此改善立火道7高向加热均匀性，降低立火道7内燃烧过程中氮氧化物的生成量。

所述可燃气体和助燃气体相背进入立火道7时其气流中心线的夹角不小于3°。