[发明专利]一种节能碳阳极焙烧系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焙烧系统及其方法，尤其是一种节能碳阳极焙烧系统及其方法。

背景技术

目前，国内阳极焙烧是通过环式焙烧炉和配套1-3个加热系统来进行的，一般的说，12-18个焙烧室配1套加热系统；只有16-20个焙烧室组成的中型环式焙烧炉，通常以一个加热系统进行生产。

图1为一个38室组成的敞开式环式焙烧炉运行示意图，焙烧分为两个火焰系统，每个火焰系统有19个炉室，其中6个炉室加热焙烧，9个炉室冷却，其余4个炉室进行装炉、出炉或修炉。每隔一定时间有1个装好生坯的炉室串接到加热系统中，同时有1个已经完成加热的炉室离开加热系统进入冷却状态，前后2个炉室进入加热系统的间隔时间由所采用的升温曲线的总加热时间被1个系统中的加热炉室相除而得。

一个火焰系统由三个燃烧架1和三个热电偶5、一个排烟架6、一个测温测压架7、一个零压架4、一个鼓风架9和一个冷却架8组成，系统配置如图2所示。环式焙烧炉使用煤气、天然气或重油为加热燃料。系统正常运行过程中，一个加热系统中只需向高温阶段的三个焙烧室喷入燃料燃烧，后面的几个焙烧室都是利用高温炉室排出的高温烟气和生坯中溢出的挥发分燃烧加热，最后1个预热炉室接通废气烟道排出废气。废气烟道与排烟机相连，由排烟机产生抽力使最后一个加热炉室保持一定的负压，最前面的高温炉室也应保持微量负压，因此，生产过程中全部加热炉室都处于负压状态。燃料供给的自动控制根据每一条火道、每一时刻的温度情况进行调整，同时，挥发分也是一个重要的燃料来源，控制挥发分在阳极预热段中部大量燃烧，对利用热能和控制焙烧曲线也极其重要。利用得当，挥发分作为燃料的组成部分，可占整个生产过程中燃料消耗的35％以上。

要使燃烧控制在最佳状态的又一关键是风量—氧气的提供。风量小，氧量少，燃料不能充分燃烧，在负压状态下，会被抽入烟斗中，浪费燃料和挥发分；而且烟气中富余可燃成分，在炉后部有爆炸危险，一旦有渗入空气与高温含煤气的烟气相遇，发生爆炸的事，屡见不鲜，这种情况说明，挥发分和煤气在应该燃烧的部分—加热炉室和阳极预热炉室未能充分燃烧，其原因主要是缺氧。

在实际生产过程中，燃烧系统所需的风量主要来自于两个方面。一是从鼓风架进入，这部分风量首先吸收进入冷却状态的阳极块及填充焦的热量，经充分提高温度后，为燃烧系统提供燃料燃烧所需氧量，由于燃烧系统要保证高温(1#燃烧架)加热炉室的前的微压或零压状态，所以这部分风量只能为高温(1#燃烧架)加热炉室的燃烧提供足够的氧量，而次高温加热炉室(2#、3#燃烧架)的燃料燃烧和挥发分燃烧所需的氧量很大比例就来自与另一个方面，系统漏风。系统漏风包括两个方面：火道漏风和料箱壁漏风，当鼓风机鼓入的风量不足时就需要依靠漏风填充空气，以使燃料和挥发分充分燃烧。系统漏风量的多少与负压的大小成正比，由于碳阳极的挥发分是通过料箱墙壁缝隙进入火道的，保持系统一定的负压，有利于生阳极预热产生的挥发分从料箱沿墙壁缝隙进入火道燃烧，负压不足将会影响挥发分的吸入。但负压过大，从系统外吸入的冷空气过多，也就是漏风量过大，又会引起烟气温度降低，反而影响了挥发分的燃烧，同时也加大了排烟量，易将未经燃烧的挥发分被烟气带走，增加了系统的热量损失，增加了阳极吨耗，反而影响了系统温度和压力平衡。

发明内容

本发明提供了一种环保节能的节能碳阳极焙烧系统及其方法。

实现本发明目的之一的节能碳阳极焙烧系统，包括三个燃烧架、一个排烟架、一个测温测压架、一个零压架、一个鼓风架和一个冷却架；还包括一个位于燃烧架前面的热风架、一个位于燃烧架后面的辅助燃烧架和热风输送管道；所述热风架、燃烧架和辅助燃烧架分别通过连接器与热风输送管道连接。

所述燃烧架包括架体、现场控制站、温度测量设备、燃料供给控制设备、热风输送管道和燃烧器。

所述热风输送管道与燃烧室之间设有高温阀门。为了保证在热风抽取过程中队各条火道的不均衡而影响阳极碳块的质量，必须保持各条火道的温差不能过大，因此，在热风架上对应各个火道的进风口处安装有高温阀门，根据冷却炉室料箱的温度调整阀门的开度。

实现本发明目的之二的一种节能碳阳极焙烧方法，向燃烧室内送入高温热风；

所述高温热风的产生是由鼓风机将空气鼓入冷却炉室的烟道，这部分风量首先吸收进入冷却状态的阳极块及填充焦的热量，经充分提高温度后，通过热风架的高温风机送入热风输送管道，再经连接器分别送入三个燃烧架的各条火道的燃烧器喷嘴，按照一定的配比吹入加热炉室的各条火道中，为燃烧系统提供燃料燃烧所需氧量。