[发明专利]一种竖式余热回收装置的栅壁供气结构及供气方法

说明书

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，尤其涉及一种竖式余热回收装置的栅壁供气结构及供气方法。

背景技术

对于高温固态物料的余热回收，竖炉以其换热效率高、余热品质高、占地面积小等特点成为余热回收技术领域的首选，焦化领域的干熄焦装置、烧结矿的余热高效利用系统等都采用竖炉作为其核心的热交换设备，其中竖炉在焦化行业的干熄焦生产中应用最为广泛。

在干熄焦装置中，安装于竖炉(又称干熄炉)底部的供气装置对竖炉内焦炭下降的均匀性和气流分布的均匀性有很大影响。若其结构有利于炉内焦炭在圆周方向的均匀下落，有利于进入竖炉的冷循环气体在竖炉圆周方向的均匀分布，则有利于实现炉内焦炭的均匀冷却，从而改善竖炉的冷却性能，提高竖炉的冷却效率，减小焦炭在竖炉内的干熄时间，减小竖炉冷却室的容积以及降低吨焦气料比，从而大大降低整套干熄焦装置的建设投资及运行成本。这对大型化干熄焦装置而言效果将更加明显。

申请号为200710158949.4(申请日为2007年12月17日)的中国专利，公开了“一种干熄炉专用供气装置”，该装置由上锥斗、下锥斗、干熄炉壳体、环形风道、十字风道、中央风帽组成，上锥斗、下锥斗套插在一起，套插檐形成的环状缝隙构成环形风道，十字风道位于下锥斗上部，水平设置，其中心与干熄炉中心重合并向上延伸与设置于锥斗上部的中央风帽连通。该装置采用由周边风环由外向内供风及中央风帽从炉体上部由内向外供风相结合的供风形式，中央风帽设置在十字风道的上面。

申请号为201610263740.3(申请日为2016年4月26日)的中国专利公开了“一种干熄炉多风道星形供气装置及干熄炉内焦炭冷却方法”，分别将周边风环送风和中心风帽的进风分隔成多个区域，采用星形多风道形式对各个区域供风，可实现对各风道的优化及局部供气调节，有利于使干熄炉内焦炭冷却更加均匀。

但是上述供气方案中，中心风帽均设置在十字风道的上方，中心风帽占据了竖炉下部锥斗内的一部分空间，使得十字风道上部的物料在中心风帽处被阻挡，此处的物料被迫转向，导致物料在竖炉内的下落不均，势必影响物料与循环气体的换热均匀性。另外，中心风帽位于竖炉的中心，循环气体从十字风道中向上进入中心风帽，遇到风帽的阻碍后被迫折返向下，这个过程增加了循环气体的压力损失，增加循环风机的工作负荷，同时循环气体集中从中心地带进入，也会造成附近区域内气流分布的不均衡，从而影响气固换热均匀性，降低竖炉生产效率。

发明内容

本发明提供了一种竖式余热回收装置的栅壁供气结构及供气方法，能够提高竖炉内气固换热的均匀性和竖炉生产效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种竖式余热回收装置的栅壁供气结构，包括竖炉壳体、锥斗、供气室、一字形风道、环状供气道及供气栅壁，所述锥斗同轴设于竖炉壳体的底部，竖炉壳体与锥斗合围形成封闭的供气室，供气室在竖炉壳体一侧开设进风口；一字形风道水平设置于锥斗上部并沿锥斗中心横向贯穿锥斗；环状供气道与一字形风道设置在同一平面内，环状供气道中心与锥斗中心重合；环状供气道与一字形风道在交叉处相互连通；锥斗内的一字形风道及环状供气道的正下方设置供气栅壁，供气栅壁的顶部与对应部位的一字形风道或环状供气道连通。

所述一字形风道为多个，多个一字形风道在同一水平面内沿周向均布，交叉处相互连通。

所述环状供气道为1个或多个，环状供气道为多个时，各环状供气道同心均匀布置。

所述供气栅壁由两列平行设置的竖壁板构成，供气栅壁的底部设水平板或楔形板，且水平板或楔形板上开设有底部开口；两侧竖壁板沿高向设置若干个侧向开口，侧向开口的上方分别设倾斜挡板，倾斜挡板与水平面的夹角大于物料的安息角；上层的倾斜挡板下沿与下层的倾斜挡板上沿之间的连线与水平面的夹角小于物料的安息角。

所述供气栅壁由两列间隔且对称设置的斜壁板构成，每列斜壁板均由沿高向间隔设置的多层倾斜板组成侧向开口，各层倾斜板之间通过多个沿长向间隔设置的条形连接板连接，最下层倾斜板的底部自然形成底部开口；倾斜板分别由供气栅壁内上方向外下方倾斜，倾斜板与水平面的夹角大于物料的安息角；上层的倾斜板下沿与下层的倾斜板上沿之间的连线与水平面的夹角小于物料的安息角。

一种基于所述栅壁供气结构的供气方法，外部循环气体自竖炉下方的进风口进入供气室，进入供气室的气体经由锥斗上的一字形风道入口进入一字形风道，再经一字形风道、环状供气道向下流动，通过供气栅壁上的侧向开口及底部开口进入锥斗内部，用于对竖炉内的物料进行均匀冷却。