本發(fā)明屬于焦化技術領域，具體涉及一種換熱室及焦爐。

背景技術：

在煉焦工業(yè)中，使用焦爐煉焦時，通常利用煤氣和空氣燃燒產(chǎn)生的熱量加熱炭化室實現(xiàn)煤料的炭化，而煤氣和空氣燃燒產(chǎn)生的廢氣則可以用于預熱待燃燒的空氣。

傳統(tǒng)的焦爐采用蓄熱室實現(xiàn)空氣的預熱，例如，單熱式焦爐中，空氣經(jīng)過蓄熱室預熱，再經(jīng)過斜道到達立火道底部(燃燒室內)，焦爐煤氣經(jīng)過煤氣管磚送到立火道底部，在立火道底部煤氣與空氣混合燃燒。蓄熱室位于燃燒室的下方，當燃燒室排出的廢氣經(jīng)過蓄熱室時，廢氣與格子磚之間進行熱交換，使廢氣降溫排出；換向后，外界冷空氣進入蓄熱室，吸收格子磚蓄積的熱量后進入燃燒室燃燒。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題：傳統(tǒng)焦爐采用蓄熱室對廢氣的熱量進行利用，需要蓄熱格子磚以及氣體換向等，使焦爐結構復雜，且經(jīng)過蓄熱室預熱后的空氣溫度較高，故其在與煤氣燃燒時生成的氮氧化物超標。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，提供一種能夠簡化廢氣余熱利用工藝、減少氮氧化物排放的換熱室及焦爐。

解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是一種換熱室。所述換熱室包括室體和換熱管，所述換熱管設置于所述室體內；

所述室體上設有廢氣入口和廢氣出口；

所述換熱管兩端分別為空氣入口和空氣出口。

優(yōu)選的是，所述換熱室包括多個所述換熱管。

進一步優(yōu)選的是，所述換熱管包括豎直部和彎曲部。

進一步優(yōu)選的是，所述換熱管包括多個相互平行的豎直部，相鄰豎直部間通過彎曲部連接。

進一步優(yōu)選的是，所述豎直部具體為耐高溫陶瓷管。

進一步優(yōu)選的是，所述彎曲部由耐火磚構成。

解決本發(fā)明技術問題所采用的另一種技術方案是一種焦爐，包括：上述任意一項中所述的換熱室。

優(yōu)選的是，所述焦爐還包括：干燥預熱室，與所述廢氣出口連通。

優(yōu)選的是，所述換熱室設置于所述焦爐的燃燒室與爐頂之間，所述廢氣入口設于所述室體底部，與燃燒室的立火道連通，所述空氣出口與燃燒室的立火道隔墻內的空隙連通，所述空隙與所述立火道連通。

進一步優(yōu)選的是，所述爐頂上設有開口，與所述換熱管的空氣入口相連；所述開口外設有用于向其內鼓入空氣的鼓風裝置。

利用本發(fā)明的換熱室將焦爐廢氣與待燃燒的空氣進行熱量交換時，空氣可自空氣入口進入換熱管，在換熱管內與換熱管外的廢氣進行熱量交換(即空氣被預熱)，之后經(jīng)由空氣出口到達焦爐的燃燒室，與煤氣混合進行燃燒產(chǎn)生廢氣；廢氣可從室體的廢氣入口進入并室體，在室體中與換熱管內的空氣進行熱量交換后從廢氣出口排出。

故本發(fā)明的換熱室可用于焦爐的廢氣余熱利用，通過換熱管將廢氣熱量轉換給空氣，與傳統(tǒng)焦爐相比，無需蓄熱格子磚，減少了換向裝置，簡化了廢氣余熱利用工藝及焦爐系統(tǒng)。同時，本發(fā)明提供的換熱室能夠實現(xiàn)所預熱的空氣溫度低于傳統(tǒng)焦爐所預熱的空氣溫度，從而能降低焦爐燃燒室內空氣與煤氣的燃燒溫度，有效減少氮氧化物的排放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例的換熱室的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例的焦爐的結構示意圖；

其中，附圖標記為：1、室體；11、廢氣入口；12、廢氣出口；2、換熱管；21、空氣入口；22、空氣出口；23、豎直部；24、彎曲部；3、干燥預熱室；4、爐頂；51、立火道；52、立火道隔墻。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例1：

如圖1和2所示，本實施例提供一種焦爐用換熱室，該換熱室包括室體1和換熱管2。其中，換熱管2設置于室體1內；室體1上設有廢氣入口11和廢氣出口12；換熱管2兩端分別為空氣入口21和空氣出口22。

具體的，如圖1所示，換熱室包括室體1和換熱管2，其中室體1是指換熱管2的主體腔室，其上開有廢氣入口11和廢氣出口12；換熱管2則設置在室體1內，其兩端分別為空氣入口21和空氣出口22。其中，空氣入口21和空氣出口22位于室體1壁上或者是位于室體1外)。而室體1與換熱管2(具體為換熱管2外側)之間有空隙，故該空隙與廢氣入口11和廢氣出口12相連通，也就是說，換熱室在使用時廢氣可以從廢氣入口11進入該空隙，并通過廢氣出口12排出。

其中，空氣入口21、空氣出口22、廢氣入口11和廢氣出口12可連接其它結構，且空氣開口21外也可設有鼓風機等設備。

可以理解的是，空氣入口21、空氣出口22、廢氣入口11和廢氣出口12的數(shù)量可以為一個或者多個。

利用本實施例提供的換熱室將焦爐廢氣與待燃燒的空氣進行熱量交換時，空氣可自空氣入口21進入換熱管2，在換熱管2內與換熱管2外的廢氣進行熱量交換(即空氣被預熱)，之后經(jīng)由空氣出口22到達焦爐的燃燒室，與煤氣混合進行燃燒產(chǎn)生廢氣。廢氣可從室體1的廢氣入口11進入室體1，在室體1中與換熱管2內的空氣進行熱量交換后從廢氣出口12排出。

故本實施例的換熱室可用于焦爐的廢氣余熱利用，通過換熱管2將廢氣熱量轉換給空氣，與傳統(tǒng)焦爐相比，無需蓄熱格子磚，減少了換向裝置，簡化了廢氣余熱利用工藝及焦爐系統(tǒng)。同時，本實施例提供的換熱室能夠實現(xiàn)所預熱的空氣溫度低于傳統(tǒng)焦爐所預熱的空氣溫度，從而能降低焦爐燃燒室內空氣與煤氣的燃燒溫度，有效減少氮氧化物的排放。

優(yōu)選的，換熱室包括多個換熱管2。

優(yōu)選的，室體1內設置多個換熱管2，相應的，有多個空氣入口21和空氣出口22與換熱管2對應連接。如圖2所示，該換熱室是用于焦爐的，而焦爐的燃燒室有多個立火道51，每個立火道51中均需通入空氣，故設置多個換熱管2與多個立火道51分別對應，當然，一個立火道51可對應多個換熱管2。

在換熱室的室體1內設置多個換熱管2，還可以使廢氣與換熱管2的接觸面積增大，從而增大廢氣與空氣的換熱面積，提高廢氣的熱量利用率的同時使空氣預熱更均勻。

優(yōu)選的，換熱管2包括豎直部23和彎曲部24。

其中，豎直部23和彎曲部24為相對換熱管2內部的形狀而言的。豎直部23指該部分換熱管2內部(用于與空氣接觸部分)為直筒狀，其外部形狀無具體限制。類似的，彎曲部24指該部分換熱管2用于使空氣在其內的流通方向發(fā)生改變，其形狀無具體限制。

本實施例中，通過豎直部23和彎曲部24的不同組合連接，可以控制換熱管2在室體1內的長度，也就是空氣能夠與廢氣進行熱量交換的面積，從而控制空氣的最終預熱溫度。例如，若室體1內換熱管2的彎曲部24數(shù)量極少，那么換熱管2的長度較短，空氣經(jīng)由換熱管2的時間也就會比較短，從而與廢氣的熱量交換不夠充分，最終預熱后的溫度也就相對較低。

優(yōu)選的，換熱管2包括多個相互平行的豎直部23，相鄰豎直部23間通過彎曲部24連接。

具體的，如圖1所示，多個豎直部23相互平行設置，通過彎曲部24將相鄰豎直部23連接，使換熱管2可以層疊設置于室體1內，例如換熱管2可呈“弓”字型設置。當然，豎直部23在室體1內的設置方向無具體限制，可以為水平方向或者是其它方向放置。

優(yōu)選的，豎直部23具體為耐高溫陶瓷管。

耐高溫陶瓷管可在高溫(高于廢氣溫度)下不發(fā)生形變，且導熱效果較好，便于廢氣與空氣進行熱量交換。

其中，豎直部23可以為單根耐高溫陶瓷管，也可以是由多根耐高溫陶瓷管拼接而成，在此不做具體限定。

優(yōu)選的，彎曲部24由耐火磚構成。

用耐火磚制作彎曲部24的原因有二：其一、耐火磚由耐高溫(高于廢氣溫度)材料制成；其二、針對不同彎曲部24，可用不同方式堆砌耐火磚形成。

實施例2：

如圖1和2所示，本實施例提供一種焦爐，包括實施例1提供的換熱室。

本實施例的焦爐通過換熱室對廢氣的余熱進行利用，關于換熱室結構的詳細描述見實施例1，在此不再贅述。

與傳統(tǒng)焦爐的不同的是，傳統(tǒng)焦爐通過蓄熱室對焦爐廢氣進行余熱利用，而本實施例的焦爐則是通過設置換熱室對廢氣的余熱進行利用，且在進行廢氣預熱利用時，無需蓄熱格子磚，減少了換向裝置，簡化了廢氣余熱利用工藝及焦爐系統(tǒng)。同時，本實施例的焦爐所預熱的空氣溫度低于傳統(tǒng)焦爐所預熱的空氣溫度，進一步的，燃燒室內空氣與煤氣的燃燒溫度降低，能夠有效減少氮氧化物的排放。

優(yōu)選的，焦爐還包括干燥預熱室3，其與廢氣出口12連通。

具體的，如圖2所示，干燥預熱室3用于利用廢氣余熱對煤料進行干燥、預熱。其中，廢氣為與空氣進行熱量交換(換熱)以后的廢氣，煤料為焦爐中待炭化的煤。干燥預熱室3與廢氣出口12連通，換熱后的廢氣可由廢氣出口12進入干燥預熱室3而被進一步利用。

當然，干燥預熱室3優(yōu)選設于爐頂4上，便于廢氣進入其中。

優(yōu)選的，換熱室設置于焦爐的燃燒室與爐頂4之間，廢氣入口11設于室體1底部，與燃燒室的立火道51連通，空氣出口22與燃燒室的立火道隔墻52內的空隙連通，空隙與立火道51連通。

其中，如圖2所示，燃燒室內由立火道隔墻52分成多個立火道51，立火道隔墻52的中部與底部分別設有開口，且其墻體內有間隙，該間隙通過開口與立火道51連通。

立火道51內燃燒產(chǎn)生的熱的廢氣自然上升，若將換熱室設置于燃燒室的上方，廢氣入口11設置于室體1底部并與燃燒室的立火道51連通，則可使廢氣更容易進入室體1；而空氣出口22與燃燒室的立火道隔墻52內的空隙連通，從而可使被預熱的空氣自上向下經(jīng)由立火道隔墻52上的開口分別進入立火道51，與煤氣混合進行燃燒。

優(yōu)選的，爐頂4上設有開口，與換熱管2的空氣入口21相連；開口外設有用于向其內鼓入空氣的鼓風裝置。

爐頂4上設有與換熱管2的空氣入口21相連的開口，以使空氣可以進入換熱管2。進一步的，用鼓風裝置(圖中未標出)確保足量的空氣能夠進入換熱管2進行預熱，最終進入立火道51與煤氣混合燃燒。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。