本发明涉及焦化，具体涉及一种利用干熄焦余热炼焦的装置及工艺。
背景技术：
1、目前，干法熄焦是焦化行业的一种环保、节能及有利于提高焦炭质量的熄焦方式。其最大优势是可以回收红焦显热,出焦炉红焦的显热约占焦炉能耗的35%～40%，相当于炼焦煤能量的5%，采用干法熄焦能够最大限度地回收这部分热量（可以回收约80％的红焦显热）。另外，与常规湿法熄焦相比，干熄后的焦炭质量好，m40和m10可分别提高3%～8%和0.3%～0.8%，这对冶金高炉降低炼铁成本、提高生铁产量极为有利。
2、但与湿法熄焦相比，干法熄焦也存在一些不足：
3、首先，就负压系统而言，一次除尘器系统位于干熄焦系统的负压区段，因该区段泄漏致使大量空气进入系统，空气中的氧气与循环气体中一氧化碳、氢气、甲烷、焦粉等燃烧，产生大量的热量，造成局部高温，致使泄漏区浇注料脱落，壳体剥蚀，焊缝烧透，除尘效率降低；
4、其次，干熄焦余热锅炉系统位于干熄焦系统一次除尘器出口的负压区段，因该区段因筑炉材料、施工质量、焦粉燃烧腐蚀与冲涮等致使锅炉浇注料脱落、过热器、蒸发器爆管；由于上述原因，又会造成干熄焦余热锅炉尾部焦粉、浇注料等堵塞，通道流通不畅，进一步造成二次除尘器除尘效率下降，进而细焦粉带入循环风机，造成机械磨损，风量难以控制，干熄焦系统难以长周期维持生产稳定。
技术实现思路
1、针对现有技术中干熄焦系统负压段存在不足，本发明提供一种利用干熄焦余热炼焦的装置及工艺，适用于生产炭化型煤、块煤、铁焦、铸造焦等产品。
2、本发明采用如下技术方案：一种利用干熄焦余热炼焦的装置，包括：
3、炉体，炉体内腔由上至下依次分为干馏预热段、干馏煤气收集段、中低温干馏段和高温干馏段；所述高温干馏段一侧开设进气口，干馏预热段一侧连接有回气管；
4、料仓，设置在所述炉体的上端；
5、调控腔，位于所述炉体的高温干馏段的下方；
6、多个碳化单元炉管，竖向布置在炉体内腔中；所述碳化单元炉管上端连通至所述料仓，碳化单元炉管下端连通至所述调控腔；
7、干馏煤气收集箱，布置在炉体内腔的干馏煤气收集段并与炉体内腔隔离；所述碳化单元炉管穿过干馏煤气收集箱，干馏煤气收集箱中的碳化单元炉管上开设有出气孔；所述干馏煤气收集箱连接有贯穿至炉体外的集气管。
8、其进一步是：所述高温干馏段下侧具有汇集气化腔，汇集气化腔与高温干馏段连接处具有分割炉体上下侧的v型底板，v型底板最低位置开设有连通高温干馏段与汇集气化腔的焦粉出口；
9、所述碳化单元炉管下端连接至汇集气化腔，汇集气化腔下侧与所述调控腔连通。
10、所述炉体内腔固定有多层折流板；所述折流板的一端与炉体内壁之间设置有通气口，相邻折流板的通气口交错布置；折流板远离通气口的一端与炉体内壁之间设置有沉降口。
11、所述调控腔由上至下依次分为蒸汽冷却段、水蒸发预热段和排焦段；所述水蒸发预热段喷入水和一定温度的预热气体，根据水和预热气体的配比控制所述高温干馏段的温度。
12、所述排焦段下端设置有旋转密封阀，旋转密封阀下方设置有运输带。
13、所述集气管连接有洗涤冷却装置；所述进气口通入未经冷却的自干熄焦炉环形烟道出来的循环烟气，回气管连接有烟气余热回收处理装置。
14、一种利用干熄焦余热炼焦的工艺，包括如下步骤：
15、a.炼焦胚料输送到料仓，炼焦胚料下行进入碳化单元炉管；
16、b.炼焦胚料下行至干馏预热段，温度上升，开始脱水脱气；
17、c.炼焦胚料下行至干馏煤气收集段；干馏煤气收集箱提供一定负压，通过集气管将干馏煤气和预热段水汽混合引出炉体；
18、d.炼焦胚料下行至中低温干馏段，开始煤热解与干馏，产生的干馏煤气沿碳化单元炉管上升进入上侧的干馏煤气收集段；
19、e.炼焦胚料下行至高温干馏段，继续煤热解与干馏，形成焦炭或半焦，产生的干馏煤气上升沿碳化单元炉管上升进入上侧的中低温干馏段；
20、f.焦炭或半焦下行至调控腔的蒸汽冷却段，蒸汽对焦炭或半焦降温，同时在焦炭或半焦作用下蒸汽温度提高，高温蒸汽上升进入上侧的高温干馏段；
21、g.焦炭或半焦下行至调控腔的水蒸发预热段，利用水蒸发对焦炭或半焦降温，并补入一定量的预热气体以调控高温干馏段的温度，产生的蒸汽上升进入上侧的蒸汽冷却段；
22、h.焦炭或半焦下行至调控腔的排焦段，输送至炉体外。
23、其进一步是：所述进气口通入未经冷却的自干熄焦炉环形烟道出来的循环烟气，循环烟气温度为950℃-1100℃；循环烟气从碳化单元炉管外部，依次对高温干馏段、中低温干馏段、干馏煤气收集段和干馏预热段加热；
24、所述调控腔中的蒸汽沿着碳化单元炉管上升，蒸汽从碳化单元炉管内部，依次对高温干馏段、中低温干馏段和干馏煤气收集段加热。
25、所述步骤e中，焦炭或半焦下行至高温干馏段下部的汇集气化腔时；循环烟气降尘下来的焦粉经自重和负压进入汇集气化腔，与焦炭或半焦发生部分气化反应；
26、所述步骤f中，蒸汽在焦炭或半焦作用下温度提高为所述气化反应提供条件，并且产生一定的氢，为后续反应提供氢源。
27、所述步骤b中，干馏预热段中炼焦胚料温度为150-350°c；
28、所述步骤c中，干馏煤气收集段中炼焦胚料温度为450-500°c；
29、所述步骤d中，中低温干馏段中炼焦胚料温度为500-850°c，在氢的作用下，炼焦胚料发生一定的加氢热解反应；
30、所述步骤e中，高温干馏段中碳化单元炉管内温度为900-1050°c，发生缩聚热解；其中，汇集气化腔内温度为950-1050°c；
31、所述步骤f中，蒸汽冷却段内温度为500-750°c，其中的焦炭或半焦温度降至500-650°c；
32、所述步骤g中，焦炭或半焦温度降至120-150°c。
33、本发明的有益效果在于：
34、（1）炉体中，干熄焦循环烟气在折流板阻挡下，配合各个碳化单元炉管阻档碰撞，焦尘沉降脱除，折流板通气口交错布置，循环烟气在各个加热段迂回上升，形成涡流沉降除尘效果，使得循环烟气进一步脱除；这使得干熄焦余热锅炉进口条件得到优化，进而保护了各段炉管，减少了冲刷腐蚀；
35、（2）碳化单元炉管外，循环烟气迂回上升，自下而上分段加热，碳化单元炉管温度场比较稳定，加热速度比较快；干熄焦循环烟气1100-500°c高温得到很好的分段利用；
36、碳化单元炉管内，循环烟气产生的焦粉下落聚集，进入高温干馏段下的汇集气化腔，发生氧化气化得到充分利用，氧化提温气化降温维护最佳干馏温度；同时，配合下方蒸汽冷却段、水蒸发预热段中的少量气化气负压上升加热，从内对碳化单元炉管形成自下而上分段加热，使得碳化单元炉管内外温度场比较稳定，加热速度比较快；
37、（3）碳化单元炉管下端少量的气化气负压上升加热，使得热解及干馏煤气流向与传热方向的角度发生了改变，减小了二者在时空上的重叠区域，挥发分二次裂解反应减少，同时实现部分煤加氢反应，可以获得更多的干馏煤气，质量更好的煤焦油产品；
38、（4）本发明炉体密闭好，泄露点少，碳化单元炉管可以单独更换，故障率少，检修方便；解决了现有干熄焦系统负压段的存在问题，降低或减少隐患，确保系统安全、稳定、长周期生产；同时获得相关焦炭、型焦、铸造焦、半焦、热解煤气及优质焦油产品，又能有效提高干熄焦系统物料热效率，降低干熄焦系统投资，非常适用于新建或改造干熄焦系统。
1.一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于：所述高温干馏段（24）下侧具有汇集气化腔（241），汇集气化腔（241）与高温干馏段（24）连接处具有分割炉体（2）上下侧的v型底板（28），v型底板（28）最低位置开设有连通高温干馏段（24）与汇集气化腔（241）的焦粉出口（281）；
3.根据权利要求2所述的一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于：所述炉体（2）内腔固定有多层折流板（27）；所述折流板（27）的一端与炉体（2）内壁之间设置有通气口（271），相邻折流板（27）的通气口（271）交错布置；折流板（27）远离通气口（271）的一端与炉体（2）内壁之间设置有沉降口（272）。
4.根据权利要求2所述的一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于：所述调控腔（3）由上至下依次分为蒸汽冷却段（31）、水蒸发预热段（32）和排焦段（33）；所述水蒸发预热段（32）喷入水和一定温度的预热气体，根据水和预热气体的配比控制所述高温干馏段（24）的温度。
5.根据权利要求4所述的一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于：所述排焦段（33）下端设置有旋转密封阀（6），旋转密封阀（6）下方设置有运输带（7）。
6.根据权利要求1所述的一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于：所述集气管（51）连接有洗涤冷却装置（8）；所述进气口（25）通入未经冷却的自干熄焦炉环形烟道出来的循环烟气，回气管（26）连接有烟气余热回收处理装置（9）。
7.一种利用干熄焦余热炼焦的工艺，采用权利要求2至6中任一所述的一种利用干熄焦余热炼焦的装置，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种利用干熄焦余热炼焦的工艺，其特征在于：所述进气口（25）通入未经冷却的自干熄焦炉环形烟道出来的循环烟气，循环烟气温度为950℃-1100℃；循环烟气从碳化单元炉管（4）外部，依次对高温干馏段（24）、中低温干馏段（23）、干馏煤气收集段（22）和干馏预热段（21）加热；
9.根据权利要求8所述的一种利用干熄焦余热炼焦的工艺，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种利用干熄焦余热炼焦的工艺，其特征在于：
