[發明專利]煤粉與天然氣混燒中的脈沖復合燃燒方法

無效

• 申請號: 200810047996.6
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101293744A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 謝峻林;何峰;梅書霞;金明芳;韓達;劉小青
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B2/10
• 分類號: C04B2/10;F23C1/12;F23D17/00;F23N1/02;F23N3/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及煤粉與天然氣混燒中的脈沖復合燃燒方法。特別適用于有氣氛要求的高活性、低硫含量CaO、MgO的制備。

背景技術

冶金石灰、白云石的質量與其生產裝備有必然聯系，石灰與白云石的活性大小很大程度上取決于鍛燒所用的鍛燒設備。國際上生產活性石灰與白云石的窯型主要有回轉窯和豎窯兩大類。傳統的豎式窯以塊煤或木炭為燃料，窯內的溫度難以達到均勻一致，因此，對活性石灰與白云石的燒成質量有較大的影響。此生產方法能耗高、熱利用率低、生產周期長。而近年來出現的回轉窯生產活性石灰與白云石的方法，生產石灰質量最佳，適用于大規模生產，與傳統的豎式窯生產方法相比具有能耗低、熱利用率高、生產周期短等特點。

回轉式燒成窯是一種高效的礦石煅燒設備，其工作原理是經過煙氣預熱的塊狀礦石(石灰石、白云石)，通過投料機進入回轉式煅燒室；回轉式煅燒室的結構是一長度為40-55米的同心直桶體，直桶體的外部為金屬殼體，內部襯有耐火材料；直桶體有一定的傾斜角度，并按一定的速率轉動，以使被煅燒的塊狀礦石能夠邊煅燒、邊前行；桶體的另一端設有煤粉燃燒器。進入回轉窯的煤粉與助燃空氣混合、燃燒，釋放出熱量加熱物料。

目前流行的回轉窯，主要以煤粉或煤氣為燃料，并采用燃料的連續式噴入方式進行燃燒。若單獨采用煤粉為燃料時，對煤質的要求非常高，大多數情況下需采用煙煤作為燃料。隨著鋼鐵質量要求越來越高，對以活性石灰為代表的熔渣劑的質量也提出了更高的要求。比如活性度、含硫量等。要保證生產高質量的活性CaO、MgO，就對回轉窯的工況提出了非常高的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種煤粉與天然氣混燒中的脈沖復合燃燒方法，該方法利用現有的燃煤粉回轉窯對普通石灰石等礦物煅燒，以期獲得高質量的活性石灰與白云石等冶金用熔劑原料。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：開啟回轉窯使其勻速轉動后，點燃天然氣，待窯內溫度提高到850～950℃后再噴入煤粉，當煤粉穩定燃燒使窯溫達到1100～1150℃時，將天然氣控制調整到時序脈沖狀態；在間隔5～30秒時序脈沖控制下，天然氣以脈沖狀態進入回轉窯，并輔助煤粉進行燃燒；燃燒所產生的熱煙氣被送到豎式預熱器中，對礦石預熱；待窯溫達到1150～1200℃時，投料機開始投料，礦石在自身重力與回轉窯旋轉的共同作用下，向前滾動，經過高溫煅燒，形成活性礦石，并且繼續前行，最后滾出回轉窯，經過冷卻得到活性礦石；礦石是石灰石或白云石。

本發明與現有技術相比，具有以下主要的優點：

本發明提出的煤粉與天然氣混燒中的脈沖復合燃燒技術，與單獨燃燒煤粉的回轉窯工作原理及設備結構相似，主要是對燃料系統加以改變，以便混燒煤粉與天然氣，天然氣的引入對促進煤粉的穩定燃燒有非常積極的作用。采用時序脈沖的方式引入天然氣，這樣可以利用天然氣擴散速度快、燃燒溫度低和易燃燒的特點，通過其助燃，帶動煤粉的穩定燃燒，從而實現燒成室溫度的穩定。并且具有燃燒效率高，可對煤粉的燃燒進行補充與控制，低污染的效果。

本發明提出的煤粉與天然氣混燒中的脈沖復合燃燒方法，主要包含兩大部分：第一部分是為保證回轉窯的工況，特別是溫度場的穩定，采用非常容易燃燒的天然氣通過第四通道進入回轉式燒成室，由于其擴散快，燃燒效率高，可對煤粉的燃燒進行補充與控制，實現高效、低污染的復合燃燒。第二部分是天然氣的加入方式，采用時序脈沖式高壓噴入，天然氣的壓力控制在2～4個大氣壓為佳，這樣就使其一定的速度噴入，增加了火焰的剛性與擴散能力。此方式具有熱效率高、傳熱系數大、低污染的效果。

本發明提供的煤粉與天然氣混燒中的脈沖復合燃燒方法，尤其適用煅燒室為一相對密閉的回轉式燒成窯，對石灰石、白云石等礦物進行煅燒，以期生產活性CaO、MgO。

本發明采用脈沖復合燃燒方法，其優越性在于燃燒效率高、污染低。由于天然氣非常容易通過管路進行輸送，故對天然氣實行脈沖控制。而煤粉與助燃空氣的噴入量可保持相對穩定。

附圖說明

圖1是回轉式煅燒窯的結構及工作原理示意圖。

圖2是燃燒器8及助燃風系統示意圖。

圖3是燃燒器8的出口示意圖。