[發明專利]將粉煤送進鼓風爐中的方法

有效

• 申請號: 200980117846.0
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN102037304A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 保羅·格德特;克里斯蒂安·倫克斯;波爾·萊默
• 申請（專利權）人: 保爾伍斯股份有限公司
• 主分類號: F27B1/16
• 分類號: F27B1/16;C21B5/00;C21B7/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種將粉煤送進鼓風爐中的方法，具體地，涉及通過具有用于輸送粉煤的內管和與內管同心的用于輸送燃燒氣體的外管的粉煤噴槍向鼓風爐中送進粉煤的方法。

背景技術

粉煤噴槍通常用于將替代焦炭的粉煤噴射到鼓風爐中。粉煤是通過噴槍被氣動地輸送且被送進鼓風口的氧化環境中，熱鼓風空氣經上述鼓風口吹入爐內。為了完全燃燒粉煤，燃燒反應應盡可能靠近噴槍末端開始。所謂的氧煤槍(oxycoal?lance)由用于輸送粉煤的內管和與內管同心的用于輸送燃燒氣體的外管組成，燃燒氣體通常為純氧氣。在噴槍末端存在的純氧氣改善了燃燒條件，使得燃燒反應在噴槍末端部開始。

然而，人們發現噴槍末端處的火焰不穩定且零星地熄滅。在某些情形中，火焰能無需干預自動再點燃。但這不能被保證。如果因為火焰已經熄滅而使粉煤的燃燒不在噴槍末端處發生，則粉煤和氧氣就被送進到鼓風爐中，從而不能保證粉煤的完全燃燒。

已經提出了大量解決方案來提高噴槍末端處的燃燒效率，通常通過改善粉煤和氧氣的混合來實現。例如，EP?1060272描述了可通過在同軸管之間提供流動渦旋噴嘴(flow?swirler)，以便將漩渦運動傳輸給送進到噴槍末端的氧氣，來改善粉煤的燃燒并維持火焰。然而，流動渦旋噴嘴的效果非常依賴于噴槍的結構。如果螺旋角太深，則氧氣被引導遠離粉煤進而燃燒效率降低。如果螺旋角太淺，則燃燒效率的改進可忽略。

EP?1060272中已經建議在內管的外表面壁靠近噴槍末端處提供多個凹部(dimple)，以便減小流體流動阻力并改善粉煤與氧氣在噴槍末端處的混合。

雖然在某些條件中，上面的系統適于提高燃燒效率，但其效果不能保證且還具有不能維持火焰的風險。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種將粉煤送進鼓風爐中的改進的方法。該目的是通過權利要求1所述的方法解決的。

為了實現該目的，本發明提出了一種將粉煤送進鼓風爐中的方法，其中該方法包括以下步驟：

提供風口彎頭(tuyere?stock)，用于通過爐壁的開口中的鼓風口(tuyere)將來自環管(bustle?pipe)的熱鼓風空氣吹入鼓風爐的爐膛；

提供粉煤噴槍，用于將粉煤送進鼓風口中，粉煤噴槍包括用于輸送粉煤的內管和圍繞內管同軸地布置并用于輸送燃燒氣體的外管，內管形成用于將粉煤與燃燒氣體分隔開的分隔壁，粉煤噴射槍具有布置在鼓風口內的噴槍末端；

允許粉煤和燃燒氣體在噴槍末端處形成粉煤和燃燒氣體的混合物；以及

使粉煤和燃燒氣體的混合物在鼓風口中燃燒。

根據本發明的一個重要方面，該方法還包括以下步驟：

監視噴槍末端處的火焰是否在燃燒；以及

在確定噴槍末端的火焰沒有燃燒時，通過臨時減小通過粉煤噴射槍的燃燒氣體的流量來重新點燃火焰。

監視火焰的燃燒，并且一旦火焰熄滅就減小向著噴槍末端的燃燒氣體的流量。本發明人發現短時間減少或中斷燃燒氣體的供應可重新點燃噴槍尖端處的火焰，因此，可快速恢復在鼓風口中粉煤的改善的燃燒。

優選地，雖然臨時減小了通過粉煤噴射槍的燃燒氣體的流量，但通過粉煤噴射槍的粉煤流量得以保持。

優選地，監視噴槍末端處的火焰燃燒是連續執行的。因此火焰能盡快地重新點燃，以便使噴射到鼓風爐中未燃燒的粉煤的量最少。

有利地，監視噴槍末端處的火焰燃燒通過鼓風口堵塞檢測裝置(tuyere?blockage?detection?means)執行。使用這樣的鼓風口堵塞檢測裝置允許通過已經安裝在鼓風爐上的裝置來執行火焰的監視。因為不需要額外的探測器，所以無需預算額外的安裝和維護成本。

根據本發明的第一實施例，該方法包括：

提供具有壓力傳感器的鼓風口堵塞檢測裝置，用于測量穿過噴槍末端上游的風口彎頭區段的熱鼓風空氣的壓降；以及

監視穿過該風口彎頭的區段的壓降，并基于此來確定在噴槍末端處的火焰是否在燃燒。

目前，使用用于測量風口彎頭內的壓降的裝置來檢測鼓風口的堵塞。實際上，進入鼓風爐中的鼓風口的出口可能被堵塞。如果發生這種情況且更多的粉煤被噴射到鼓風口中，則風口彎頭就會被粉煤填塞。一旦檢測到風口堵塞(這表現為壓降的突然減小)，就因此停止粉煤和燃燒氣體的噴射，從而防止風口彎頭和環管被粉煤填塞。

本發明人已經指出壓降也受噴槍末端處的燃燒反應的影響。當火焰在噴槍末端處燃燒時，在鼓風口中產生熱，因此使得熱鼓風由于溫度增加而膨脹，從而導致鼓風口處更高的壓降。這稍微減小了熱鼓風的流動速率，并因此減小了風口彎頭的降氣管(downcomer，下導管)中的壓降。