[發(fā)明專利]一種廢舊塑料熱解氣預(yù)混煤粉噴吹用噴槍及噴吹方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102758035A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史巖彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東輕工業(yè)學(xué)院;史巖彬
• 主分類號(hào): C21B7/00
• 分類號(hào): C21B7/00;C21B5/00
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高爐煤粉噴吹技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用廢舊塑料熱解氣替代部分煤粉的噴吹裝置及噴吹方法。?

背景技術(shù)

煤粉噴吹燃燒提供熱能的方法在各種熱能動(dòng)力生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，尤以高爐煉鐵過(guò)程中的燃料噴吹應(yīng)用突出，?

面對(duì)日益高漲的用煤量，以及煤炭資源的過(guò)度使用和排放限制，傳統(tǒng)的高爐噴煤作為熱能來(lái)源的現(xiàn)狀必須有所改觀。?

近些年，國(guó)內(nèi)研究重點(diǎn)在降低煤粉著火點(diǎn)、減少未燃煤粉、改進(jìn)噴槍等方面，提出了多種基于煤粉的噴吹方法。例如：?

1、采用交叉射流，使交叉式雙煤槍在煤粉燃燒的模擬試驗(yàn)中得了比單槍高的燃燒率；?

2、對(duì)煤粉噴吹部分進(jìn)行改造，采取噴吹罐底流化上出料經(jīng)濃相混合輸送入噴煤總管，提高了整體設(shè)備工作的可靠性；?

3、對(duì)貧煤、貧瘦煤的優(yōu)化處理方法。?

絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)外噴吹都是在常規(guī)鼓風(fēng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行富氧噴煤，這些方法均通過(guò)改進(jìn)工藝和系統(tǒng)組成改善煤炭利用率，減少焦炭比例，一定程度上緩解了煉焦成本和排放，但對(duì)于煤炭資源的依賴依然很重，資源消耗量依然難以有效控制。?

另一方面，研究者也在不斷尋找新型噴吹燃料，有的學(xué)者提出了改善燃煤效率的催化方法，還有的選用石油焦替代部分噴吹用煤，也可改善煤粉的燃?燒性能、降低能耗。分析認(rèn)為，新型輔助燃劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)充分利用再生或廢舊資源，減少不可再生資源的應(yīng)用，上述方法雖可一定程度減少煤炭資源的依賴，但不能解決其他不可再生資源的消耗。?

隨著節(jié)能方法和技術(shù)的深入研究，國(guó)外研究者主要將目光轉(zhuǎn)向更有潛力和可開(kāi)發(fā)性的廢舊資源身上，尤其是廢舊高分子材料的潛能開(kāi)發(fā)。?

而塑料廢棄物能源化處理后可以作為工業(yè)熱能源的重要補(bǔ)充。常見(jiàn)廢舊塑料H/C比高、灰分低，能源化處理為燃料用于生產(chǎn)，為煤炭利用質(zhì)量的提升，三廢排放的減少，能源供應(yīng)的多元化，提供了新的途徑，包括面向高爐噴吹過(guò)程的廢舊塑料能源化應(yīng)用。?

但是塑料完全取代煤粉進(jìn)行噴吹燃燒所需技術(shù)和設(shè)備投入巨大，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)施帶來(lái)很大困難；其次，由于熱塑性塑料的特性決定其在直接噴吹過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)粘性堵塞和燃燒不充分的情況。?

現(xiàn)有廢舊塑料的噴吹燃燒技術(shù)主要集中在以下兩種方法：（1）直接將單純的廢舊塑料噴入高爐內(nèi)。這種方法設(shè)備投入大、塑料預(yù)處理費(fèi)用高，且易產(chǎn)生堵槍的后果。（2）將廢舊塑料預(yù)處理后打碎，與煤粉較高溫度下混合，形成共熔物后再破碎，然后隨煤粉噴入高爐。這種方法也將混合燃料預(yù)處理工藝復(fù)雜化，且燃料的混合度不易控制。?

綜上所述，高溫下廢舊塑料與煤粉的復(fù)合噴吹燃燒技術(shù)的重要目標(biāo)是強(qiáng)化燃燒，提高混合燃料的燃燒率。直接噴吹塑料顆粒或增加預(yù)混設(shè)備和工藝再噴入高爐，會(huì)帶來(lái)塑料堵塞、利用率低、投入成本高等難題。面向塑料的熱解噴吹燃燒新模式，基于塑料高溫軟化、熱解等特性，針對(duì)性開(kāi)發(fā)新的技術(shù)和噴吹裝置促進(jìn)本研究的開(kāi)展，成為急需解決的問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊塑料熱解氣預(yù)混煤粉噴吹用噴槍及噴吹方法，使在噴吹過(guò)程中，形成氣固流場(chǎng)預(yù)?混狀態(tài)，進(jìn)而廢舊塑料迅速熱解成為氣體與煤粉一起燃燒提供熱能，這樣不僅能解決塑料堵塞噴槍口問(wèn)題，又不必對(duì)現(xiàn)有噴吹系統(tǒng)進(jìn)行大的改造，投入成本低，易實(shí)施。?

本發(fā)明提供的廢舊塑料熱解氣預(yù)混煤粉噴吹用噴槍，包括：?

直吹管，為一設(shè)置氣流通道的直管，其一端為吹入端并記為后端，另一端為吹出端并記為前端；?

塑料預(yù)熱預(yù)旋腔，呈圓環(huán)形，套置在直吹管的外圍；與該塑料預(yù)熱預(yù)旋腔連通設(shè)有用于噴入塑料顆粒的塑料顆粒噴嘴；?

預(yù)混腔，呈圓環(huán)形，也套置在直吹管的外圍，且位于塑料預(yù)熱預(yù)旋腔的前方；與該預(yù)混腔連通設(shè)有用于注入煤粉的多個(gè)煤粉噴嘴；?

熱解氣輸送管，設(shè)置有多根，將所述塑料預(yù)熱預(yù)旋腔與所述的預(yù)混腔連通；?

所述的預(yù)混腔向后延伸出多根混合料輸送管，混合料輸送管的另一端與所述直吹管的后端連通。?

優(yōu)選的：該噴槍中所述的混合料輸送管為連續(xù)的傾斜設(shè)置。?

優(yōu)選的，所述的直吹管、塑料預(yù)熱預(yù)旋腔、預(yù)混腔均為同軸線設(shè)置；所述的煤粉噴嘴、熱解氣輸送管、混合料輸送管分別繞該軸線均布設(shè)置。?

優(yōu)選的：所述混合料輸送管的傾斜角度為12~14°。?

優(yōu)選的：所述直吹管中氣流通道的直徑為15~25mm。?

本發(fā)明提供的廢舊塑料熱解氣預(yù)混煤粉噴吹方法，包括以下步驟：?

a）廢舊塑料在預(yù)處理后，加工成塑料顆粒；?