[實用新型]一種水泥生料預熱預分解裝置

有效

• 申請號: 201320646615.2
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN203545892U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 蔡玉良;丁蘇東;潘泂;孫德群;李波
• 申請（專利權）人: 中國中材國際工程股份有限公司
• 主分類號: C04B7/43
• 分類號: C04B7/43
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 李建芳

技術領域

本實用新型涉及一種水泥生料預熱預分解裝置。

背景技術

在預熱、預分解系統中，分解爐內主要發生燃料的燃燒和生料的分解這兩個主要反應，燃料燃燒給生料分解提供了必須的熱量。在同一分解爐內，兩個反應過程能否在溫度和時間兩個坐標上順利進行，取決于兩個過程發生的先后順序、總體熱效應、交互疊加的影響程度等情況。在分解爐內發生的物理化學過程的時空中，對于特定的煤，如果煤粉的燃燒放熱過程優先于生料的分解吸熱過程，則反應能夠順利進行；如果煤的燃燒放熱過程落后于生料分解的吸熱過程，則由于生料的吸熱使得環境溫度很難保證煤粉繼續燃燒的溫度條件，從而造成熄火，必須采取一定的空間化學反應控位措施加以解決；如果燃料的放熱過程與生料的分解吸熱過程有交叉，則需考慮采取一些有效的措施消除兩個化學反應過程的相互干擾，以保證兩個主要反應過程的順利進行。

我國水泥工業用原料地域廣闊，品質變化較大，各種煤的著火溫度范圍可由250～650℃，燃燼溫度可由450～950℃，而生料的起始分解溫度680～740℃（主要是MgCO₃的分解），終了分解溫度為800～840℃，如圖1所示，如此大的變化范圍，將會導致爐內物理化學過程在空間位置上的漂移，這種物理化學過程的漂移將會給生產操作和控制帶來許多難以解決的技術問題。尤其是近年隨著能源價格的不斷提升和緊張，新型干法窯水泥窯大量地嘗試和應用了難燃的低熱值和低揮發分煤，不可避免地給生產過程帶來許多難于逾越的技術問題，如：煤粉著火困難、碳燃燒不盡、系統結皮堵塞、產品質量不高等系列問題。因此，如何在保證水泥產品質量的情況下，加大難燃無煙煤和劣質煤的應用，提高預熱預分解系統的適應性，具有十分重要的經濟效益和社會價值。目前解決燃用難燃無煙煤的主要措施有：1、脫開燃區和分解區，即增加預燃室來解決燃燒和分解過程的相互干擾問題；2、提高反應溫度；3、強化難燃無煙煤加工細度；上述措施不僅使得系統設計變得復雜化，而且增加了系統阻損和設備投資。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種水泥生料預熱預分解裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種水泥生料預熱預分解裝置，包括分解爐、設在分解爐底部的煙室、連接管道和次末級旋風筒，分解爐包括筒體和設在筒體底部的錐部，錐部上設有三次風入口，還包括：從上到下依次設在筒體上的上原料入口和下原料入口，及從上到下依次設在錐部上的上燃料噴嘴、中燃料噴嘴和下燃料噴嘴；次末級旋風筒通過連接管道與上原料入口和下原料入口連通。

采用上述裝置，可根據所用燃料的特性來選擇水泥生料從上原料入口或下原料入口或兩者組合喂入分解爐，同時根據燃料的特性來確定噴煤的位置和燃燒的方式，并通過分料來控制燃燒區溫度，以防止局部高溫帶來的結皮或低溫造成的煤粉不完全燃燒。當使用燃燒速度慢的難燃無煙煤時，使用下燃料噴嘴，并適當減少下原料入口的生料量，以提高爐底部溫度，實現煤粉快速燃燒；當使用燃燒速度快的煙煤時，使用上燃料噴嘴，并適當加大下原料入口的生料量，以保持爐溫在一定的水平上，避免局部過熱。此外，由于燃料噴嘴置于三次風和窯尾高溫煙氣的混合區，在強烈的旋風-噴騰作用下，煤粉能夠均勻分散，并迅速燃燒。

上燃料噴嘴、中燃料噴嘴和下燃料噴嘴有兩組，對稱設在三次風入口的兩側。上述設在三次風入口同一側的上燃料噴嘴、中燃料噴嘴和下燃料噴嘴為一組。采用上述技術方案可提高裝置的可控性，進一步促進燃料的充分燃燒，防止裝置的結皮堵塞。

同一組上燃料噴嘴、中燃料噴嘴和下燃料噴嘴的中心線采用中心切圓布置，切圓的直徑為筒體直徑的1/4～1/3，燃料噴入方向與三次風旋轉同向。這樣可更進一步促進燃料的充分燃燒。

上原料入口和下原料入口有兩組，對稱設在筒體的兩側。上述設在筒體同一側的上原料入口和下原料入口為一組。采用上述技術方案可提高裝置的可控性，進一步促進生料的分解，有利于能量的充分利用。

上原料入口和下原料入口之間的距離與筒體直徑的比值為0.7～1.1，上原料入口和下原料入口與筒體之間的夾角均為30～60°可調，下原料入口與筒體底部的的距離為500～1500mm。這樣可進一步保證生料分解和燃料燃燒的順利進行，從而在保證水泥產品質量的情況下，加大了難燃無煙煤和劣質煤的應用，提高了預熱預分解系統的適應性。

上燃料噴嘴和中燃料噴嘴之間的距離與筒體直徑的比值為0.16～0.18；中燃料噴嘴和下燃料噴嘴之間的距離與筒體直徑的比值為0.16～0.18。這樣可進一步促進燃料的充分燃燒及能量的充分利用。