[發明專利]水泥熟料旋窯用雙旋流混合型富氧噴煤管

有效

• 申請號: 201410491655.3
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104235837B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 汪洋洋;馬光輝;魯志昂;艾元方
• 申請（專利權）人: 株洲火炬工業爐有限責任公司
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域?發明涉及一種具有“富氧空氣局部助燃、煤風內外側雙旋流混合、大速差大推力射流”等技術特征的水泥熟料旋窯用雙旋流混合型富氧噴煤管，適用于建材行業水泥和耐火材料旋窯，冶金行業旋窯、化工行業旋窯和石灰行業旋窯，多通道燃燒氣化反應器或噴嘴處理粉料等裝置使用。

背景技術?目前水泥生產面臨產能過剩、煤電能源價格上漲等嚴峻形勢。應用節能新技術如富氧燃燒及旋流燃燒，發揮現有回轉窯(又稱旋窯)生產潛力，是企業提高產品市場競爭力的關鍵。噴煤管關系到系統產量、熱耗和環境保護問題，旋窯穩定性、窯皮及窯襯砌使用壽命。噴煤管煤耗占生產線綜合能耗比例高達30％～50％。實踐表明：現有噴煤管大多數以常氧空氣燃燒為主且難以解決大產量時煤粉和氧分子均勻混合問題，導致窯溫偏低，單位熟料煤耗指標偏高，生產效率偏低。

專利CN201458983?U將富氧空氣管道和分解爐及旋窯用噴煤管一次風管新設的側管連通，將富氧空氣混入噴煤管一次風中。專利CN203024574?U吹氧管穿過噴煤管中心管高速吹入火焰中心。專利CN202177298?U在熟料格柵冷卻器上方增設垂直燃燒器，預熱富氧空氣混入二次風中被吸入窯內。該專利使得工藝變復雜。專利CN102705837?A將富氧空氣直接加入到供風管內，專利CN102913939?A富氧空氣由旋窯及分解爐風機吸入，使得噴煤槍用風全部替換為富氧空氣。專利CN103672886?A在噴煤管軸流風通道外增設富氧空氣噴槍，噴槍噴口布置于軸流風噴嘴外側圓周下部中心角≤270°圓弧上。該專利強化了火焰-物料輻射傳熱，但結構復雜且難以精確制造。專利CN102434890A把二級膜分離得到的較高純度滲透富氧氣送進噴煤管中心風管，較低純度滯留富氧氣送進噴煤管軸流風管。富氧空氣簡單地只注入噴煤管中心風或一次風中，會出現局部高溫、NO_x排放增加和窯溫分布不均勻等問題。富氧空氣簡單地注入噴煤管二次風或簡單替代全部用風，富氧空氣利用效率不高，會出現富氧空氣浪費增加，日常運行費用增加等問題。專利CN103496863?A公開一種四通道噴煤管富氧煅燒方法，不涉及新裝置。

開發結構簡單、空氣/富氧空氣與粉煤混合均勻、發揮旋窯生產潛能和提高燒結效率的富氧噴煤管，具有良好的經濟、節能環保和社會效益。

發明內容?為了克服現有多通道噴煤管因燃用常氧空氣、大產量時煤粉與氧分子不均勻混合原因，出現窯溫偏低、煤耗偏高及生產效率偏低等缺點，發明公布一種具有“富氧空氣局部助燃、煤風內外側雙旋流混合、大速差大推力射流”等技術特征，滿足挖掘旋窯生產潛能需要、富氧空氣利用率高的水泥熟料旋窯用雙旋流混合型富氧噴煤管。

水泥熟料旋窯用雙旋流混合型富氧噴煤管，包括由內到外順序套裝且共軸線的一個中心圓筒和四個柱錐筒，每個柱錐筒包括一個圓錐臺筒和一個圓筒，圓筒出口端面和圓錐臺筒進口端小底面滿焊連結，四個圓錐臺筒等錐度等高且小底面共面，中心圓筒出口端面和四個圓錐臺筒大底面共面，由內到外中心圓筒和四個柱錐筒圍成的通道依次為點火槍通道、中心風通道，煤風通道，內風通道和軸流風通道，內風通道的錐狀通道內布置旋流器使內風旋流高速噴出，中心風通道出口端面滿焊連接一塊均布小孔的圓環板使中心風以眾多小射流方式平行于中心風通道軸線噴出，與傳統四通道噴煤管不同的是在中心風通道里增設一個圓筒出口端面滿焊連結圓錐臺筒進口端小底面，且和中心風通道共軸線的柱錐筒，增設的柱錐筒的圓錐臺筒和煤風通道內管的圓錐臺筒等錐度等高且大底面共面，煤風通道和中心風通道之間的環形通道為富氧空氣通道，富氧空氣通道寬度不超過內風通道寬度的一半，富氧空氣通道的錐狀通道內布置旋流器使富氧空氣高速旋流噴出，富氧空氣通道旋流器和內風通道旋流器的導流片漸變角相等。

以粉煤為燃料的建材行業新型干法水泥熟料燒結、耐火材料干燥、石灰鍛燒，冶金行業干燥、氧化焙燒，化工行業氧化焙燒和環保行業焚燒用回轉窯裝置，多通道燃燒氣化反應器或噴嘴處理粉料場所，都可以使用本發明。

發明經濟、節能環保和社會效益顯著。工業應用表明：窯內燃燒溫度提高100℃～150℃，單位熟料產品煤耗下降5％～10％，節煤率5％～10％，粉煤燃燒時間10％～15％，旋窯產能提高10％～15％，助燃風量及風壓、煙氣流量、含CO、NO_x及溫度均有降低或減少，隨煙氣帶走熱量損失減少，能用煙煤、褐煤等劣質低熱值煤替代原燃用的優質無煙煤。

附圖說明