[發(fā)明專利]水泥生產(chǎn)用三噴騰雙旋切梯度燃燒低碳低氮環(huán)保型分解爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210077293.8
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114562875B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 李葉青;汪宣乾;王加軍;魏茂;魏玉榮;馬威;張謀;章鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 華新水泥股份有限公司
• 主分類號: F27B1/20
• 分類號: F27B1/20;F27B1/04;F27B1/16;F27D17/00;F27D99/00;B01D53/56;B01D53/78
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉

本發(fā)明涉及一種水泥生產(chǎn)用三噴騰雙旋切梯度燃燒低碳低氮環(huán)保型分解爐，包括窯尾進氣煙道、預燃室、分解爐爐體、三次風分風管道和三次噴騰縮口，窯尾進氣煙道設置兩個一級噴煤點，預燃室的頂部設置兩個一級生料喂料口、一級RDF喂料口和二級噴煤點，預燃室的兩側(cè)設置雙旋切三次風進風口，預燃室的錐體區(qū)域設置有兩個液廢喂入點；下部柱體的底部設置兩個二級生料喂料口和二級RDF喂料口，下部柱體的中部設置兩個三級生料喂料口，上部柱體設置兩個三級RDF喂料口，在上部柱體設置兩個四級RDF喂料口。本發(fā)明通過分解爐的多平面設計構(gòu)建不同梯度的功能區(qū)，確保大規(guī)模RDF在分解爐內(nèi)的高效燃燒以及特定區(qū)域的氣化還原脫硝，降低水泥生產(chǎn)過程中CO₂和NO_x的排放。

技術領域

本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)設備，更具體地說，涉及一種水泥生產(chǎn)用三噴騰雙旋切梯度燃燒低碳低氮環(huán)保型分解爐。

背景技術

水泥是國民經(jīng)濟建設的基礎性原材料和支撐社會發(fā)展的重要基石，由于水泥生產(chǎn)工藝的固有特性使得水泥工業(yè)成為了能源消耗大戶及工業(yè)廢氣排放的重要來源。據(jù)統(tǒng)計，全國水泥工業(yè)每年直接消耗標準煤約1.7億噸，消耗電力約1600億千瓦時，排放二氧化碳約13.9億噸，排放氮氧化物約95萬噸，水泥工業(yè)排放的二氧化碳約占全國二氧化碳排放總量的13.9％。因此，如何實現(xiàn)水泥生產(chǎn)的低碳低氮排放是當前水泥工業(yè)亟待解決的問題。

對于水泥生產(chǎn)而言，碳減排的一個主要手段就是減少傳統(tǒng)化石燃料的消耗，歐美國家已將部分生活垃圾用作水泥工業(yè)的衍生燃料，熱替代率TSR可達80％以上，有效降低了總碳排放，產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟效益。我國水泥工業(yè)經(jīng)過近十余年的發(fā)展，也已經(jīng)走上了這條道路，已有多家水泥生產(chǎn)企業(yè)將垃圾衍生燃料(RDF)投入水泥的生產(chǎn)實踐，并取得了一系列的效益。但由于我國垃圾衍生燃料具有水分高、粒度大、熱值低、均勻性差等特點，直接喂入常規(guī)分解爐后導致爐內(nèi)多相流場分布不合理，系統(tǒng)工況波動大，燃料不完全燃燒并且會降低生料的分解率，種種因素限制了RDF在水泥窯系統(tǒng)的大規(guī)模使用。

此外，在水泥生產(chǎn)的過程中由于窯頭火焰溫度一般在1700℃以上，窯內(nèi)會產(chǎn)生大量的熱力型NOx和燃料型NOx，以熱力型NOx為主。窯尾分級燃燒作為水泥低氮生產(chǎn)的技術之一，主要包括燃料分級和三次煙氣分級，這兩種分級方式的研究比較多，也是很成熟的技術，但是兩者的脫硝效率都不高，僅有30％左右。對于傳統(tǒng)的預燃室分解爐而言，由于氣流在預燃室內(nèi)壁的旋切效應，采用分級燃燒后，脫硝還原區(qū)容積偏小，氮氧化物排放量并不好控制，還必須輔以其他方式才能實現(xiàn)水泥的低氮生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種水泥生產(chǎn)用三噴騰雙旋切梯度燃燒低碳低氮環(huán)保型分解爐。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構(gòu)造一種水泥生產(chǎn)用三噴騰雙旋切梯度燃燒低碳低氮環(huán)保型分解爐，包括窯尾進氣煙道、預燃室、分解爐爐體、三次風分風管道和三次噴騰縮口，所述分解爐爐體從下至上依次設有下部柱體、中部縮口和上部柱體；第一次噴騰縮口位于窯尾進氣煙道和預燃室連接處，第二次噴騰縮口位于預燃室與下部柱體連接處，第三次噴騰縮口為分解爐爐體的中部縮口；

所述窯尾進氣煙道設置兩個一級噴煤點，所述預燃室的頂部設置兩個一級生料喂料口、一級RDF喂料口和二級噴煤點，所述預燃室的兩側(cè)設置雙旋切三次風進風口，兩個雙旋切三次風進風口處設有兩根三次風分風管道，兩根三次風分風管道與分解爐下部柱體連接且連通，所述預燃室的錐體區(qū)域設置有兩個液廢喂入點；所述下部柱體的底部設置兩個二級生料喂料口和二級RDF喂料口，所述下部柱體的中部設置兩個三級生料喂料口，所述上部柱體靠近中部縮口處設置兩個三級RDF喂料口，在所述上部柱體的煙氣出口處設置兩個四級RDF喂料口；