CN102944016A - 大型立式还原炉用煤粉燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤粉燃烧器，尤其是涉及一种采用多通道输送煤粉，高温空气作为二次风预热引燃煤粉的一种大型立式还原炉用煤粉燃烧器，它包括一煤粉分配器、煤粉分配器后依次配合有煤粉通道、转向连接管组、燃烧器外壳和喷煤管组，在燃烧器外壳上设有煤气入口，在煤粉通道（2）的内侧和外侧分别设有煤气输送管道和高温空气管道；本发明结构独特，采用高温空气作为二次风，既有利于着火稳燃，又可以调节火焰形状规则合理而使炉膛温度场均匀分布，不仅能提高煤粉的燃烧效率，而且降低了NOx的排放。

Description

大型立式还原炉用煤粉燃烧器
技术领域
本发明涉及一种煤粉燃烧器，尤其是涉及一种采用多通道输送煤粉，高温空气作为二次风预热引燃煤粉的大型立式还原炉用煤粉燃烧器。 
背景技术
目前，我国对冶金用炉，尤其是金属镁冶炼行业所用大型立式还原炉的炉膛内部温度场的均匀性要求非常高，因为热法炼镁工艺的温度条件控制在1200℃左右，而还原罐采用外部加热内部真空，所以不均匀的温度场对高温钢合金还原罐损伤很大，还原罐的消耗所占的成本比重也较大。我国绝大多数企业使用热还原法制镁工艺，且原镁产量为世界第一，但大多数金属镁冶炼厂家只是基于热法炼镁工艺流程和设备简单，建厂投资少，技术难度小，而对于还原炉温度场的均匀性对降低燃料的消耗和减少生产成本等深层次的问题缺乏思考。由于在还原炉炉膛内存在还原罐的数量和排布的差异，专门为金属镁冶炼还原炉所设计的燃烧器几乎没有，炉膛温度场的不均匀性造成了还原罐平均产镁率不能一直维持在较高水平，且对钢合金还原罐的损害比较严重，对燃料的利用率较低，大大增加了生产成本，严重阻碍了我国热法炼镁技术的不断发展进步。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构独特，采用高温空气作为二次风，既有利于着火稳燃，又可以调节火焰形状规则合理而使炉膛温度场均匀分布，不仅能提高煤粉的燃烧效率，而且降低了NOx的排放的大型立式还原炉用煤粉燃烧器。 
本发明通过如下方式实现： 
大型立式还原炉用煤粉燃烧器，其特征在于：它包括一煤粉分配器、煤粉分配器后依次配合有煤粉通道、转向连接管组、燃烧器外壳和喷煤管组，在燃烧器外壳上设有煤气入口，在煤粉通道的内侧和外侧分别设有煤气输送管道和高温空气管道；
所述煤粉分配器后配合有多个所述煤粉通道，在所述每个煤粉通道的竖直方向均装有手动煤粉阀；
所述煤气输送管道被多个煤粉通道包裹，多个煤粉通道在煤气输送管道外侧呈环形排布；
所述高温空气输送管道处于多个煤粉通道形成的环形空间的外侧，由两个直径不同的外壳包围组成。
本发明有如下效果： 
1）结构独特：在竖直向上输送煤粉的管段部位安装煤粉分配器，由于煤粉受重力作用且速度垂直于地面向上，可以保证进入每个输送管道的煤粉量相同，解决了煤粉输送过程中分层的问题。煤粉经过煤粉分配器后分为多个煤粉通道输送，且多个煤粉通道在竖直方向各自装有一个手动煤粉阀可以调节一次风的流量和流速以及携带的煤粉量，可以实现有效并精确的对负荷的调节。多个煤粉通道经过转向连接管组后呈环形排列由水平方向进入还原炉，煤气由被多个煤粉通道包裹的煤气通道输入至还原炉，多个煤粉通道的外侧由两层直径不同的外壳包围形成一个环形通道，高温空气作为二次风由此通道在还原炉的炉墙外皮处水平输入至还原炉。
2）本发明采用可调式多通道输入煤粉并可同时输入煤气，由温度高达1000℃的高温空气作为二次风预热引燃煤粉，既有利于着火稳燃，又可以调节火焰形状规则合理而使炉膛温度场均匀分布，不仅提高的煤粉的燃烧效率，而且降低了NOx的排放。 
3）本发明采用可调式多通道煤粉煤气两用配置，既可以燃烧煤气又可以燃烧煤粉还可以实现混合燃烧，且采用的高温空气作为二次风预热引燃煤粉可以有效的提高煤粉的燃烧效率，降低了NOx的排放。在对温度场均匀性要求比较高的镁冶炼大型立式还原炉上使用本燃烧器可以有效保护钢合金还原罐，提高燃料的燃烧效率，单位质量原料的出镁量明显增加，大大降低了生产成本，提高了企业的竞争力。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图； 
图2为本发明图1沿A－A的剖视图。
具体实施方式
一种大型立式还原炉用煤粉燃烧器，如图1和2所示，它包括一在竖直向上输送煤粉的管段部位安装煤粉分配器、煤粉分配器1后依次配合有煤粉通道2、转向连接管组4、燃烧器外壳6和喷煤管组7，在燃烧器外壳6上设有煤气入口5，在煤粉通道2的内侧和外侧分别设有煤气输送管道9和高温空气管道8。 
所述煤粉分配器1后配合有多个所述煤粉通道2，在所述每个煤粉通道2的竖直方向均装有手动煤粉阀3。 
所述煤气输送管道9被多个煤粉通2道包裹，多个煤粉通道2在煤气输送管道9外侧呈环形排布。 
所述高温空气输送管道8处于多个煤粉通道2形成的环形空间的外侧，由两个直径不同的外壳包围组成。 
如图1所示：一次风卷吸煤粉在竖直向上的方向进入煤粉分配器1被均匀的分配到小直径煤粉分配管组2中，这种方式有效的克服了传统水平分配煤粉因受重力而造成分配不均的缺点。在煤粉分配管组的每一根管道上都装有手动煤粉阀3，当炉膛热负荷出现变动时可以通过此阀门精确调节各个煤粉分配管一次风的流量和流速以及携带的煤粉量从而有效的控制炉膛温度场的均匀性。煤粉分配管组通过转向连接管组4由竖直方向转变为水平方向的喷煤管组7，以便更有效的喷入炉膛，同时转向连接管组把喷煤管组的多个煤粉输送管道按环形排布，且在环形中间布置一根煤气输送管道9，实现了煤粉煤气两用的功能。在喷煤管组的外侧设有一层壳体和燃烧器的外壳6组成了一个环形空间，高达1000℃的高温空气作为二次风由此通道喷入炉膛，可以预热引燃煤粉使煤粉迅速燃烧。 
由上述可看出，本发明布局合理结构紧凑，在能保证炉膛温度场均匀的前提下不仅提高了煤粉的燃烧效率，而且还降低了NOx的排放，值得在金属冶金领域尤其是热法炼镁的行业内推广使用。 

Claims (4)

1.一种大型立式还原炉用煤粉燃烧器，其特征在于：它包括一煤粉分配器（1）、煤粉分配器（1）后依次配合有煤粉通道（2）、转向连接管组（4）、燃烧器外壳（6）和喷煤管组（7），在燃烧器外壳（6）上设有煤气入口（5），在煤粉通道（2）的内侧和外侧分别设有煤气输送管道（9）和高温空气管道（8）。
2. 如权利要求1或2所述的大型立式还原炉用煤粉燃烧器，其特征在于：所述煤粉分配器（1）后配合有多个所述煤粉通道（2），在所述每个煤粉通道（2）的竖直方向均装有手动煤粉阀（3）。
3.如权利要求1或2所述的大型立式还原炉用煤粉燃烧器，其特征在于：所述煤气输送管道（9）被多个煤粉通（2）道包裹，多个煤粉通道（2）在煤气输送管道（9）外侧呈环形排布。
4.如权利要求1或2所述的大型立式还原炉用煤粉燃烧器，其特征在于：所述高温空气输送管道（8）处于多个煤粉通道（2）形成的环形空间的外侧，由两个直径不同的外壳包围组成。
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