CN102954687A - 水泥分解窑局部富氧燃烧系统 - Google Patents

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杨兆祺
王振芳
史锁奎
李志旺
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Abstract

本发明提供水泥分解窑局部富氧燃烧系统，为自动控制系统，所述局部富氧燃烧系统包括制氧装置、分解炉和回转窑，分解炉为尾煤燃烧装置，回转窑为煤粉燃烧装置，分解炉与回转窑之间连接烟室，制氧装置制出纯氧直接通入分解炉和回转窑。本技术加氧气的位置是在煤粉燃烧器中心，改善了火焰中心氧气不足、燃烧速度慢的状况，加快了燃烧速度，提高了火焰温度。煤粉燃烧状况改善，煅烧温度提高，提高了水泥窑产量和熟料质量，提产幅度大于3%，降低水泥生产成本。

Description

水泥分解窑局部富氧燃烧系统
技术领域
本发明涉及一种水泥分解窑局部富氧燃烧系统。
背景技术
近年来，随着能源的日益紧张和价格的不断上涨，造成水泥制造企业的生产成本越来越高，节能降耗和保护环境成了每个企业发展的重要问题。水泥生产需要消耗较多的能源和资源，并且原煤的设计有一定的标准，对原煤品质的要求较高。一般回转窑煅烧用煤质要求灰分A≤30%，挥发分V≥20%，发热量Q≥5000kcal/kg，实际上由于优质原煤供应紧张且价格较高，很多厂家实际达不到要求。煤粉在燃烧过程中存在燃烧速度慢，燃烧温度低和不完全燃烧等一系列问题，降低了熟料生产质量，并严重影响生产成本。
目前水泥行业解决劣质煤燃烧的主要措施是尽可能提高冷却机的冷却效率，提高助燃空气温度；降低煤粉细度；改进燃烧器结构等。现在冷却机技术已发展至第四代，助燃空气温度高达1100℃，煤粉细度也降至2%以内，挖潜空间非常有限。
水泥回转窑内煤粉的燃烧要求燃烧强度和所形成的火焰能适应熟料煅烧的要求，一般情况是火焰外部与空气充分接触，中间空气稀少，若煤粉质量差，助燃空气温度低，风煤混合不充分，均会对燃烧产生影响。分解炉内气体氧气含量仅为13%-15%，且含尘浓度较高，煤粉燃烧条件更差。若煤粉质量变差，则会造成燃烧速度慢，不完全燃烧现象加剧。
发明内容
本发明提供一种水泥分解窑局部富氧燃烧系统，能够解决低品位劣质原煤在水泥回转窑和分解炉内燃烧速度慢，燃烧温度低和不完全燃烧的问题；同时解决水泥回转窑使用低品位劣质原煤熟料产量降低、强度降低的问题，实现水泥分解窑百分之百使用当地产低品质原煤，降低原煤远距离运输费用，降低制造成本。
为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水泥分解窑局部富氧燃烧系统，为自动控制系统，所述局部富氧燃烧系统包括制氧装置、分解炉和回转窑，分解炉为尾煤燃烧装置，回转窑为煤粉燃烧装置，分解炉与回转窑之间连接烟室，制氧装置制出纯氧直接通入分解炉和回转窑，所述回转窑为燃烧器中心。
进一步地，所述制氧装置包括空压机、预冷机、纯化器、电加热器和分馏塔，制氧系统设有顺序串连接的空压机、预冷机、纯化器、电加热器和分馏塔，所述纯化器设有两台，两台纯化器并联。
进一步地，所述纯氧进入分解炉和回转窑的入口处设有增加喷氧压力和喷氧速度的氧气喷嘴。
进一步地，所述回转窑和分解炉之间连接有三次风管，三次风管的一端连接在回转窑的氧气入口端，另一端连接在分解炉氧气入口处的下方。
进一步地，所述纯氧在进入分解炉和回转窑前设置有阀门，所述阀门由自动控制系统控制。  
本发明涉及的这种水泥分解窑局部富氧燃烧系统，新型干法水泥回转窑局部富氧燃烧技术在水泥窑煅烧过程中局部加入少量氧气，使局部氧含量达到30%左右，实现富氧燃烧。本技术加氧气的位置是在煤粉燃烧器中心，主要装置为回转窑和分解炉，改善了火焰中心氧气不足、燃烧速度慢的状况，加快了燃烧速度，提高了火焰温度。煤粉燃烧状况改善，煅烧温度提高，提高了水泥窑产量和熟料质量，提产幅度大于3%，降低水泥生产成本。
附图说明
图1是本发明水泥分解窑局部富氧燃烧系统结构框图；
具体实施方式
如图1所示，制氧装置包括空压机、预冷机、纯化器、电加热器和分馏塔，制氧系统依次设有顺序串连接的空压机、预冷机、纯化器、电加热器和分馏塔，纯化器设有两台，两台纯化器并联。分馏塔管路连接分解炉和回转窑，纯氧进入此两个装置，参与燃烧，使燃烧更充分。
三次风管在这里起的主要作用为调节回转窑与分解炉内压力。
氧气喷嘴的设计主要作用为增加喷射压力，控制氧气出口速度，实现更充分的燃烧。
图中的阀门以及所有的设备，均可根据需要实现程序自动控制。
操作人员根据燃烧温度来调节氧气压力和氧气加入量，温度低时增加氧气压力或增加氧气量，温度高时降低氧气压力或减少氧气量。
采用深冷法或变压吸附法制取氧含量大于92%的氧气，氧气通过压缩机加压，压力达到1.0MPa，进入储气罐储存。储存的氧气通过输送管道送至燃烧器经由专用的氧气喷嘴进入火焰中心，氧气喷嘴出口速度350m/s—550 m/s。此方法增加了火焰中部氧气含量，加快了煤粉燃烧速度，燃烧温度由1400℃提高至1500℃。
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水泥分解窑局部富氧燃烧系统，为自动控制系统，其特征在于，所述局部富氧燃烧系统包括制氧装置、分解炉和回转窑，分解炉为尾煤燃烧装置，回转窑为煤粉燃烧装置，分解炉与回转窑之间连接烟室，制氧装置制出纯氧直接通入分解炉和回转窑。
2.根据权利要求1所述的水泥分解窑局部富氧燃烧系统，其特征在于，所述制氧装置包括空压机、预冷机、纯化器、电加热器和分馏塔，制氧系统设有顺序串连接的空压机、预冷机、纯化器、电加热器和分馏塔，所述纯化器设有两台，两台纯化器并联。
3.根据权利要求1所述的水泥分解窑局部富氧燃烧系统，其特征在于，所述纯氧进入分解炉和回转窑的入口处设有增加喷氧压力和喷氧速度的氧气喷嘴。
4.根据权利要求1所述的水泥分解窑局部富氧燃烧系统，其特征在于，所述回转窑和分解炉之间连接有三次风管，三次风管的一端连接在回转窑的氧气入口端，另一端连接在分解炉氧气入口处的下方。
5.根据权利要求1所述的水泥分解窑局部富氧燃烧系统，其特征在于，所述纯氧在进入分解炉和回转窑前设置有阀门，所述阀门由自动控制系统控制。
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