CN1033871A

CN1033871A - 水泥窑外分解炉点火方法及装置

Info

Publication number: CN1033871A
Application number: CN 88104395
Authority: CN
Inventors: 杨洪; 童大懋; 吕应安
Original assignee: Wuhan Polytechnic University
Current assignee: Wuhan Polytechnic University
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1989-07-12

Abstract

水泥窑外分解炉点火方法及装置，是在窑点火时，从窑尾引出高温烟气，经冷风器调节其组成，对分解炉预热、助燃，及防止预热器过热。本发明所述点火装置由一根连接窑尾烟室与三次风总风管的热风管、窑尾缩口闸门、热风管阀门、三次风管总阀门、冷风器及点火系统温度、压力监测和阀门控制器组成 (附图2)。该方法能缩短窑点火时间，防止投料初期因预热器过热导致结皮堵塞，提高系统运转率；利用窑尾废气热量，毋须外设热源，降低能耗。

Description

本发明涉及一种煅烧水泥原料的窑外分解炉的预热点火方法及其装置。本发明适用于任何带带混合室的旋流式烧煤预分解炉的水泥原料煅烧系统。

在现有的水泥原料煅烧系统中旋风予热器带带混合室的旋流式预分解炉（简称RSP炉）窑是我国国产带窑外分解炉的水泥原料煅烧系统的主要类型，带混合室的旋流式预分解炉的点火特点，需要对分解炉进行预热，使其达到一定的温度。这种系统现有的预热点火方式可分为两类：第一类，是带外设热源的点火方式，这种方式采用专门的预热点火装置，现有的点火装置有两种：1、是设在分解炉上的燃油点火装置;2、是与分解炉三次风总风管连接的烧煤热风炉。在点火期间，热源对分解炉予热，并提供热风以助燃;第二类，是不设外加热源的点火方式，这种方式也分为两种：1、在点火期间，开启通向分解炉的旋风筒下料管的翻板阀，这样，当窑头点火后，使一部分窑尾高温烟气通过分解炉，使分解炉与旋风预热器同时预热，当窑尾温度达到900-1000℃（这时分解炉的温度往往低于500℃），便在分解炉投煤粉点火;2、在窑系统点火初期不点分解炉，当窑和预热器充分预热后，便部分投料煅烧，让通过分解炉的高温物料来预热分解炉，同时，当生产出熟料时，冷却机便能提供高温的三次风，这样在煅烧过程中再投煤粉点分解炉。

上述提供的两类点火方式都存在着一定问题。第一类虽然点火效果较好，由于外加热源，辅助燃烧装置也较复杂，增加了投资和能耗。第二类虽然不需额外设备投资和专人操作，但这类方法使分解炉预热不足，煤粉燃烧不完全，造成点火时间长，投料初期予热器下段旋风筒易结皮堵塞等现象，从而导致系统能耗高，系统运转率低。另外，日本专利（特公昭56-382号）“水泥原料烧成方法及装置”一文中提到在窑尾烟室到三次风总风管的连接风管。它设置该管的目的在于，在煅烧过程中，在窑尾旁路系统放风的同时，将一部分三次风引入窑尾烟室，用以调整悬浮予热器中（刚出缩口处）的气流速度，保证流速在规定的速度以上。

本发明的目的是克服上述点火系统中的不足之处。本发明提出分解炉的点火系统，其方法是，从窑尾引出高温烟气，经三次风风管，沿分解炉的切线方向进入分解炉，使其快速予热，同时降低了入预热器的气流温度，使分解炉在预热器还未达到操作温度时就达到点火温度（550-650℃），开始投煤粉点火。在分解炉点火初期，在高温烟气中掺入新鲜空气（称为调节空气），提高热气流中含氧量，由此组成混合热气流，用以代替三次风（这时三次风是冷风），助燃。提供调节空气的途径可有两种：第一种，通过冷风器（下文将详细介绍）调节提供（外界空气）;第二种，通过三次风管，由三次风总阀门控制提供（一部分三次风）。冷热气流的混合比应同时使混合热气流具有足够的含氧量及温度，以保证煤粉快速燃烧。当炉内煤粉已稳定燃烧以后，切断热风源，助燃气体全部换成三次风。这时，若预热器的温度偏高，有控制地将冷风通入窑尾烟室以调节烟气温度，以避免预热器过热，直到投料煅烧，系统转入稳定操作。在煅烧过程中冷风器也可以在窑尾系统温度的偏高时，通入冷风调节窑尾气流温度。

为实现上述方法，本发明的另一个方面提出一种分解炉予热点火装置。它由下列各部分构成：一个热风管，一个设在热风管上的冷风器，冷风器是一段管道，其上设有一个阀门（冷风阀）。一组适当布置的阀（闸）门，包括：一个设在热风管上的阀门（热风阀），一个三次风总风管阀门，一个窑尾缩口闸门。一套适当设置的温度，静压和气体成分监测装置，上述各阀（闸）门的调节装置，及控制部分。

下面结合附图对本技术方案详细说明：如附图1所示，一个热风管9连接于窑尾烟室4（窑尾缩口5与回转窑3之间的部分）与三次风总风管7之间，热风管9内敷保温层。热风管在分解炉14予热时输送窑尾高温烟气到分解炉14使其予热;分解炉14点火时若用冷风器11掺入调节空气，热风管则输送混合热气流到分解炉14助燃;当分解炉点燃之后，热风管9输送来自冷风器11的调节空气到窑尾烟室4。经过改进的窑尾缩口闸门6（其最小开度为缩口截面积的0-20%），它除了具有原有的功能外，在分解炉14予热期间，起截流作用，通过调节窑尾阻力，迫使大部分烟气经热风管9通向分解炉14;在通入冷风，调节窑尾烟气温度时，缩口闸门6配合冷风器11调节冷风量并稳定窑尾静压;设在热风管9上的阀门10（称热风阀），在予热时，用于调节热风流量，在煅烧过程中一般呈关闭状态，以隔离窑尾4与三次风管7。冷风器11设在热风管9上，位于窑尾烟室4与热风阀10之间，它是一端接在热风管9上，另一端通向大气的管道（冷风管），其上设有阀门（冷风阀）12。在点火时，若按第一种提供调节空气的途径，冷风器11将空气（调节空气）掺入通向分解炉14的高温烟气，组成混合热气流，到分解炉内助燃，若按第二种提供调节空气的途径，冷风阀12关闭。分解炉14内稳定燃烧后，冷风阀控制通向窑尾烟室4的调节空气量。三次风总风管阀门8设在从三次风总风管7与热风管9的连接处到熟料冷却机1之间的一段三次风总风管7上。在分解炉14予热期间，它关闭，以阻止冷风进入分解炉14，分解炉14点火时，若按第一种提供调节空气的途径，三次风总风阀8关闭;若按第二种途径，则调整三次风总风阀8开度，提供部分三次风作调节空气，这时总风阀8的作用类似于冷风阀12。当分解炉14内燃烧稳定后，三次风总阀8开启。为了保证予热及点火过程的顺利进行，在点火系统及分解炉14、混合室15等处设置了一组监测装置，参见附图2，在窑尾烟室4设有测温点4_T，监视烟气温度;在分解炉14和混合室15设有测温点14_T、15_T，监视分解炉14的予热程度及予热器17_a、17_b的过热程度，确定点火及投料时刻，以及确定是否需要在窑尾4加冷风，调节烟气温度。在三次风总风管7出口处设气体温度测点7_T及组成的测点7_H，以在分解炉点火时，监视混合热气流的温度及含氧量。在窑尾烟室4分解炉14及混合室15设静压测点4_P、14_P、15_P以指示有关部分气流状态，为稳定系统状态，调节各阀门提供依据。各阀门设有电动兼手动的调节装置（电机：6M、8M、10M和12M等）。上述监测装置及调节装置由一个控制中心19来控制，这个控制中心19，可以是人工集中监控仪表系统，或者自动调节系统，或者计算机控制系统。

本发明的优点在于：采用本系统，由于提高了点火时分解炉的温度，减少煤粉不全燃烧，避免或缓和了予热器过热，从而明显减少由于过热引起的投料初期予热器结皮堵塞;由于加快了分解炉的予热和点火速率，明显缩短点火时间，因而可以明显提高系统的运转率。

由于本点火方法不需用外加热源，充分有效地利用了窑尾烟气的热量，并缩短了点火期，所以有明显的节能效果。

本发明的装置的结构简单，投资少，易实施。

本发明的点火系统操作方便，阀门的调节易实现自动控制。

下面结合附图详细介绍本发明的实施案例。

附图1、为分解炉予热点火装置及其与分解炉窑系统的关系侧视示意图。

附图2、为图1中分解炉予热点火系统局部放大示意图。图中“

”表示气流方向;“→”表示物料或煤粉通道方向。图中表示了在助燃热风中，按第一种途径提供调节空气，投煤粉点火时系统状态。

附图3、表示在助燃热风中，按第二种途径提供调节空气，在投煤粉点火时的系统状态。点火系统放大示意图。

第一实施案例。

参见附图1至2，以规模为日产700吨熟料四级旋风予热器17带混合室一旋流式（RSP型）分解炉14、15的水泥原料煅烧系统为例。热风管9以焊接的方式连接于窑尾烟室4与三次风总风管7（接近窑尾系统处）之间。热风管9有效内径为900毫米，管内壁保温层厚200毫米，材料为耐火混凝土，热风管9中部设有电动蝶阀10，热风管9上还设有冷风器11。冷风器是其上设有电动蝶阀12的管道（冷风管），其一端以焊接方式，设在烟室4与蝶阀10之间的热风管9上，另一端通向大气。冷风管有效内径600毫米。在蝶阀12与热风管9之间的一段冷风管内壁设保温层，保温层厚度及材料同前述。在热风管两端分别设有一个膨胀节9_E。在冷却机1与热风管9同三次风总风管7的汇合处之间的一段三次风总风管7上设置电动阀门8。在窑尾缩口5采用经改造的缩口闸门6，其最小开度为缩口截面积的10%。上述各阀门或闸门的调节既能手动也能电动。膨胀节9_E、阀门10、12和闸门8与风管的连接方式，均采用法兰螺栓连接。如附图2所示，在烟室4、旋流分解室14和混合室15均设有热电偶测温装置4_T、14_T、15_T和静压检测装置4_P、14_P、15_P，用以监视相应部位的温度和静压。在三次风总风管7的出口处，设有热电偶测温装置和气体成份检测装置，用以监视点火时助燃混合热气流的温度和氧含量。测得的信号经转换后，由导线通向控制中心19。如控制中心19是人工监视手动调节兼自动调节的集中遥控仪表系统。操作人员根据上述监测仪器提供的热工参数，作出点火，调节烟气组成和温度，及投料等操作的决策，并操纵阀门调节装置及进行有关的其它操作，实现点火过程。本方案调节空气的提供靠冷风器11实现。

第二实施案例。

参见附图3、第二实施案例与第一实例基本相似，它与第一实例（见附图2）的主要区别是，其一，在热风管9上不设冷风器11，因此，其二是点火时混合热风中的调节空气为由三次风总风管7提供的部分三次风，这时三次风量的调节由三次风总阀8实现。其三，由于不设冷风器，在点火后及煅烧过程中，不具有调节窑尾气流温度的功能。但该方案较为简单。

Claims

1、水泥窑外分解炉点火方法及装置，其特征是，在回转窑点火时，有控制地从窑尾引出高温烟气(热气流)，调节其流量，组成和温度，经三次风风管，沿分解炉切线方向进入分解炉，对分解炉快速予热，和起助燃作用，并且避免予热器过热。

2、根据权利要求1所述，助燃热气流的组成和温度是通过在热气流中掺入新鲜空气（调节空气）来调节。

3、根据权利要求1所述，避免予热器过热是通过降低入予热器气流温度来实现。

4、根据权利要求1、3，降低入予热器气流温度的方法是，在分解炉予热时，将大量气流经分解炉，然后混合室，再进入予热器;在分解炉点燃及煅烧过程中，按予热器温度向窑尾烟气中掺入调节空气。

5、根据权利要求1所述，分解炉点火装置，是由一个热风管，一组适当布置的阀（闸）门和温度，静压、气体成分监测装置，阀门调节装置及控制部分构成。

6、根据权利要求1、5所述，热风管连接于窑尾烟室与三次风总风管之间。

7、根据权利要求5所述，一组适当布置的阀（闸）门，包括：一个设在热风管上的阀门（热风阀），一个三次风总风管阀门，一个经过改造的窑尾缩口闸门。

8、根据权利要求1、2、4所述，调节空气可由一个冷风器来提供。

9、根据权利要求8，冷风器是一个带阀门（冷风阀）的管道，设在热风管上，位于窑尾烟室与热风阀之间。

10、根据权利要求1、2所述，调节助燃高温气流组成的调节空气也可由三次风总风管阀门来提供调节。

11、根据权利要求7、10所述，三次风总风管阀门设在从热风管与三次风总风管的汇合处到冷却机之间的三次风总风管上。

12、根据权利要求7所述，窑尾缩口闸门改造后，最小开度为缩口截面积的0-20%。

13、根据权利要求5所述，控制部分可以是人工操作的集中监控仪表系统，或自动控制（或计算机控制）系统。