CN103398395B - 超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法及系统。该方法包括将石油焦粉状固体燃料以超稀相气力输送至辊道窑中燃烧，且所述超稀相气力输送的固气比为0.3-0.5：1。本发明在超稀相气力输送过程中就将气粉混合浓度调整到较佳范围，以保证石油焦粉喷入辊道窑内容易燃尽，燃烧完全。

Description

超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法及系统

技术领域

本发明涉及用明焰式辊道窑烧制陶瓷及其它产品技术，更具体的说，特别涉及一种使用石油焦粉为明焰式裸装辊道窑燃料并采用超稀相气力输送方法和系统直接喷入辊道窑烧制陶瓷产品的技术。

背景技术

窑炉是陶瓷企业的主要热工设备，其性能的先进性直接影响到企业产品的质量、产量及企业的经济效益。传统的隧道窑一般采用重质耐火材料加轻质耐火材料保温砖结构，窑顶、窑墙都比较厚，窑体表面积也很大，向外散热较多，造成热效率不高。随着燃料结构和注炉材料的变化，以及国家能源紧张、环保政策的加强，辊道窑一般截面较小，烧成制度稳定，窑内温度均匀，热能综合利用率高等，适合快速烧成，企业越来越重视对辊道窑的建设。

辊道窑在陶瓷生产中的应用范围日益扩大，已用于下列产品的生产：日用陶瓷的彩烧、素烧、釉烧及一次烧成；各类建筑卫生陶瓷（如建筑砖、瓦、墙地砖、卫生洁具等）的烧成；磨具的烧成；特种陶瓷的煅烧。

由于煅烧制品的不同，辊道窑的烧成温度也相应变化，按照陶瓷工业的习惯可将辊道窑区分为：（1）低温辊道窑-彩烧用、化工原料用约800℃左右，建筑砖用1000℃左右；（2）中温辊道窑-面砖用1020～1100℃；地砖、日用陶瓷、炻器约1150～1250℃；卫生洁具约1250～1280℃；（3）中高温辊道窑-稀土煅烧1300～1400℃，日用瓷1300～1350℃，铁氧体1350℃左右；（4）高温辊道窑-特种陶瓷、氧化铝1400～1500℃，Al2O3基板1600℃左右。

辊道窑的迅速发展说明它具有其他窑不可比拟的优点。主要表现在以下几个方面：1、温度均匀：辊道窑的窑道呈扁平状，辊棒上下均可加热，窑体结构轻巧便于采用全纤维炉衬，故窑内温差较许多窑炉小；2、适于快速烧成：不同产品在辊道窑中烧成的时间分别为：釉面砖35～50分钟；瓷质砖50～100分钟，卫生洁具8～10小时，铁氧化8小时；日用瓷12小时；3、节约燃料：一般的产品在辊道窑中烧成的热耗为：建筑砖200kcal/kg、上釉锦砖420kcal/kg、一次烧成面砖510kcal/kg、卫生洁具750kcal/kg，以同一产品在辊道窑及其他窑中煅烧的燃耗比较，更能看出它的燃耗是低的；4、不必用窑车、匣钵、有的仅用耐火垫板或不用垫板；5、有利于实现烧成工序（包括装卸制品）的机械化和自动化，便于上下工序衔接，形成完整的连续生产线，提高生产效率。另外，辊道窑还具有操作简便，有利于提高产品质量，降低成本，减少占地面积和投资少等优点。

而裸装明焰辊道窑对使用的燃料在技术方面的要求主要有以下内容：1、窑炉温度：根据各种工艺要求的不同，工业窑炉对温度的要求也相差很大，但大多数在1600℃以下；2、燃烧稳定性：辊道窑是连续运行的窑炉，要求燃料能长期、稳定、高效地连续燃烧；3、烟气清洁性：由于工艺上的要求，烧制带釉的辊道窑窑炉对燃料中的灰十分敏感。因为燃料中的灰分非常容易污染产品，因此这些窑炉要求烟气必须十分清洁或是烟气中的灰分对产品质量影响不大；4、窑炉气氛：辊道窑的炉内气氛大致可分为中性或轻微氧化性、必须呈还原性和无要求等几种情况。其燃料的燃烧必须能满足窑炉的具体要求；5、负荷调节性：对于一些工况需要经常调整的窑炉，要求其负荷能在较大的范围内加以调节；6、启动点火：对于一些频繁启停的窑炉，要求燃料的点火容易并且快捷。

裸装明焰辊道窑一般是烧制带釉的陶瓷产品，因此必须选用洁净燃料。结合上面提出的窑炉对燃料的技术要求，再综合节能、产品质量、经济和环保等方面来看，传统燃料自优至劣的顺序为：天然气-液化石油气-轻柴油-人造煤气（空气-水蒸气混合煤气、焦炉煤气、二段式发生炉煤气等)-重油。陶瓷产品中的燃料消耗费用约占总制造成本的35～40%，它是影响陶瓷企业经济效益的最关键因素之一。特别是当前能源危机的端倪已现，能源价格不断攀升的现实条件下，燃料成本问题将显得越来越尖锐。而天然气的使用受到较大的地域性限制；液化石油气与轻柴油或重油作为一种陶瓷窑炉使用的传统液体燃料，已经运用的较为成熟，但是当前这些燃料价格持续攀升，陶瓷生产企业的利润空间不断减小，给陶瓷企业的生存和发展带来了沉重的负担；当前广为采用的一些煤制气技术，如一段式发生炉煤气，含酚废冷却水的净化问题未彻底解决，环保不允许；不得已大多数规模较大的企业只能采用热脏发生炉煤气，这种发生炉煤气未经净化处理，煤气中含有灰尘、焦油、硫化氢、酚、萘等杂质，使用中对窑炉与输送系统造成很大的损害，如发生堵塞、腐蚀等；二段式发生炉煤气技术较好，但投资大，对煤种和操作上又有专门的要求，大部分小企业难于使用。焦炉煤气对煤的种类与品质有特殊要求，大多数地域又受煤炭资源的限制，根本不可能使用到它。这些问题使陶瓷工业陷入了极大的困境，亟待寻找出路。

因此，找到一种新的低价可替代燃料就成为陶瓷企业当务之急。而在陶瓷辊道窑炉中采用石油焦粉干喷燃烧输送技术，有利于提高产品质量和降低单位产品的能耗。

由于石油焦是炼油厂延迟焦化装置在生产轻质油品时的最末端副产物，既有石油的物理性质，又有石油的热工性能，大部份炼油厂所生产的石油焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状。且石油焦是燃料油后的最底层产物，其碳氢含量、灰分含量、硫含量与燃料油相当；热值比燃料油略低一些；挥发份与无烟煤接近，可以将其作为辊道窑代替燃料油的一种新燃料，完全能满足裸装明焰辊道窑炉对燃料的技术要求。随着国际原油重质化、劣质化比例增大，以及原油深度加工的进展，石油焦的产量会不断增加，我国已进入重化工时代，随着能源需求的不断增加，进口原油和我国自产原油约3.5亿吨，按原油提炼时能产出石油焦3～5%计算，我国每年将产出1000多万吨的石油焦，到目前为止，石油焦粉尚未列入国家能源序列，国家能耗统计方面也未计入能耗指标。

我国将石油焦用作燃料，最早用在水泥窑中，但石油焦中的硫含量过高时会影响水泥的硬度。由于石油焦的热值为一般煤的两倍，将石油焦作为锅炉燃料，取代煤或油，生产蒸汽发电、供热，变废为宝，有巨大的经济效益。国外最早是将石油焦作为焦粉用于煤粉炉中燃烧，国内对于煤粉炉掺烧石油焦、全部直烧也进行了试验和研究，并取得了一定的成功。在玻璃企业能源成本由于燃油成本的增加而不断上涨的形势下，通过讨论石油焦在玻璃熔窑上的适用性，提出了石油焦在玻璃熔窑中代替重油的可能性，并针对实际应用提出采用石油焦高温空气燃烧或富氧燃烧解决其难以点燃和燃尽的问题，采用多种脱硫技术相结合的方式来处理石油焦应用于玻璃熔窑所产生的硫氧化物。2005年，国内部分玻璃厂成功研制出油焦浆，即将石油焦磨成粉状后，混合重油使用，一方面保证了燃烧温度，另一方面大大降低了生产成本，使得该技术后来在很多玻璃厂广泛应用；到2007年，石油焦的应用又出现了新的突破，即石油焦干喷技术，将石油焦磨成粉末直接喷入玻璃窑炉使用，该技术进一步受到国内玻璃生产企业的青睐，成为其在工业燃料领域得以迅速扩张的法宝。而目前还没有将石油焦粉直接喷入裸装明烧辊道窑或隧道窑作为燃料的实践。

如将石油焦作为工业窑炉的燃料，石油焦需经脱水、破碎、除铁杂质，加入特制添加剂合成后，再经专用设备超细研磨达到特定的粒度级配制备而成的粉末状固体。添加剂的作用是改善其流动性和雾化燃烧特性并起到助燃效果。在窑炉上的燃烧石油焦粉燃烧过程由气力输送、雾化喷粉、焦粉与高温助燃风混合吸热和炉内辐射吸热、挥发分燃烧、粉颗粒燃烧、燃烬六个阶段组成。其可燃性、燃烧温度控制、火焰性质控制、输送的稳定性是石油焦粉在窑炉上应用的关键技术。而如果石油焦粉在窑炉中完全燃烧，需要粉状燃料以相对于化学计量空气过量大约16%空气的燃料空气比来输送（换算得的固气比（kg/kg）约等于1：10）。目前我国已经公布的专利有：“隧道窑中利用稀相气力输送粉状固体燃料燃烧的方法及稀相气力输送系统，专利号为：201010028947”、“稀相气力输送固体燃料熔制玻璃的装置，专利号为：200920170405”和“稀相气力输送固体燃料熔制玻璃的方法以及其装置，专利号为200910162436.X”，在这几项专利中均采用的是稀相输送，固气比（kg/kg）约等于1～30：1左右。但是由于陶瓷辊道窑的高度低、宽度窄，燃烧火焰空间小，因此在辊道窑炉中如果采用这样高的固气比，不但在陶瓷窑炉中不容易燃烧充分，燃料颗粒会对烧制的陶瓷品质产生极大的不利影响，而且对窑炉炉壁和烟道（烟囱）的侵入太厉害，甚至会烧毁烟囱，因此，无法投入实际的生产中去。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在固体燃料在辊道窑中燃烧不充分的技术问题，提供一种超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法及系统。

一方面，为了解决以上提出的问题，本发明采用的一个技术方案为：超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法，包括将石油焦粉状固体燃料以超稀相气力输送至辊道窑中燃烧，且所述超稀相气力输送的固气比为0.3～0.5：1。

根据本发明的一优选实施例：所述超稀相气力输送的固气比为0.3：1。

根据本发明的一优选实施例：所述石油焦粉状固体燃料的目数为300～400目。

根据本发明的一优选实施例：所述超稀相气力输送过程中采用三级稳流、三级流化方法进行输送。

根据本发明的一优选实施例：所述三级稳流、三级流化方法具体步骤为：石油焦粉状固体燃料在窑前焦粉钢板仓中，在压缩空气介质的作用下，与压缩空气初步流化混合后，进入螺旋输送泵中进行一次稳流，再进入窑前缓冲供粉罐中进行第二次稳流，并在压缩空气介质的作用下，与压缩空气进行第二次流化，最后进入带流化装置螺旋输送泵中进行第三次稳流，并在压缩空气介质的作用下，与压缩空气进行第三次流化。

另一方面，为了解决以上提出的问题，本发明采用的另一个技术方案为：超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，包括上下垂直安装的窑前焦粉钢板仓、螺旋输送泵、窑前缓冲供粉罐和带流化装置螺旋输送泵，设于窑前焦粉钢板仓上的窑前焦粉钢板仓流化装置，设于窑前缓冲供粉罐上的窑前缓冲供粉罐流化装置，分别与窑前焦粉钢板仓流化装置、窑前缓冲供粉罐流化装置和带流化装置螺旋输送泵连接的空气压缩系统，与带流化装置螺旋输送泵的混合室出口侧连接的焦粉主管，依次设于焦粉主管上的流量控制装置和换向阀，与换向阀一路连接的回粉管道，与换向阀另一路连接的分流装置，与分流装置连接的焦粉喷嘴，该焦粉喷嘴安装于辊道窑上，且所述回粉管道还与窑前焦粉钢板仓连接。

根据本发明的一优选实施例：所述窑前焦粉钢板仓和窑前缓冲供粉罐均包括上封头、中间筒体、下锥体；所述窑前焦粉钢板仓的上封头安装有进粉管、安全阀和袋式收尘器，所述窑前焦粉钢板仓流化装置安装于窑前焦粉钢板仓的下锥体上；所述窑前缓冲供粉罐的上封头设有进粉口，所述窑前缓冲供粉罐流化装置安装于窑前缓冲供粉罐的下锥体上；

且所述窑前焦粉钢板仓和窑前缓冲供粉罐的下锥体均设有出粉口；所述窑前焦粉钢板仓和窑前缓冲供粉罐的中间筒体上均安装有料位计；所述窑前焦粉钢板仓的下锥体与螺旋输送泵之间，以及所述窑前缓冲供粉罐的下锥体与带流化装置螺旋输送泵之间均安装有螺旋闸板。

所述螺旋输送泵和带流化装置螺旋输送泵均设有进料口和出料口，所述螺旋输送泵的进料口和出料口之间设有第一螺旋铰刀，且螺旋输送泵的进料口一侧安装有电机；所述带流化装置螺旋输送泵的进料口和出料口之间设有第二螺旋铰刀，且所述带流化装置螺旋输送泵的进料口一侧安装有变频电机，所述带流化装置螺旋输送泵出料口一侧设有混合室，该混合室底部通过一空气进气管与空气压缩系统连接。

根据本发明的一优选实施例：所述空气压缩系统包括空气管道，和依次设于空气管道上的容积式压缩机、空气储罐、空气干燥装置、第一手动阀、气动流量调节阀、压力调节阀和逆止阀。

根据本发明的一优选实施例：所述流量控制装置包括依次设于焦粉主管上的流量计和第一流量调节阀；所述分流装置包括依次连接的第一分流器、焦粉支管、第二分流器和焦粉窑前粉管，以及依次设于焦粉窑前粉管上的第二手动阀、测堵装置、第二流量调节阀和第二软管，该第二软管连接所述焦粉喷嘴，且所述焦粉喷嘴为气粉或油粉两用型焦粉喷嘴。

根据本发明的一优选实施例：还包括与带流化装置螺旋输送泵的混合室底部连接的吹扫装置，且该吹扫装置还与空气压缩系统连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用了超稀相气力输送系统，并采用固气比为0.3～0.5：1，在输送过程中就将气粉混合浓度调整到较佳范围，以保证石油焦粉喷入辊道窑内容易燃尽，燃烧完全。

附图说明

图1.为本发明的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧系统的结构图。

附图标记说明：1、辊道窑，2、容积式压缩机，3、焦粉喷嘴，4、焦粉主管，5、焦粉支管，6、焦粉窑前粉管，7、回粉管道，8、空气管道，9、窑前焦粉钢板仓，10、窑前缓冲供粉罐，11、窑前焦粉钢板仓流化装置，12、窑前缓冲供粉罐流化装置，13、螺旋输送泵，14、带流化装置螺旋输送泵，15、第一软管，16、空气储罐，17、料位计，18、第一分流器，19、第二分流器，20、安全阀，21、袋式收尘器，22、螺旋闸板，23、流量计，24、第一流量调节阀，25、换向阀，26、第一手动阀，27、测堵装置，28、气动流量调节阀，29、压力调节阀，30、逆止阀，31、空气干燥装置，32、吹扫装置，33、第二软管，34、第二手动阀，35、第二流量调节阀。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法的步骤为：将石油焦粉状固体燃料以超稀相气力输送至辊道窑中燃烧，且超稀相气力输送的固气比为0.3～0.5：1。

作为优选，选择超稀相气力输送的固气比为0.3：1。其是为了在输送过程中就将气粉混合浓度调整到较佳范围，以保证石油焦粉喷入辊道窑内容易燃尽，燃烧完全。

而石油焦粉状固体燃料的目数为300～400目的细粉，使石油焦粉状在辊道窑中燃烧更加充分。

进一步，所述超稀相气力输送过程中采用三级稳流、三级流化方法进行输送。这样可最大程度保证气粉混合物在输送中的固气比不变、流量稳定可调，为辊道窑正常工作提供前提条件。具体的，所述三级稳流、三级流化方法具体步骤为：石油焦粉状固体燃料在窑前焦粉钢板仓9中，在压缩空气介质的作用下，与压缩空气初步流化混合后，进入螺旋输送泵13中进行一次稳流，再进入窑前缓冲供粉罐10中进行第二次稳流，并在压缩空气介质的作用下，与压缩空气进行第二次流化，最后进入带流化装置螺旋输送泵14中进行第三次稳流，并在压缩空气介质的作用下，与压缩空气进行第三次流化。

参阅图1所示，为实现上述的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法，本发明所提供的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，包括上下垂直安装的窑前焦粉钢板仓9、螺旋输送泵13、窑前缓冲供粉罐10和带流化装置螺旋输送泵14，设于窑前焦粉钢板仓9上的窑前焦粉钢板仓流化装置11，设于窑前缓冲供粉罐10上的窑前缓冲供粉罐流化装置12，分别与窑前焦粉钢板仓流化装置11、窑前缓冲供粉罐流化装置12和带流化装置螺旋输送泵14连接的空气压缩系统，与带流化装置螺旋输送泵14的混合室出口侧连接的焦粉主管4，依次设于主管4上的流量控制装置和换向阀25，与换向阀25一路连接的回粉管道7，与换向阀25另一路连接的分流装置，与分流装置连接的焦粉喷嘴3，该焦粉喷嘴3安装于辊道窑1上，且回粉管道7还与窑前焦粉钢板仓9连接。

具体的，所述窑前焦粉钢板仓9和窑前缓冲供粉罐10均包括上封头、中间筒体、下锥体；所述窑前焦粉钢板仓9的上封头安装有进粉管、安全阀20和袋式收尘器21，所述窑前焦粉钢板仓流化装置11安装于窑前焦粉钢板仓9的下锥体上；所述窑前缓冲供粉罐10的上封头设有进粉口，所述窑前缓冲供粉罐流化装置12安装于窑前缓冲供粉罐10的下锥体上；且所述窑前焦粉钢板仓9和窑前缓冲供粉罐10的下锥体均设有出粉口；所述窑前焦粉钢板仓9和窑前缓冲供粉罐10的中间筒体上均安装有料位计17；所述窑前焦粉钢板仓9的下锥体与螺旋输送泵13之间，以及所述窑前缓冲供粉罐10的下锥体与带流化装置螺旋输送泵14之间均安装有螺旋闸板22，而窑前缓冲供粉罐10上部的螺旋闸板22与窑前缓冲供粉罐10之间还设有第一软管15。

再具体的，所述螺旋输送泵13和带流化装置螺旋输送泵14均设有进料口和出料口，所述螺旋输送泵13的进料口和出料口之间设有第一螺旋铰刀，且螺旋输送泵13的进料口一侧安装有电机；所述带流化装置螺旋输送泵14的进料口和出料口之间设有第二螺旋铰刀，且所述带流化装置螺旋输送泵14的进料口一侧安装有变频电机，所述带流化装置螺旋输送泵14出料口一侧设有混合室，该混合室底部通过一空气进气管与空气压缩系统连接。

而上述的螺旋闸板22一般是用于对整个系统进行检修时使用的。第一软管15的设置是为了适应安装中的误差，减少安装应力，便于安装。

其中，焦粉钢板仓9用于储存窑炉使用的焦粉，容量按窑炉小时最大使用量与工艺设定的储存时间设计，一般设计容量宜取7天左右。

高效且可靠的安全阀20是窑前焦粉钢板仓9上必不可少的设备，该安全阀采用压力式安全阀，当窑前焦粉钢板仓9的压力值在预置范围内时，安全阀20的螺旋弹簧使阀盖保持关闭状态。当窑前焦粉钢板仓9内压力过高或过低时，即安全阀20一旦压力值超过预置范围，安全阀20的阀盖就上推使压力释放。整个工作过程无需人工操作，通常与仓顶袋式除尘器配合一起使用。

而袋式收尘器21是根据焦粉的通过孔径，设计的滤芯通过最大直径及附着力作用给滤芯孔径的影响作用，完全可以满足各粉末状物质过滤要求。即满足散装车风送拆散后风送的要求，又能保证在粉末物质使用时，窑前焦粉钢板仓9的仓内无负压。

窑前焦粉钢板仓9通过窑前焦粉钢板仓流化装置11充进压缩空气，使焦粉与气体进行初次充分混合，此时窑前焦粉钢板仓9内介质将分为二层，上部为焦粉层；下部的焦粉被初次均匀流化（即第一次流化过程），形成气固二相流层，气固二相流通过窑前焦粉钢板仓9下部的出料口进入螺旋输送泵13。

设在窑前焦粉钢板仓9和窑前缓冲供粉罐10的中间筒体上的料位计17的数量为二个，即上、下料位计17，下料位计的安装位置在40%容积位置上，以防仓内料位过低被流化气击穿料层，引起冲料、跑料。通过料位计17可了解仓内焦粉料位，并及时进行上料。

其中，螺旋输送泵13安装在窑前焦粉钢板仓9下部的出粉口处，主要作用为降压稳流（即第一次稳流过程），窑前焦粉钢板仓9内焦粉流动性较好，如直接连接窑前缓冲供粉罐10上，窑前焦粉钢板仓9内的焦粉会在粉柱作用下涌进窑前缓冲供粉罐10内，且窑前焦粉钢板仓9的容积越大，此情况越严重。这就需要在两者之间安装一个自动控制的螺旋闸板22，在窑前缓冲供粉罐10上的料位计17的指示下启闭，达到控制装料目的。由于螺旋输送泵13具有连续稳定、定量输送焦粉特性，并且还能封气，所以利用螺旋输送泵13可以降低仓内焦粉料柱的压力，并且可按要求向罐内连续定量地输送焦粉。

而窑前缓冲供粉罐10的主要作用为均压，一般的，其设计容量为几个小时的用粉量。由于储存的粉量较小，因此，对带流化装置螺旋输送泵14的粉柱压力就小，有利于带流化装置螺旋输送泵14的稳定工作。在窑前缓冲供粉罐10中石油焦粉进行了第二次稳流和流化过程。

而带流化装置螺旋输送泵14具有无脉动、连续、稳定、输送调节范围广的特性，其第二螺旋铰刀的螺距为变距结构，输送平稳，且有良好的封气作用，在带流化装置螺旋输送泵14的混合室内石油焦粉与空气进行了第三次稳流和流态过程。并且石油焦粉经焦粉主管4供至辊道窑1中。

上述的换向阀25选用两通阀，其可将焦粉主管4分为两路，一路通至辊道窑1中、另一路经回粉管道7道通至窑前焦粉钢板仓9中，其主要目的是为了整个系统调试时使用的。

具体的，所述空气压缩系统包括空气管道8，和依次设于空气管道8上的容积式压缩机2、空气储罐16、空气干燥装置31、第一手动阀26、气动流量调节阀28、压力调节阀29和逆止阀30。

这样空气经容积式压缩机2、空气干燥装置31、空气储罐16，又经压力稳压、流量调节后分别供至各用气点。即：窑前焦粉钢板仓流化装置11、窑前缓冲供粉罐流化装置12、带流化装置螺旋输送泵14等。

具体的，所述流量控制装置包括依次设于焦粉主管4上的流量计23和第一流量调节阀24；所述分流装置包括依次连接的第一分流器18、焦粉支管5、第二分流器19和焦粉窑前粉管6，以及依次设于焦粉窑前粉管6上的第二手动阀34、测堵装置27、第二流量调节阀35和第二软管33，该第二软管33连接所述焦粉喷嘴3，且所述焦粉喷嘴3为气粉或油粉两用型焦粉喷嘴。

上述的流量计23不但可计量送粉量，而且还能监测气粉浓度，为系统可靠、自动工作提供了条件。第一分配器18和第二分配器19可将焦粉主管4按辊道窑1的焦粉喷嘴3数量分配，并能保证粉量分配均匀。测堵装置27可检测出焦粉窑前粉管6是否工作正常、有无发生堵塞现象。第二流量调节阀35一般与辊道窑1内的温度检测传感器连接，可根据辊道窑1内的温度检测信号发出指令随时调节供粉量。

具体的，还包括与带流化装置螺旋输送泵14的混合室底部连接的吹扫装置32，且该吹扫装置32还与空气压缩系统连接。在吹扫装置32上设置了若干个吹扫管口，同时在焦粉主管4、焦粉支管5上也设置有吹扫口，当辊道窑1停产时，通过该装置对管道进行吹扫。进而保持管道内无灰尘。

本发明的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料系统工作过程，石油焦粉可来自窑前磨粉系统或由专用密闭的粉料罐车从制粉厂运至窑前焦粉钢板仓附近；焦粉通过进粉管输进窑前焦粉钢板仓9内，输粉后的乏气经袋式收尘器21除尘后排入大气。窑前焦粉钢板仓9内的焦粉经螺旋闸板22供至螺旋输送泵13，螺旋输送泵13将焦粉供给窑前缓冲供粉罐10，窑前缓冲供粉罐10内焦粉供给带流化装置螺旋输送泵14中，在带流化装置螺旋输送泵14的混合室内焦粉与空气流态化后经焦粉主管4送入辊道窑1内燃烧。

并且本发明中的辊道窑1窑内火焰性质控制与负荷调节，一般采用调整带流化装置螺旋输送泵14的转速，可调整供粉量，从而调整火焰长度与窑炉负荷；或调节送粉的空气量，也可调节辊道窑1窑内火焰长度与窑炉负荷。

在本发明中，为了输送中稳定，整个系统采用了三次稳流，三次流化，使气粉混合物浓度稳定，即为稳定、完全燃烧提供了基本条件。其中：第一次采用螺旋输送泵13稳流、第二次采用小容积的窑前缓冲供粉罐10稳流、第三次采用带流化装置螺旋输送泵14稳流。而第一次流化在窑前焦粉钢板仓9的下锥部、第二次流化在窑前缓冲供粉罐10的下锥部、第三次流化在带流化装置螺旋输送泵14中。

总的来说，陶瓷工业是资源和能源高度依赖型产业，已成为我国各行业中的耗能大户之一，在陶瓷产品烧制过程中，燃料成本约占产品总成本的30%～40%。目前由于国际市场能源供应紧张，导致能源价格不断上升。因此在相当长的时期内，陶瓷工业炉窑的节能问题始终制约着这个行业的发展，窑炉的燃料价格上涨，必然导致烧成能耗高的企业其成品成本必然要大大提高，造成成品售价高，成品的市场竞争力减弱，对于烧制低端产品的企业，矛盾更加突出。如果能采用石油焦粉干喷燃烧输送技术，即有利于提高产品质量和降低单位产品的能耗，可提高企业产品的竞争力，又为国家节约了宝贵的石油资源。而在使用本发明的方法和系统对现有的辊道窑1进行改造时，可不必对窑炉结构进行改造，且可以保证石油焦粉喷入辊道窑1内容易燃尽，燃烧完全。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的方法，其特征在于：该方法包括将石油焦粉状固体燃料以超稀相气力输送至辊道窑中燃烧，且所述超稀相气力输送的固气比为0.3～0.5：1；

所述石油焦粉状固体燃料的目数为300～400目；

所述超稀相气力输送过程中采用三级稳流、三级流化方法进行输送；

所述三级稳流、三级流化方法具体步骤为：石油焦粉状固体燃料在窑前焦粉钢板仓(9)中，在压缩空气介质的作用下，与压缩空气初步流化混合后，进入螺旋输送泵(13)中进行一次稳流，再进入窑前缓冲供粉罐(10)中进行第二次稳流，并在压缩空气介质的作用下，与压缩空气进行第二次流化，最后进入带流化装置螺旋输送泵(14)中进行第三次稳流，并在压缩空气介质的作用下，与压缩空气进行第三次流化。

2.超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，其特征在于：该系统包括上下垂直安装的窑前焦粉钢板仓(9)、螺旋输送泵(13)、窑前缓冲供粉罐(10)和带流化装置螺旋输送泵(14)，设于窑前焦粉钢板仓(9)上的窑前焦粉钢板仓流化装置(11)，设于窑前缓冲供粉罐(10)上的窑前缓冲供粉罐流化装置(12)，分别与窑前焦粉钢板仓流化装置(11)、窑前缓冲供粉罐流化装置(12)和带流化装置螺旋输送泵(14)连接的空气压缩系统，与带流化装置螺旋输送泵(14)的混合室出口侧连接的焦粉主管(4)，依次设于焦粉主管(4)上的流量控制装置和换向阀(25)，与换向阀(25)一路连接的回粉管道(7)，与换向阀(25)另一路连接的分流装置，与分流装置连接的焦粉喷嘴(3)，该焦粉喷嘴(3)安装于辊道窑(1)上，且所述回粉管道(7)还与窑前焦粉钢板仓(9)连接。

3.根据权利要求2所述的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，其特征在于：

所述窑前焦粉钢板仓(9)和窑前缓冲供粉罐(10)均包括上封头、中间筒体、下锥体；所述窑前焦粉钢板仓(9)的上封头安装有进粉管、安全阀(20)和袋式收尘器(21)，所述窑前焦粉钢板仓流化装置(11)安装于窑前焦粉钢板仓(9)的下锥体上；所述窑前缓冲供粉罐(10)的上封头设有进粉口，所述窑前缓冲供粉罐流化装置(12)安装于窑前缓冲供粉罐(10)的下锥体上；

且所述窑前焦粉钢板仓(9)和窑前缓冲供粉罐(10)的下锥体均设有出粉口；所述窑前焦粉钢板仓(9)和窑前缓冲供粉罐(10)的中间筒体上均安装有料位计(17)；所述窑前焦粉钢板仓(9)的下锥体与螺旋输送泵(13)之间，以及所述窑前缓冲供粉罐(10)的下锥体与带流化装置螺旋输送泵(14)之间均安装有螺旋闸板(22)；

所述螺旋输送泵(13)和带流化装置螺旋输送泵(14)均设有进料口和出料口，所述螺旋输送泵(13)的进料口和出料口之间设有第一螺旋铰刀，且螺旋输送泵(13)的进料口一侧安装有电机；所述带流化装置螺旋输送泵(14)的进料口和出料口之间设有第二螺旋铰刀，且所述带流化装置螺旋输送泵(14)的进料口一侧安装有变频电机，所述带流化装置螺旋输送泵(14)出料口一侧设有混合室，该混合室底部通过一空气进气管与空气压缩系统连接。

4.根据权利要求2所述的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，其特征在于：所述空气压缩系统包括空气管道(8)，和依次设于空气管道(8)上的容积式压缩机(2)、空气储罐(16)、空气干燥装置(31)、第一手动阀(26)、气动流量调节阀(28)、压力调节阀(29)和逆止阀(30)。

5.根据权利要求2所述的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，其特征在于：所述流量控制装置包括依次设于焦粉主管(4)上的流量计(23)和第一流量调节阀(24)；所述分流装置包括依次连接的第一分流器(18)、焦粉支管(5)、第二分流器(19)和焦粉窑前粉管(6)，以及依次设于焦粉窑前粉管(6)上的第二手动阀(34)、测堵装置(27)、第二流量调节阀(35)和第二软管(33)，该第二软管(33)连接所述焦粉喷嘴(3)，且所述焦粉喷嘴(3)为气粉或油粉两用型焦粉喷嘴。

6.根据权利要求2所述的超稀相气力输送石油焦粉状固体燃料燃烧的系统，其特征在于：还包括与带流化装置螺旋输送泵(14)的混合室底部连接的吹扫装置(32)，且该吹扫装置(32)还与空气压缩系统连接。