CN103672906A - 一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合煤气燃烧技术，尤其是一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，包括主风道、喷嘴和通道结构，保护层设置在喷嘴的外表层，支撑杆将主风道稳定，通道结构与喷嘴之间通过连接件连接，通道结构由中心风道、煤粉通道、转炉煤气进口、旋流风道和轴流风道构成；轴流风道的一端与主风道的末端相连接，另一端与通道结构靠近喷嘴处相连接；煤粉通道设置在中心风道和转炉煤气进口之间；中心风道设置在通道结构与喷嘴相对的末端，并与主风道相连接；旋流风道设置在转炉煤气进口之后的通道结构上，并与主风道相连，突破了回转窑燃烧速度，提高热值，升高回转窑头温度、降低回转窑尾温度，提高煤粉输送速度和燃烧速度，降低了成本。

Description

一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置

技术领域

本发明涉及混合煤气燃烧技术，尤其是一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置。

背景技术

随着社会的不断进步，人们对环境要求越来越高，国家大力打击重污染、高能耗设备的利用，同时企业也在围绕着如何降低能耗、降低生产成本，减少环境污染做研究，并且将石灰的烧制已经从传统的烧制方法转变为石灰回转窑烧制。

石灰回转窑的燃料为混合煤气，即焦炉煤气与转炉煤气的混烧，两种气体的热值均较低，为低热值气体；进而而导致提供的热值较低，只有1700卡左右，在煅烧时，由于焦炉煤气与转炉煤气的混合燃烧，导致燃烧速度较慢、火焰较长，进而使得窑头无法正常煅烧；如果只使用转炉煤气，煅烧温度不能够满足石灰生产的需要，进而导致产品的质量得不到保证。并且，大量低热值煤气进入回转窑内，不能达到完全燃烧，给窑尾带来安全隐患，增大了生产成本。并且，在资源紧缺和污染逐步加重的社会环境中，大量炼钢企业的转炉煤气释放，即导致了资源的浪费，又加重了环境的污染。

为此，本研究对石灰回转窑的燃料进行研究与开发，提供一种在石灰烧制燃料的结构改变后，能够充分利用转炉煤气，满足煅烧稳定、热工制度稳定的燃烧设备的新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种能够采用煤气与煤粉相混合燃烧，突破回转窑燃烧速度，提高热值，升高回转窑头温度、降低回转窑尾温度，提高煤粉输送速度和燃烧速度，保证产品质量的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置。

具体的是通过以下技术方案得以实现的：

一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，包括主风道、喷嘴、支撑杆、保护层和通道结构，保护层设置在喷嘴的外表层，支撑杆将主风道稳定，通道结构与喷嘴之间通过连接件连接，确保了石灰回转窑的烧制石灰能够实现。

进一步的，为了提高转炉煤气与煤粉混合后燃烧的热值，升高回转窑头温度、降低回转窑尾温度，提高煤粉输送速度和燃烧速度，提升产品质量，所述的通道结构由中心风道、煤粉通道、转炉煤气进口、旋流风道和轴流风道构成；轴流风道的一端与主风道的末端相连接，另一端与通道结构靠近喷嘴处相连接；煤粉通道设置在中心风道和转炉煤气进口之间；中心风道设置在通道结构与喷嘴相对的末端，并与主风道相连接；旋流风道设置在转炉煤气进口之后的通道结构上，并与主风道相连。

进一步的，为了能够进行人为的调节通道上的流量，保证燃料的充分燃烧，提高燃料利用价值，实现设备的可控性，所述的通道结构上还设置有蝶阀。

进一步的，为了能够对中心风道上的进风量进行调节，控制燃烧设备里面的进风量，提高燃料的燃烧速度和效率，进而提高燃料的热值，保证产品的质量，所述的中心风道上设置有蝶阀a。

进一步的，为了能够对旋流风道上的进风量进行调节，满足煤气与煤粉混合后的输送速度，提高燃料的燃烧速度，保证产品质量，所述的旋流风道上设置有蝶阀b。

进一步的，为了能够对轴流风道上的进风量进行调节，进而满足燃烧设备里面的输送速度，所述的轴流风道上设置有蝶阀c。

进一步的，为了保证保护层能够更好的保护燃烧设备，延长使用寿命，所述的保护层为耐火浇铸层。

本发明的技术效果体现在：通过对燃烧装置的改进，使通道结构由四个通道的燃烧设备变成为五个通道的燃烧装置，提高了煤粉与煤气混合后的输送速度和燃烧速度，进而提高了燃料的充分利用性，增加了燃烧热值，降低了污染物的排放，保证了产品的质量，降低了生产成本；并且通过蝶阀的设置，确保了燃烧装置对通风量、输送速度以及燃烧速度达到可控性，保证了燃料的充分燃烧，升高了回转窑头温度、降低了回转窑尾温度，安全系数得到了保障，并且降低了资源的浪费，提高了生产效率；通过该设备对转炉煤气进行充分利用，避免了环境的二次污染。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

1-中心风道2-煤粉通道3-转炉煤气进口4-蝶阀b5-保护层6-蝶阀a7-支撑杆8-主风道9-旋流风道10-轴流风道11-蝶阀c12-连接件13-喷嘴。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方式和附图对本发明的技术方案做进一步的阐述，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例一

如图1所示，一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，包括主风道8、喷嘴13、支撑杆7、保护层5和通道结构，保护层5设置在喷嘴13的外表层，支撑杆7将主风道8稳定，通道结构与喷嘴13之间通过连接件12连接，确保了石灰回转窑的烧制石灰能够实现；所述的通道结构由中心风道1、煤粉通道2、转炉煤气进口3、旋流风道9和轴流风道10构成；轴流风道10的一端与主风道8的末端相连接，另一端与通道结构靠近喷嘴13处相连接；煤粉通道2设置在中心风道1和转炉煤气进口3之间；中心风道1设置在通道结构与喷嘴13相对的末端，并与主风道8相连接；旋流风道9设置在转炉煤气进口3之后的通道结构上，并与主风道8相连，提高了转炉煤气与煤粉混合后燃烧的热值，升高回转窑头温度、降低回转窑尾温度，提高煤粉输送速度和燃烧速度，提升了产品质量，所述的通道结构上还设置有蝶阀，能够进行人为的调节通道上的流量，保证燃料的充分燃烧，提高燃料利用价值，实现设备的可控性。

实施例二

根据实施例一所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，蝶阀分为蝶阀a6、蝶阀b4、蝶阀c11，蝶阀a6设置在中心风道1上，蝶阀b4设置在旋流风道9上，蝶阀c11设置在轴流风道10上；进而能够对通道结构中的通风量进行调节，使燃料运输速度和燃烧速度被提高，进而增加热值，提升产品质量。

实施例三

根据实施例一或实施例二，所述的保护层5为耐火浇铸层，进一步的延长了设备的使用寿命。

实施例四

根据实施例一、实施例二或实施例三，对600吨的石灰回转窑燃烧装置进行改造，使燃烧装置由传统的四通道改变为五通道，进而满足燃料结构改变后的燃烧使用，更进一步的将传统的低热值的焦炉煤气和转炉煤气的组合，利用高热值的煤粉与转炉煤气的组合来代替，提高了燃料燃烧过程的热值要求，保证了产品的质量；升高了回转窑头的温度，降低了回转窑尾的温度，使生产过程中的危险系数大大降低，确保了员工以及生产系统处于安全的环境中；燃烧装置的横截面积通过通道结构的改进，由原来的3100平方毫米增大到了10500平方毫米，使得转炉煤气的通过量增大到了15000立方米/小时，进一步的保证了高热值的煤粉喷入回转窑中进行烧制产品时，提高燃烧速度，煤粉达到完全燃烧，使得燃烧温度满足产品生产的需求，产品质量得到了保证。

实施例五

根据实施例一、实施例二或实施例三，在工作过程中，需要根据煤气进入量的多少对通过结构的内外环风进行调整，当煤气量与煤粉量的相对进入多时，外环风大、内环风小，一次风机的风压力维持在2.5KPa左右；当煤粉与煤气相对进入含量较多时，外环风小、内环风大，一次风机的风压力维持在4KPa左右；通过对风机的风压力情况进行调节，利用一次风机风压的大小与风量的大小的调节，来弥补燃烧装置中的氧气量的不足，同时将输送煤粉的风机选择压力大，并且风量与此相匹配的风机来使用，进一步的使得煤粉与转炉煤气混合后，在燃烧装置中燃烧时，其燃烧速度较快，燃烧程度较完全，保证了环境不被二次污染，燃料得到充分利用，燃烧温度得到满足，进一步的确保了产品烧制的质量，使得燃烧装置达到稳定燃烧、热工稳定。

实施例六

根据实施例一、实施例二或实施例三的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，燃烧器上连接有转炉煤气输送管和煤粉输送管以及风量通道，在煤粉输送管进口的两侧分别设有煤粉输送风机和向回转窑窑内输送空气的空气输送风机，通过对转炉煤气与煤粉输送管道的管径进行改进，增加了转炉煤气输送管进口的横截面积和煤粉输送管进口的横截面积，再将一次风机的风量由原来49m3/min增加到67m3/min，进一步的增加了燃烧装置内的空气量，提高燃烧装置内的氧含量，使得燃料能够达到完全燃烧，再通过对喷嘴13的调节，进而调整燃烧装置内的火焰形状，使转炉煤气和煤粉的充分燃烧，提高产品烧制的能量供给，进而保证了产品的质量。

实施例七

根据实施例一、实施例二或实施例三的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，在通道结构的各个入口均设置有一次风机，一次风机可以将空气输送、煤气输送、煤粉输送以及其他燃料的输送速度提高，进而满足燃烧装置内部的燃烧需求，提高燃烧装置中的热值，改善石灰回转窑头与回转窑尾的温度情况，使得生产过程的安全系数得到较大的提高，并且满足产品烧制过程中的温度需求，确保了产品的烧制质量；该燃烧装置通过将原来的通道结构由四通道改为五通道，可以将空气输送风机的风量由原来的49立方米/分钟增加到63立方米/分钟、64立方米/分钟、65立方米/分钟或66立方米/分钟，风压力增加到17-23KPa；煤粉输送风机的压力可以增加到20KPa左右；同时，通过对燃烧装置的横截面积由3100平方毫米增到到10500平方毫米，进一步的确保了风量增大的同时，燃料的通过量也得到增加，增加到了15000立方米/小时；进一步的，将煤磨机开机运行时间由原来的每班5小时降低至1.5小时，有效地减少磨机及附属设施磨损，降低能耗，节约生产成本；在转炉煤气压力稳定的情况下，火焰形状规则完整，火焰无波动，火焰燃烧稳定，也避免了火焰扫窑衬，延长了窑衬的使用寿命；通过对转炉煤气的回收使用，减少了环境污染及避免了二次能源的浪费，并且提高石灰产品质量与产量，提高了企业的经济效益；并且本装置的初始目的为：针对六盘水水钢集团产生的转炉煤气的再度利用作出的改进，进而使得水钢转炉煤气得到了充分的回收利用，改善了水钢周边的空气环境。

测量数据比较：

以下为石灰产品烧制的技术、经济指标：

Claims (7)

1.一种转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：包括主风道（8）、喷嘴（13）、支撑杆（7）、保护层（5）和通道结构，保护层（5）设置在喷嘴（13）的外表层，支撑杆（7）将主风道（8）稳定，通道结构与喷嘴（13）之间通过连接件（12）连接。

2.如权利要求1所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：所述的通道结构由中心风道（1）、煤粉通道（2）、转炉煤气进口（3）、旋流风道（9）和轴流风道（10）构成；轴流风道（10）的一端与主风道（8）的末端相连接，另一端与通道结构靠近喷嘴（13）处相连接；煤粉通道（2）设置在中心风道（1）和转炉煤气进口（3）之间；中心风道（1）设置在通道结构与喷嘴（13）相对的末端，并与主风道（8）相连接；旋流风道（9）设置在转炉煤气进口（3）之后的通道结构上，并与主风道（8）相连。

3.如权利要求1或2所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：所述的通道结构上还设置有蝶阀。

4.如权利要求2所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：所述的中心风道（1）上设置有蝶阀a（6）。

5.如权利要求2所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：所述的旋流风道（9）上设置有蝶阀b（4）。

6.如权利要求2所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：所述的轴流风道（10）上设置有蝶阀c（11）。

7.如权利要求1所述的转炉煤气与煤粉混合燃烧装置，其特征在于：所述的保护层（5）为耐火浇铸层。

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