CN104197320A - 煤粉燃烧升温炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤粉燃烧升温炉，所述煤粉燃烧升温炉包括：具有内腔的主炉壳体；煤粉燃烧器，设置在所述主炉壳体上；燃烧区，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接煤粉燃烧器；一次混合区，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接所述燃烧区，所述燃烧区位于所述煤粉燃烧器与所述一次混合区之间；二次混合区，设置在所述主炉壳体之外并与所述一次混合区连通；废烟气进气口，开设在所述主炉壳体上并与所述一次混合区连接；干燥烟气出口，设置在所述主炉壳体之外并与所述二次混合区连通。本发明具有煤粉燃烧充分、炉内烟气混合均匀、出口烟气含氧量低、能实现自动排渣、炉体热效率高、热损失少等技术优势。

Description

煤粉燃烧升温炉

技术领域

本发明涉及一种煤粉燃烧升温炉。

背景技术

目前喷煤车间大部分的干燥设备都采用燃烧高炉煤气的升温炉，主要是利用燃烧高炉煤气产生的高温烟气混合废烟气后形成干燥介质，干燥介质的温度主要通过控制废烟气兑入量或升温炉煤气燃烧量来调节，进入磨机的干燥介质宜控制在在250～350℃内。随着市场的发展，出现一些企业制粉车间所在区域没有高炉煤气等气体燃料，如非高炉企业、粉尘处理企业或者有色金属冶炼企业等、制粉车间距气源燃料供应点很远或气源燃料量不足等情况。

综上所述，现有技术中存在以下问题：在没有高炉煤气的情况下，企业无法得到正常生产所需的干燥烟气，

发明内容

本发明提供一种煤粉燃烧升温炉，以解决在没有高炉煤气的情况下，企业无法得到正常生产所需的干燥烟气的问题。

为此，本发明提出一种煤粉燃烧升温炉，所述煤粉燃烧升温炉包括：

具有内腔的主炉壳体；

煤粉燃烧器，设置在所述主炉壳体上；

燃烧区，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接煤粉燃烧器；

一次混合区，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接所述燃烧区，所述燃烧区位于所述煤粉燃烧器与所述一次混合区之间；

二次混合区，设置在所述主炉壳体之外并与所述一次混合区连通；

废烟气进气口，开设在所述主炉壳体上并与所述一次混合区连接；

干燥烟气出口，设置在所述主炉壳体之外并与所述二次混合区连通。

进一步地，所述煤粉燃烧升温炉还包括：设置在所述一次混合区底部与所述二次混合区底部的排渣设备。

进一步地，所述排渣设备为螺旋输送机。

进一步地，所述主炉壳体与所述二次混合区均为圆柱形，所述二次混合区设置在所述主炉壳体的外侧，所述二次混合区的体积小于所述一次混合区。

进一步地，所述煤粉燃烧器设置在所述主炉壳体的顶部，所述废烟气进气口开设在所述主炉壳体的侧向，所述干燥烟气出口位于所述二次混合区的顶部。

进一步地，沿所述主炉壳体的高度方向设有多层贯穿所述主炉壳体的侧壁的炉内通道，所述炉内通道连通所述废烟气进气口与所述一次混合区。

进一步地，每层炉内通道包括多个与所述主炉壳体的侧壁的周向相交的通孔。

进一步地，各通孔与水平面的夹角为0至45°。

进一步地，所述煤粉燃烧升温炉还包括：夹层，设置在所述一次混合区的外侧并连通所述废烟气进气口，所述夹层与所述主炉壳体的侧壁之间形成容纳烟气的腔体，所述夹层的高度大于等于所述一次混合区的高度。

进一步地，所述夹层包括：设置在所述主炉壳体左侧的左侧夹层，和设置在所述主炉壳体右侧的右侧夹层，所述废烟气进气口位于所述左侧夹层的左侧并与所述左侧夹层连接，所述二次混合区位于右侧夹层的右侧并与所述右侧夹层连接。

本发明通过煤粉燃烧器燃烧煤粉产生高温烟气，在炉内将产生的高温烟气同另一部分低温废烟气混合，形成约200～600℃的混合烟气，为喷煤车间或需要干燥介质的车间提供稳定可靠的干燥气源。这样解决了企业只能用煤粉作为燃烧介质、高炉煤气等其它气源很远或者高炉煤等其它气量不足等问题，从而保证工艺生产时需要的干燥烟气量。

本发明的煤粉燃烧升温炉与传统升温炉相比，具有如下效果：

1)采用旋流式煤粉燃烧器，煤粉燃烧充分。

2)高温烟气通兑入的废烟气经过两次混合，混合效果更好，混合烟气温度更加稳定

3)煤粉燃烧升温炉密闭燃烧，相对其它煤粉燃烧系统，出口烟气含氧量低，增加了制粉系统生产的安全性。

4)在煤粉燃烧升温炉底部设置螺旋输送设备，可实现自动排渣。

5)煤粉燃烧升温炉炉体采用双层砖衬保护，热损失少。

附图说明

图1用剖视结构示出了本发明的煤粉燃烧升温炉的主视结构示意；

图2图1的A-A剖视结构，其中去除了螺旋输送机；

图3为本发明的炉内通道的第一种结构；

图4为本发明的炉内通道的第二种结构。

附图标号说明：

1.煤粉燃烧器；2.炉内通道；3.废烟气进气口；4.一次混合区；5.一次混合区落渣口；6.螺旋输送机；7.连接通道；8.二次混合区；9.二次混合区落渣口；10.干燥烟气出口；11.排渣口；12.人工点火孔；13.火焰观察孔；14.燃烧区；15.炉内衬；16.夹层20主炉壳体

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

如图1所示，根据本发明实施例的煤粉燃烧升温炉包括：

具有内腔的主炉壳体20；

煤粉燃烧器1，设置在所述主炉壳体20上，较佳的，采用旋流式煤粉燃烧器，煤粉燃烧充分；

燃烧区14，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接煤粉燃烧器1，煤粉燃烧器1的煤粉在燃烧区14内进行充分燃烧；

一次混合区4，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接所述燃烧区14，所述燃烧区14位于所述煤粉燃烧器1与所述一次混合区4之间；

二次混合区8，设置在所述主炉壳体20之外并与所述一次混合区4连通；

废烟气进气口3，开设在所述主炉壳体20上并与所述一次混合区4连接，低温废烟气由废烟气进气口3进入一次混合区4，在燃烧区14内产生的高温烟气与进入炉内的低温废烟气在一次混合区4进行第一混合；

干燥烟气出口10，设置在所述主炉壳体20之外并与所述二次混合区8连通，经过一次混合后的烟气在二次混合区8再次混合，混合后的烟气从干燥烟气出口10排出。

本发明通过煤粉燃烧器燃烧煤粉产生高温烟气，在主炉壳体20内将产生的高温烟气同另一部分低温废烟气混合，形成约200～600℃的混合烟气，为喷煤车间或需要干燥介质的车间提供稳定可靠的干燥气源。这样解决了企业只能用煤粉作为燃烧介质、高炉煤气等其它气源很远或者高炉煤等其它气量不足等问题，从而保证工艺生产时需要的干燥烟气量。

进一步地，所述煤粉燃烧升温炉还包括：设置在所述一次混合区底部与所述二次混合区底部的排渣设备，可实现自动排渣。煤粉燃烧升温炉由于采用煤粉作为燃料，燃耗后会产生灰渣，

因此，相对于燃烧高炉煤气的升温炉，本发明增加了排渣设备，以实现灰渣的及时清理。进一步地，如图1所示，所述排渣设备为螺旋输送机6。在一次混合区4内沉淀下来的灰渣堆积在一次混合区底部的一次混合区落渣口5处，在二次混合区8内沉淀下来的灰渣堆积在二次混合区底部的二次混合区落渣口9。螺旋输送机6水平设置在一次混合区底部与所述二次混合区底部，通过一个螺旋输送机6，可以排出一次混合区底部与所述二次混合区底部的灰渣。一次混合区落渣口5和二次混合区落渣口9的水平高度相同，在一次混合区落渣口5和二次混合区落渣口9内堆积的灰渣可通过螺旋输送机6从排渣口11排到炉外。

进一步地，如图1和图2，所述主炉壳体20与所述二次混合区8均为圆柱形，一次混合区4与所述二次混合区8通过连接通道7连通，连接通道7贯穿主炉壳体20的右侧壁。一次混合区4也为圆柱形区域，所述二次混合区8设置在所述主炉壳体20的外侧，所述二次混合区8的体积小于所述一次混合区4，例如，二次混合区8的直径和高度均小于所述一次混合区4，以实现高温烟气与低温烟气有效的二次混合。

进一步地，如图1，所述煤粉燃烧器1设置在所述主炉壳体的顶部，烧嘴或喷嘴位于主炉壳体的内腔中，煤粉燃烧升温炉密闭燃烧，相对其它煤粉燃烧系统，出口烟气含氧量低，增加了制粉系统生产的安全性。所述废烟气进气口3开设在所述主炉壳体的侧向，所述干燥烟气出口10位于所述二次混合区8的顶部。这样，高温烟气的走向与低温烟气的走向便于实现先后两次混合。此外，主炉壳体的侧向还可以设有人工点火孔12和火焰观察孔13。煤粉燃烧升温炉内设置炉内衬15，或者说主炉壳体的内壁设有炉内衬15，起到防火、隔热的作用，减低了炉内的热损失。

进一步地，如图1，沿所述主炉壳体的高度方向设有多层贯穿所述主炉壳体的侧壁的炉内通,2，所述炉内通道连通所述废烟气进气口3与所述一次混合区4，以实现第一次混合。

进一步地，如图3和图4，每层炉内通道2包括多个与所述主炉壳体的侧壁的周向相交的通孔，各通孔均匀分布，以实现连通所述废烟气进气口3与所述一次混合区4。如图4，炉内通道2包括多个设置在主炉壳体径向的通孔，以达到快速混合的目的。如图3，炉内通道2为非径向设置的通孔，这种设置，使得低温烟气在主炉壳体内产生旋流，混合比较充分。进一步地，各通孔与水平面的夹角a为0至45°，例如为30度，或者45度，以实现与水平方向的倾斜相交，使低温烟气既具有水平方向的速度又具有竖直向下的速度，以便达到较好的混合效果。

进一步地，如图1和图2，所述煤粉燃烧升温炉还包括：夹层16，设置在所述一次混合区4的外侧并连通所述废烟气进气口3，所述夹层16与所述主炉壳体的侧壁之间形成容纳烟气的腔体，所述夹层16的高度大于等于所述一次混合区4的高度。

进一步地，如图1和图2，所述夹层包括：设置在所述主炉壳体左侧的左侧夹层161、和设置在所述主炉壳体右侧的右侧夹层162，左侧夹层和右侧夹层是连通的，形成一个圆环形的整个夹层，所述废烟气进气口3位于所述左侧夹层的左侧并与所述左侧夹层161连接，所述二次混合区8位于右侧夹层的右侧并与所述右侧夹层162连接。

如图1所示，由废烟气进气口3进入的低温废烟气可直接进入夹层16的左侧夹层161，并通过炉内通道2进入一次混合区4。在燃烧区14内产生的高温烟气与进入炉内的低温废烟气在一次混合区4进行第一混合，形成图1中，一次混合区4中的虚线表示的混合路径，该混合路径为螺旋形，体现了较好的混合。经过一次混合后的烟气在经过炉内通道2后，与来自夹层16的右侧夹层162中的部分低温废烟气在二次混合区8再次混合，形成了图1中二次混合区8中的虚线表示的混合路径，混合后的烟气从干燥烟气出口10排出，这样的混合效果比较充分，混合烟气温度更加稳定。

本发明具有煤粉燃烧充分、炉内烟气混合均匀、出口烟气含氧量低、能实现自动排渣、炉体热效率高、热损失少等技术优势。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述煤粉燃烧升温炉包括：

具有内腔的主炉壳体；

煤粉燃烧器，设置在所述主炉壳体上；

燃烧区，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接煤粉燃烧器；

一次混合区，设置在所述主炉壳体的内腔中并连接所述燃烧区，所述燃烧区位于所述煤粉燃烧器与所述一次混合区之间；

二次混合区，设置在所述主炉壳体之外并与所述一次混合区连通；

废烟气进气口，开设在所述主炉壳体上并与所述一次混合区连接；

干燥烟气出口，设置在所述主炉壳体之外并与所述二次混合区连通。

2.如权利要求1所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述煤粉燃烧升温炉还包括：设置在所述一次混合区底部与所述二次混合区底部的排渣设备。

3.如权利要求2所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述排渣设备为螺旋输送机。

4.如权利要求1所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述主炉壳体与所述二次混合区均为圆柱形，所述二次混合区设置在所述主炉壳体的外侧，所述二次混合区的体积小于所述一次混合区。

5.如权利要求1所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述煤粉燃烧器设置在所述主炉壳体的顶部，所述废烟气进气口开设在所述主炉壳体的侧向，所述干燥烟气出口位于所述二次混合区的顶部。

6.如权利要求1所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，沿所述主炉壳体的高度方向设有多层贯穿所述主炉壳体的侧壁的炉内通道，所述炉内通道连通所述废烟气进气口与所述一次混合区。

7.如权利要求6所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，每层炉内通道包括多个与所述主炉壳体的侧壁的周向相交的通孔。

8.如权利要求7所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，各通孔与水平面的夹角为0至45°。

9.如权利要求1所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述煤粉燃烧升温炉还包括：夹层，设置在所述一次混合区的外侧并连通所述废烟气进气口，所述夹层与所述主炉壳体的侧壁之间形成容纳烟气的腔体，所述夹层的高度大于等于所述一次混合区的高度。

10.如权利要求9所述的煤粉燃烧升温炉，其特征在于，所述夹层包括：设置在所述主炉壳体左侧的左侧夹层，和设置在所述主炉壳体右侧的右侧夹层，所述废烟气进气口位于所述左侧夹层的左侧并与所述左侧夹层连接，所述二次混合区位于右侧夹层的右侧并与所述右侧夹层连接。