CN105091569B - 中低温还原回转窑的燃烧供热方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种中低温还原回转窑的燃烧供热方法及装置，该方法是先将燃气和空气通过管道送至回转窑的燃烧器维持持续的明火燃烧，再采用气流输送方式将煤粉送入燃烧器进行燃烧供热，其中煤粉与通入到燃烧器中的空气总量的质量体积比为1：5～8，燃气与通入到燃烧器中的空气总量的体积比为1：7～8；该装置包括燃气通入管、空气通入管、燃料通入管、燃烧器以及与燃烧器相连的主入口管，主入口管内设有相互独立的燃气通道、空气通道和燃料通道，燃气通入管通过燃气通道与燃烧器连通，空气通入管通过空气通道与燃烧器连通，燃料通入管通过燃料通道与燃烧器连通。本发明具有优劣煤质均可用于燃烧、燃烧充分且不会熄火、生产操作安全可靠等优点。

Description

中低温还原回转窑的燃烧供热方法及装置

技术领域

本发明涉及回转窑磁化焙烧技术领域，具体涉及一种中低温还原回转窑的燃烧供热方法及装置。

背景技术

回转窑处理固体物料广泛应用于建材、冶金、化工、环保领域，具有处理量大、连续稳定运行的优点。回转窑的工作温度范围一般在300～1500℃，水泥窑的燃烧温度在1200℃以上，在中低温还原回转窑磁化焙烧低品位铁矿中，温度在600～800℃之间，在天然气资源丰富的地域一般以天然气作为燃料，在靠近钢厂的选矿厂则就近取用高炉煤气或焦炉煤气作为热源，而大部分铁矿选矿厂都是以煤作为主要燃料，这就存在着煤质对燃烧过程影响的问题，煤质好的可以直接用于燃烧供热，然而在云南、新疆等褐煤或柴煤资源丰富的地域，从节约成本角度考虑，只能就地取材选用褐煤或柴煤作为燃料。褐煤或柴煤作为燃料喷入回转窑，这时煤处于半燃状态，烧嘴容易出现熄火，喷入少量时可以燃烧，但供热不足，处理量上不去；喷入量大时会起到反作用—压火的作用，导致燃烧熄火，甚至发生安全事故。因此，中低温还原回转窑燃烧供热采用褐煤或柴煤作为燃料必须要解决燃料喷入量和燃烧过程熄火这两大瓶颈技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种优劣煤质均可用于燃烧、燃烧充分且不会熄火、生产操作安全可靠的中低温还原回转窑的燃烧供热方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种中低温还原回转窑的燃烧供热方法，先将燃气和空气通过管道送至回转窑的燃烧器维持持续的明火燃烧，再采用气流输送方式将煤粉送入燃烧器进行燃烧供热，其中，煤粉与通入到燃烧器中的空气总量的质量体积比为1：5～8，燃气与通入到燃烧器中的空气总量的体积比为1：7～8。上述的燃烧供热方法，优选的，所述煤粉在燃气燃烧进行烘窑并使窑内温度达到150℃以上之后再送入燃烧器。

上述的燃烧供热方法，优选的，80%以上所述煤粉的粒度为-200目。

上述的燃烧供热方法，优选的，所述燃气为煤气或天然气或高炉煤气或焦炉煤气。

上述的燃烧供热方法，优选的，所述煤粉为褐煤或柴煤。

上述的燃烧供热方法，优选的，所述燃气、空气和煤粉分别通过独立的通道通入到燃烧器中；燃气通入到燃烧器中的压力为1500～2000pa。

一种用于上述燃烧供热方法的装置，包括燃气通入管、空气通入管、燃料通入管、燃烧器以及与燃烧器相连的主入口管，所述主入口管内设有相互独立的燃气通道、空气通道和燃料通道，所述燃气通入管通过燃气通道与燃烧器连通，所述空气通入管通过空气通道与燃烧器连通，所述燃料通入管通过燃料通道与燃烧器连通。

上述的装置，优选的，所述空气通入管与一鼓风机相连；所述鼓风机为罗茨风机。

上述的装置，优选的，所述空气通道包括相互独立的中心风通道、直流风通道和旋流风通道。

上述的装置，优选的，所述燃气通道、燃料通道、中心风通道、直流风通道和旋流风通道分别设有用于调节通入速度的调节机构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中低温还原回转窑的燃烧供热方法采用粉煤燃烧和燃气燃烧相结合进行燃烧供热，通过维持燃气持续的明火燃烧，可使从燃烧器喷出的煤粉立即燃烧，解决了生产中煤粉燃烧出现熄火的问题，使燃烧更加充分且不会熄火，不仅大大提高了燃料燃烧效率高、节约了生产成本，还保证了生产操作安全可靠；采用该方法后，各种煤质的煤都可在中低温还原回转窑中得到利用，例如可利用煤质较差的褐煤、柴煤等燃烧供热，因而能够充分利用当地各种煤资源；该燃烧供热方法尤其适用于回转窑磁化焙烧处理低品位铁矿石生产。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明装置中主入口管的局部剖视结构结构示意图。

图例说明：

1、燃烧器；2、主入口管；21、燃料通道；22、燃气通道；23、中心风通道；24、直流风通道；25、旋流风通道；3、燃气通入管；4、空气通入管；5、燃料通入管；6、鼓风机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种中低温还原回转窑的燃烧供热方法，先将燃气和空气通过管道送至回转窑的燃烧器维持持续的明火燃烧，燃气燃烧进行烘窑并使窑内温度达到150℃以上之后，再采用气流输送方式将煤粉送入燃烧器进行燃烧供热，其中煤粉与通入到燃烧器中的空气总量的质量体积比（煤粉的质量与空气的体积比）为1：5～8，燃气与通入到燃烧器中的空气总量的体积比为1：7～8。本发明的燃烧供热方法采用燃气和粉煤相结合燃烧的方式，并辅助长明火的方式，保证了在中低温回转窑焙烧（600～800℃）中使用褐煤/柴煤作燃料时，不会发生粉煤燃烧熄火现象；通过控制煤粉、燃气和空气在上述的比例范围，能够使煤粉充分燃烧，没有完全燃烧的颗粒煤带着火星会在回转窑内继续与空气反应燃烧，喷出带火星的颗粒煤在回转窑内继续燃烧可以起到很好的延长焙烧高温带的积极作用。

上述的煤粉为褐煤或柴煤，80%以上所述煤粉的粒度为-200目，由煤粉制备系统制得，煤粉制备系统为现有技术，包括磨煤装置、煤粉计量装置和输送煤粉装置。上述的燃气为煤气或天然气或高炉煤气或焦炉煤气。

本实施例中，燃气、空气和煤粉分别通过独立的通道通入到燃烧器中，便于控制各物质通入的速度以及调节配比；燃气通入到燃烧器中的压力为1500～2000pa，避免回火现象产生。

以下为本发明中低温还原回转窑的燃烧供热方法在某一生产工况下的具体实施例：

在中低温回转窑磁化焙烧低品位铁矿石生产中，回转窑焙烧温度为600～800℃，属于中低温操作，喷入的煤粉不能立即燃烧。本实施例的中低温磁化焙烧主体设备选用直径为4.0m的回转窑，从回转窑尾部送入0～15mm的铁矿石作为原料，在出料端设置窑头罩，燃烧器经窑头罩深入回转窑内1.5m，煤粉和空气配比为1：5～8，每小时供入煤气2000～4000m³，每小时喷入褐煤煤粉量1.5～4.0t。

将煤气发生炉产生的煤气通过管道送入燃烧器点火进行烘窑升温，温度升至150℃时开始喷入少量褐煤煤粉（煤粉由制煤车间通过磨煤制得，其中80%的煤粉粒度为-200目，煤粉由罗茨风机通过气流输送至燃烧器，煤粉量和输送煤风量要求变频可调控制）。当窑内温度升至500～600℃时适当增加煤粉喷入量，当回转窑高温段温度达到700～750℃时开始投料，加大煤粉给入量，维持焙烧温度。

采用传统的燃烧供热方法，在只喷入褐煤煤粉而没有煤气长明火的情况下，煤粉量增大至3t/h时，煤量大供风量大反而会压制火焰，会发生熄火的现象，供热不足，磁化焙烧的铁矿石没有焙烧合格。而采用本发明的燃烧供热方法，增加煤气维持煤粉燃烧后，没有出现过熄火现象，操作也容易调控、充分利用了劣质煤、降低生产成本、生产操作安全。经长时间的实践表明，该方法成熟可靠，采用褐煤/柴煤作为燃料时，适合中低温磁化焙烧工艺，是一种可靠的中低温还原回转窑燃烧供热方法。

如图1和图2所示，一种用于上述燃烧供热方法的装置，包括燃气通入管3、空气通入管4、燃料通入管5、燃烧器1以及与燃烧器1相连的主入口管2，主入口管2内设有相互独立的燃气通道22、空气通道和燃料通道21，燃气通入管3通过燃气通道22与燃烧器1连通，空气通入管4通过空气通道与燃烧器1连通，燃料通入管5通过燃料通道21与燃烧器1连通。并且，燃气通入管3、空气通入管4和燃料通入管5与主入口管2的连接处沿主入口管2的输送方向依次间隔设置，也即燃气通入管3、空气通入管4和燃料通入管5到燃烧器1的距离逐个减小。

本实施例中，空气通道由相互独立的中心风通道23、直流风通道24和旋流风通道25组成，燃气通道22、燃料通道21、中心风通道23、直流风通道24和旋流风通道25分别设有用于调节通入速度的调节机构，用于调节各通道中物质的通入速度，该调节机构可采用现有技术。通过调整各通道中风的流速可以达到延长或缩短粉煤燃烧火焰长短的目的，从而控制粉煤充分燃烧，没有完全燃烧的颗粒煤带着火星会在回转窑内继续与空气反应燃烧，喷出带火星的颗粒煤在回转窑内继续燃烧可以起到很好的延长焙烧高温带的积极作用。

本实施例中，空气通入管4与一鼓风机6相连，用于将空气鼓入燃烧器1，该鼓风机6为罗茨风机，可以调节风量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种中低温还原回转窑的燃烧供热方法，其特征在于：先将燃气和空气通过管道送至回转窑的燃烧器维持持续的明火燃烧，再采用气流输送方式将煤粉送入燃烧器进行燃烧供热；其中，煤粉与通入到燃烧器中的空气总量的质量体积比为1：5～8，燃气与通入到燃烧器中的空气总量的体积比为1：7～8；所述煤粉为褐煤或柴煤；80%以上所述煤粉的粒度为-200目。

2.根据权利要求1所述的燃烧供热方法，其特征在于：所述煤粉在燃气燃烧进行烘窑并使窑内温度达到150℃以上之后再送入燃烧器。

3.根据权利要求1所述的燃烧供热方法，其特征在于：所述燃气为煤气或天然气。

4.根据权利要求1所述的燃烧供热方法，其特征在于：所述燃气、空气和煤粉分别通过独立的通道通入到燃烧器中；燃气通入到燃烧器中的压力为1500～2000pa。

5.根据权利要求1所述的燃烧供热方法，其特征在于：该方法是在一装置中进行，所述装置包括燃气通入管、空气通入管、燃料通入管、燃烧器以及与燃烧器相连的主入口管，所述主入口管内设有相互独立的燃气通道、空气通道和燃料通道，所述燃气通入管通过燃气通道与燃烧器连通，所述空气通入管通过空气通道与燃烧器连通，所述燃料通入管通过燃料通道与燃烧器连通。

6.根据权利要求5所述的燃烧供热方法，其特征在于：所述空气通入管与一鼓风机相连；所述鼓风机为罗茨风机。

7.根据权利要求5所述的燃烧供热方法，其特征在于：所述空气通道包括相互独立的中心风通道、直流风通道和旋流风通道。

8.根据权利要求7所述的燃烧供热方法，其特征在于：所述燃气通道、燃料通道、中心风通道、直流风通道和旋流风通道分别设有用于调节通入速度的调节机构。