CN105271842B - 套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法 - Google Patents
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Abstract
套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，包括以下步骤：套筒石灰窑燃烧系统上、下燃烧室分别通入不同的燃气用量；上燃烧室设置的通入高炉煤气，保持欠氧燃烧，使燃烧的烟气达到石灰石分解所需的1000～1100℃温度范围；下燃烧室设置的下排烧嘴通入焦炉煤气，下排烧嘴为多排结构的分层燃烧器，分层燃烧器中一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域满足着火条件并以此方式逐层引燃，结合烟气回流形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1150～1200℃范围。该方法不需要配套煤气混合加压站建设，并能够实现石灰煅烧温度的精确控制，保证热量的均衡，降低石灰生产成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种套筒石灰窑，属于石灰煅烧技术领域，尤其涉及一种套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法。
背景技术
目前，国内套筒石灰窑已广泛应用在冶金、化工行业，就其高效节能环保的优点带来了极大的经济效应，套筒石灰窑的的煅烧工艺是以可燃气体作为燃料，高温煅烧来生产石灰。采用废气预热驱动风，又由高温高压的驱动风喷射引发循环风环流，实现热量的循环利用，减少石灰生产的热耗，从而达到节能减耗的目的。
套筒石灰窑的燃料一般采用焦炉煤气或高炉煤气或焦炉煤气和转炉煤气通过煤气混合站混合后使用，将煤气热值控制在7740千焦左右形成高焦混合煤气或转焦混合煤气后，送入套筒石灰窑的上下排烧嘴进行燃烧。因此，焦炉煤气和转炉煤气作为套筒石灰窑燃料使用，需要专门配套建设煤气混合加压站，属于必须配套的投资，相应的会增加生产成本。另外，套筒石灰窑的燃烧系统包括上燃烧室和下燃烧室，分别设置上、下排烧嘴，燃气通过设在套筒石灰窑下部的一根煤气环管同时进入上、下燃烧室中燃烧。上燃烧室的主要作用是原料预热和使原料外层开始分解，由于上燃烧室是采用欠氧燃烧方式，且温度要求偏低，在操作中需通过增加煤气量来调节温度，经常会造成煤气浪费，因此上燃烧室用的煤气热值较低。而下燃烧室作为焙烧石灰的关键，且并流段也是从下燃烧室开始向下走，从而保证高活性石灰的产出，因此要求烟气温度较高，一般需控制在1200℃左右，且下燃烧室由于要满足并流段的需求，而增加的喷 射空气会造成过氧量较大，因此下燃烧室需要较高的煤气热值的燃料来减少烟气量，从而降低煤气消耗。这样就与现在将煤气先进行混合再进入上、下燃烧室燃烧存在矛盾
发明内容
本发明提供一种套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，用于解决现有技术中的问题。将上、下燃烧室通入不同热值的高炉煤气和焦炉煤气，同时控制燃烧条件，实现较精确的燃烧温度控制，以节约燃料用量，减少设备投资成本。
为了实现本发明的目的，采用以下技术方案：
套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，包括以下步骤：
①、套筒石灰窑燃烧系统设置有上燃烧室和下燃烧室，下燃烧室的燃气用量控制为上燃烧室的燃气用量的2倍以上；
②、分别通过套筒石灰窑外部的2根煤气环管通入不同热值的燃气，上燃烧室设置的上排烧嘴通入高炉煤气，下燃烧室设置的下排烧嘴通入焦炉煤气；
③、控制供给上排烧嘴空气过剩系数在1.5～1.6的范围，使燃烧的烟气达到石灰石分解所需的温度1000～1100℃范围；
④、下排烧嘴为多排结构的分层燃烧器，分层燃烧器中一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域满足着火条件并以此方式逐层引燃，结合烟气回流形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1150～1200℃范围。
本发明依据套筒石灰窑的上、下燃烧室在石灰焙烧工艺中的不同作用，而分别提供不同热值的燃气进行燃烧利用，便于燃烧条件、燃气量和温度的条件， 该方法能够取消现有的套筒石灰窑中燃烧系统需要配套煤气混合加压站，并能够保证套筒石灰窑内热量的均衡，进而保证石灰质量又能达到降低石灰生产成本的目的。高炉煤气与焦炉煤气先进入不同的煤气环管再分别进入上、下燃烧室燃烧，即：上燃烧室使用高炉煤气，通过改变欠氧比，使燃烧烟气达到石灰分解所需的温度1000以上；下燃烧室使用焦炉煤气，采用分层燃烧器，即一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，其燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域满足着火条件并以此方式逐层引燃，结合烟气回流，形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1200℃左右，以满足石灰生产需要。
为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：
如上所述的套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，所述高炉煤气先经过废气换热器后，温度提升到160℃再通过环管输入套筒石灰窑的上燃烧室内，同时控制高炉煤气入窑压力达到20kpa以上。
如上所述的套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，所述上排烧嘴和下排烧嘴均设有稳燃器，所述稳燃器为梅花型稳燃环，其外周面为波纹状周面，梅花型稳燃环瓣峰形成的直径为上排烧嘴或下排烧嘴直径的0.7-0.8倍。
如上所述的套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，所述废气换热器为列管式煤气换热器，从套筒石灰窑本体出来的废气走煤气换热器管外，高炉煤气走煤气换热器管内，在煤气换热器管壁上安装有用于增强换热的柱状针。
本发明的有益效果：
1、在套筒石灰窑的上燃烧室通入相对热值较低的高炉煤气，通入过量空气系数在1.5以上，能够较好的控制燃烧温度精确性，使得石灰预热和外层分解的效果更好，且过量的燃气能够持续的提供石灰外层分解的热量，具有更好的生 产效率。
2、下燃烧室通入热值较高的焦炉煤气，并采用分层燃烧器实现分层燃烧，相对于目前在下燃烧室通常采用的扩散燃烧，分层燃烧中一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，其燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域达到着火条件，并以此方式逐层引燃焦炉煤气，结合烟气回流，形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1200℃左右，以满足石灰生产需要。
3、上、下燃烧室采用精确的燃气量控制，并采用不同燃烧条件和温度，从而从整体上可以节约燃气的用量，降低石灰生产的成本。另外，不需要配套减少煤气混合站，较好的降低了套筒石灰窑的设备投资成本和运行维护费用。
4、本发明能够实现上、下燃烧室的精确温度控制，在保证石灰煅烧的最佳温度等条件下，大大节约燃气用量，另外整体工艺设计可靠，步骤控制简便，具有非常强的实用性和推广应用价值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例一种套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，包括以下步骤：
①、套筒石灰窑燃烧系统设置有上燃烧室和下燃烧室，下燃烧室的燃气用 量控制为上燃烧室的燃气用量的2倍以上；
②、分别通过套筒石灰窑外部的2根煤气环管通入不同热值的燃气，上燃烧室设置的上排烧嘴通入高炉煤气，下燃烧室设置的下排烧嘴通入焦炉煤气；
③、控制供给上排烧嘴空气过剩系数在1.55的范围，使燃烧的烟气达到石灰石分解所需的温度1050～1100℃范围；
④、下排烧嘴为多排结构的分层燃烧器，分层燃烧器中一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域满足着火条件并以此方式逐层引燃，结合烟气回流形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1170-1190℃范围。
具体而言，本发明依据套筒石灰窑的上、下燃烧室在石灰焙烧工艺中的不同作用，而分别提供不同热值的燃气进行燃烧利用，便于燃烧条件、燃气量和温度的条件，能够保证套筒石灰窑内热量的均衡，进而保证石灰质量又能达到降低石灰生产成本的目的。高炉煤气与焦炉煤气先进入不同的煤气环管再分别进入上、下燃烧室燃烧，上燃烧室使用高炉煤气，通过改变欠氧比，使燃烧烟气达到石灰分解所需的温度；下燃烧室使用焦炉煤气，采用分层燃烧器，即一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，其燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域满足着火条件并以此方式逐层引燃，结合烟气回流，形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1200℃左右，以满足石灰生产需要。
进一步的，为了减少通入上燃烧室的高炉煤气用量，可以将所述高炉煤气先经过废气换热器后，温度提升到160℃再通过环管输入套筒石灰窑的上燃烧室内，同时控制高炉煤气入窑压力达到20kpa以上。从而可以回收利用套筒石灰窑排放的烟气废热，降低能耗和燃料成本。为了提高废气换热器的换热系数和 效果，还可以在废气换热器管壁外安装多个柱状针，以扩展受热面，采用柱状针可以避免废气换热器积灰，方便配套采用激波吹灰器进行吹扫。
更进一步的，为了保证焦炉煤气和高炉煤气温度燃烧，避免火焰熄灭，在所述上排烧嘴和下排烧嘴均设有稳燃器，所述稳燃器为梅花型稳燃环，其外周面为波纹状周面，梅花型稳燃环瓣峰形成的直径为上排烧嘴或下排烧嘴直径的0.75倍。
实施例2：
本实施例和实施例1的区别在于，在上燃烧室内通入更少的空气，以实现更大的空气过剩系数，将供给上排烧嘴空气过剩系数控制在1.5，从而能够持续的提供石灰外层分解的热量，具有更好的生产效率。
本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (4)
1.套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，其特征在于，包括以下步骤：
①、套筒石灰窑燃烧系统设置有上燃烧室和下燃烧室，下燃烧室的燃气用量控制为上燃烧室的燃气用量的2倍以上；
②、分别通过套筒石灰窑外部的2根煤气环管通入不同热值的燃气，上燃烧室设置的上排烧嘴通入高炉煤气，下燃烧室设置的下排烧嘴通入焦炉煤气；
③、控制供给上排烧嘴空气过剩系数在1.5～1.6的范围，使燃烧的烟气达到石灰石分解所需的温度1000～1100℃范围；
④、下排烧嘴为多排结构的分层燃烧器，分层燃烧器中一部分燃料以正常空燃比进行预混式燃烧，燃烧产生的高温使附近空气相对比较稀薄的区域满足着火条件并以此方式逐层引燃，结合烟气回流形成无焰氧化的燃烧状态，达到将温度控制在1150～1200℃范围。
2.根据权利要求1所述的套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，其特征在于，所述高炉煤气先经过废气换热器后，温度提升到160℃再通过环管输入套筒石灰窑的上燃烧室内，同时控制高炉煤气入窑压力达到20kpa以上。
3.根据权利要求1所述的套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，其特征在于，所述上排烧嘴和下排烧嘴均设有稳燃器，所述稳燃器为梅花型稳燃环，其外周面为波纹状周面，梅花型稳燃环瓣峰形成的直径为上排烧嘴或下排烧嘴直径的0.7-0.8倍。
4.根据权利要求2所述的套筒石灰窑使用混合煤气焙烧活性石灰的方法，其特征在于，所述废气换热器为列管式煤气换热器，从套筒石灰窑本体出来的废气走煤气换热器管外，高炉煤气走煤气换热器管内，在煤气换热器管壁上安装有用于增强换热的柱状针。
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