CN105837063A - 一种石灰窑用风冷式燃烧梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石灰窑用风冷式燃烧梁，包括自冷却的供风结构和燃烧梁，所述自冷却的供风结构包括冷却风进风口、冷却风出口三通阀、放散口、冷却风出口管、助燃风环管、助燃风进口管及阀门；所述的冷却风出口三通阀中间端口设置有放散口；所述燃烧梁外部设置有耐火材料，内部设有钢结构框架，下端或侧面设置有烧嘴燃烧口，右端设置有冷却风进风口，上端与冷却风出口三通阀相连。本发明解决了燃烧梁的热损耗问题，使燃烧梁的热损耗降低到了零损耗，是对以往所有燃烧梁最彻底的革命性的革新；这项发明的应用，是对梁式石灰窑彻底的革命性的进步。

Description

一种 石灰窑用风冷式燃烧梁

技术领域

本发明涉及燃烧梁，具体是一种石灰窑用风冷式燃烧梁。

背景技术

梁式窑是上世纪40年代由美国联合碳化物公司UCC发明的，50年代前苏联开始采用，当时采用水冷却燃烧梁技术，上世纪60年代我国在太钢进行过水冷系统保护燃烧梁的梁式窑的试验，但燃烧梁的工作寿命较短，因而没有能够广泛推广。上世纪60年代，意大利特鲁兹·弗卡斯公司购买了美国联合碳化物公司技术，并开发了导热油冷却的燃烧梁才在世界范围内推广。上个世纪90年代我国相继引进了 300t/d、400t/d、500t/d梁式窑，燃料为煤粉、煤气，但是由于其高昂的费用和低热值燃料和煤粉燃料方面及技术不过关，使其推广受到了极大限制。进入21世纪后，国内技术人员将其改进并逐渐推广，因此使该技术得以延伸和发展。再后来，国内一些厂家和技术人员在国内申请了相关专利，该窑型拥有了国内自主知识产权，改名为“梁式窑”。梁式窑作为国际、国内市场上一种先进窑型，总体上推广的进度比较稳健。国际市场方面目前仍然由意大利的弗卡斯公司主导，根据调查到2015年9月份为止，弗卡斯公司在欧洲、美洲、非洲和中东地区和中国市场上业已建成的梁式窑座数达到了278座，产能达到了2750万吨。国内市场方面主要由国内的梁式窑供应商所控制，根据不完全统计，国内已经建设梁式窑总数超过了400座，业已投产的产能达到了3800万吨。全球梁式窑总建设座数超过678座，总产能达到了6500万吨。从数量和产能上来看，梁式窑技术为世界石灰产业做出了较大的贡献。

虽然梁式窑世界范围内推广非常普及，但是多年类一只困扰着其技术进步的核心就是燃烧梁的热量损耗问题一直没有得到很好的解决，本发明完全彻底地解决了该问题，实现了燃烧梁零损耗的革命性进步，也将带来梁式窑的革命性进步。

发明内容

本发明的目的在于提供石灰窑用风冷式燃烧梁,实现燃烧梁系统的零损耗问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石灰窑用风冷式燃烧梁，包括自冷却的供风结构和燃烧梁，所述自冷却的供风结构由冷却风进风口、冷却风出口三通阀、放散口、冷却风出口管、助燃风环管和助燃风进口管及阀门组成；其中燃烧梁上端口与冷却风出口三通阀上端口相连，冷却风出口管与冷却风出口三通阀上端口相连，冷却风出口管与助燃风环管相连，助燃风环管与助燃风进口管及阀门相连；所述的冷却风出口三通阀中间端口设置有放散口；所述燃烧梁由耐火材料、钢结构框架、冷却风循环通道、翅片、绝热材料、无机粘合材料和无机锚固材料组成；燃烧梁一侧设置有冷却风进风口，下端或侧面设置有烧嘴燃烧口，其中钢结构框架外部由耐火材料包裹；所述的钢结构框架内部设置有冷却风循环通道；所述的耐火材料和钢结构框架之间设置有绝热材料，其中绝热材料与耐火材料由无机粘合材料粘合。

作为本发明进一步的配置：所述的冷却风循环通道上设置有翅片。

作为本发明进一步的配置：所述的耐火材料和绝热材料中间还设置有无机锚固材料。

自冷却的供风结构工作原理：

电风机将压缩的自然风通过冷却风进风口进入燃烧梁的循环通道内，与带有翅片的钢结构框架进行换热，将燃烧梁吸收的炉窑内的热量带走，保持燃烧梁自身温度控制在350度以内。

经过燃烧梁的自然风被预热后，进入带有保温的助燃风环管和助燃风进口管及阀门，阀门上安装阀门可调节风量大小，支管进入燃烧梁端部的助燃风通道，将被预热的自然风送入燃烧系统参与助燃。

当遇到系统停电炉窑内不需要助燃风时，冷却风出口三通阀上放散口旋转，直接将风放散，保持钢结构不升温，实现整个燃烧梁在高温下性能保持不变。

钢结构框架主要功能：

钢结构框架设置冷却风循环通道，使冷却风在内部循环受热；钢结构框架的冷却风循环通道内部设置有利于钢结构框架散热的翅片结构，既有利于钢结构自身的散热，又有利于冷却风受热升温；钢结构框架整体设计能够确保燃烧装置能够顺利安装在其内部实现燃烧梁的热工装置功能。

复合耐火材料的主要功能是：

外部耐火材料能够保证有足够的耐火度和强度；内层绝热材料能够确保非常好的绝热效果，保护内部的钢结构；耐火材料和绝热材料通过无机粘合材料和无机锚固材料结合，使整体性能达到非常好的实用效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

解决了燃烧梁的热损耗问题，使燃烧梁的热损耗降低到了零损耗，是对以往所有燃烧梁最彻底的革命性的革新；耐火材料使用寿命延长到3到5年以上；本发明石灰窑用风冷式燃烧梁广泛使用到梁式石灰窑及其相近的工业炉窑方面，作为燃烧器使用，可以大大提高寿命、降低消耗。

附图说明

图1是自冷却的供风系统；

图2是燃烧梁结构图；

图中：1-冷却风进风口；2-冷却风出口三通阀；3-放散口；4-冷却风出口管；5-助燃风环管；6-助燃风进口管及阀门；7-钢结构框架；8-冷却风循环通道；9-翅片；10-烧嘴燃烧口；11-绝热材料；12-无机粘合材料；13-无机锚固材料；14-耐火材料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1和图2，本发明为石灰窑用风冷式燃烧梁，其由冷却风进风1、冷却风出口三通阀2、放散口3、冷却风出口管4、助燃风环管5、助燃风进口管及阀门6、钢结构框架7、冷却风循环通道8、翅片9、烧嘴燃烧口10、绝热材料11、无机粘合材料12、无机锚固材料13、耐火材料14组成。

其中自冷却的供风结构由冷却风进风口1、冷却风出口三通阀2、放散口3、冷却风出口管4、助燃风环管5和助燃风进口管及阀门6组成；其中燃烧梁上端口与冷却风出口三通阀2下端口相连，冷却风出口管4与冷却风出口三通阀2上端口相连，冷却风出口管4与助燃风环管5相连，助燃风环管5与助燃风进口管及阀门6相连；所述的冷却风出口三通阀2中间端口设置有放散口3；所述燃烧梁由耐火材料14、钢结构框架7、冷却风循环通道（8）、翅片9、绝热材料11、无机粘合材料12和无机锚固材料13组成；燃烧梁一侧设置有冷却风进风口1，下端设置有烧嘴燃烧口10，其中钢结构框架7外部由耐火材料14包裹；所述的钢结构框架7内部设置有冷却风循环通道8；所述的耐火材料14和钢结构框架7之间设置有绝热材料11，其中绝热材料与耐火材料由无机粘合材料12粘合；冷却风循环通道8上设置有翅片9；所述的耐火材料14和绝热材料11中间还设置有无机锚固材料13。

其中，图1部分构成了自冷却的供风结构，是本发明的核心部分，他克服了以往所有类型燃烧梁不能实现零热损耗的缺陷，是实现梁式石灰窑节能降耗的最好的发明创造，比先前专利“一种钢材与耐火材料复合绝热式燃烧梁（发明专利申请号：20140094521.8）”的节能效果又进步提高，实现了梁式石灰窑燃烧梁系统热工损耗的零突破，具有彻底的革命性的进步。

本发明的复合耐火材料部分由绝热材料11、无机粘合材料12、无机锚固材料13和耐火材料组成，该设计的无机粘合材料和无机锚固材料有效地将几种耐火材料很好的结合到一起，实现了长寿命运行的需求。

本发明工作原理是：燃烧梁安装在炉窑内部，周围炉料温度在1200度，耐火材料14直接接触1200度的高温物料，由于耐火材料14具有耐高温性能，所以能够保持长时间运行。然而耐火材料14将热量传递到绝热材料11，热量通过绝热材料11后温度递减到300度以下。钢结构框架7把热量传递到翅片9，在通道8内部循环的冷却风被加热到200度以上把热量带走，进入冷却风出口管4以及助燃风环管5，然后沿着助燃风进口管及阀门6返回燃烧梁内部的烧嘴燃烧口10参与火焰助燃。当遇到系统停电炉窑内不需要助燃风时，冷却风出口三通阀2上放散口3旋转，直接将风放散，保持钢结构不升温，实现整个燃烧梁在高温下性能保持不变。

目前，市场上的燃烧梁98%以上不采用耐火材料，而采用导热油系统冷却钢结构，造成燃烧梁系统的热损耗在240kcal/kg以上的热损耗；专利“一种钢材与耐火材料复合绝热式燃烧梁”也存在导热油冷却系统，但是导热油系统的热损耗已经降低到了40kcal/kg以下，而本发明直接采用风冷形式，实现了燃烧梁热损耗零的突破。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种石灰窑用风冷式燃烧梁，包括自冷却的供风结构和燃烧梁，其特征在于，所述自冷却的供风结构由冷却风进风口（1）、冷却风出口三通阀（2）、放散口（3）、冷却风出口管（4）、助燃风环管（5）和助燃风进口管及阀门（6）组成；其中燃烧梁上端口与冷却风出口三通阀（2）下端口相连，冷却风出口管（4）与冷却风出口三通阀（2）上端口相连，冷却风出口管（4）与助燃风环管（5）相连，助燃风环管（5）与助燃风进口管及阀门（6）相连；所述的冷却风出口三通阀（2）中间端口设置有放散口（3）；所述燃烧梁由耐火材料（14）、钢结构框架（7）、冷却风循环通道（8）、翅片（9）、绝热材料（11）、无机粘合材料（12）和无机锚固材料（13）组成；燃烧梁一侧设置有冷却风进风口（1），下端或侧面设置有烧嘴燃烧口（10），其中钢结构框架（7）外部由耐火材料（14）包裹；所述的钢结构框架（7）内部设置有冷却风循环通道（8）；所述的耐火材料（14）和钢结构框架（7）之间设置有绝热材料（11），其中绝热材料与耐火材料由无机粘合材料（12）粘合。

2. 根据权利要求1所述的一种石灰窑用风冷式燃烧梁，其特征在于，所述的冷却风循环通道（8）上设置有翅片（9）。

3.根据权利要求1或2所述的一种石灰窑用风冷式燃烧梁，其特征在于，所述的耐火材料（14）和绝热材料（11）中间还设置有无机锚固材料（13）。