CN109084303A - 石灰窑气固双燃料混烧方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石灰窑气固双燃料混烧方法及装置，该方法为将可燃气体脱水后分成两路，第一路可燃气体加压后将定量投入的固体颗粒燃料送入分配器并分配至所有烧嘴，第二路可燃气体加压后进入一一对应的烧嘴并与第一路可燃气体和固体颗粒燃料在石灰窑内混烧。本发明利用可燃气体作为固体颗粒燃料输送介质实现石灰窑气固双燃料混烧，燃烧安全，节约了能源，降低了NOX排放。

Description

石灰窑气固双燃料混烧方法及装置

技术领域

本发明属于石灰窑技术领域，具体涉及一种石灰窑气固双燃料混烧方法及装置。

背景技术

目前，石灰窑广泛应用在矿山、冶金、化工等行业的石灰生产中，有较好的经济效益，石灰窑主要采用两类燃料，一类是以固体颗粒燃料为燃料，采用压缩空气作为固体颗粒燃料输送介质，虽然燃烧时安全性较好，但由于氧气量大，因此燃烧产生的废气中含有较高的NOX(氮氧化物)，会产生环境污染；另一类是以可燃气体作为燃料，虽然燃烧时热量高，但是成本高。如果将现有的两类燃料结合，即采用压缩空气做为固体颗粒燃料输送介质，再与可燃气体进行混烧的话，虽然可以减小各自的用量、降低成本，提高热值，但是输送固体颗粒燃料的空气和可燃气体在喷枪内混合时，存在爆炸的安全隐患，因此并不能实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种石灰窑气固双燃料混烧方法及装置，本发明利用可燃气体作为固体颗粒燃料输送介质实现石灰窑气固双燃料混烧，燃烧安全，节约了能源，降低了NOX排放。

本发明所采用的技术方案是：

一种石灰窑气固双燃料混烧方法，将可燃气体脱水后分成两路，第一路可燃气体加压后将定量投入的固体颗粒燃料送入分配器并分配至所有烧嘴，第二路可燃气体加压后进入一一对应的烧嘴并与第一路可燃气体和固体颗粒燃料在石灰窑内混烧。

进一步地，总供热量通过改变可燃气体总量和固体颗粒燃料的混合比例以及第一路可燃气体量和固体颗粒燃料的混合比例进行调节。

进一步地，固体颗粒燃料为煤粉和/或生物质颗粒燃料，可燃气体包括天然气、人工燃气、液化石油气、沼气、煤制气以及冶化工行业副产品煤气。

一种石灰窑气固双燃料混烧装置，包括石灰窑上的烧嘴、用于存放固体颗粒燃料的喷吹罐、定量给料机、分配器和输送管路，输送管路包括首端用于通入可燃气体的主管道、由主管道末端分开形成的第一支管道和第二支管道、第一分管道和第二分管道，主管道上设有脱水机构，第一支管道上设有第一加压机且第一支管道末端连接分配器，分配器通过第一分管道与所有烧嘴一一连接，喷吹罐通过定量给料机接入第一支管道上第一加压机下游，第二支管道上设有第二加压机且第二支管道末端通过第二分管道与所有烧嘴一一连接。

进一步地，定量给料机为一台以上，石灰窑的炉膛为一个以上，烧嘴为一支以上，第一分管道和第二分管道均与烧嘴一一对应。

进一步地，第一支管道上第一加压机和定量给料机接入点之间设有截止阀、止回阀和软管，第一分管道上设有球阀、软管和气动球阀，第二分管道上设有切断阀、测压机构和止回阀。

进一步地，第二支管道上第二加压机下游设有热值仪以及气体压力、温度、流量检测控制阀组。

进一步地，第二支管道上第二加压机下游设有两个切断阀和位于两个切断阀之间的放散阀。

进一步地，输送管路上固体颗粒燃料经过的管道的拐弯处均采用耐磨陶瓷弯头。

进一步地，定量给料机的给料量可调。

本发明的有益效果是：

该方法利用可燃气体作为固体颗粒燃料输送介质实现石灰窑气固双燃料混烧，存在以下优点：1)采用可燃气体作为输送介质，使得烧嘴内氧含量极少，提高了燃烧过程的安全性；2)采用可燃气体与固体颗粒燃料混烧，在低热值煤气富余或无法使用的厂矿企业，减少了可燃气体的放散，降低了环境污染；3)采用可燃气体与固体颗粒燃料混烧，固体颗粒燃料使用量相比单烧固体颗粒燃料使用量大大降低，节约了能源；4)采用可燃气体与固体颗粒燃料混烧，混合气体的平均热值相比于单烧固体颗粒燃料热值有所降低，理论燃烧温度也会降低，所以燃烧废气中的热力型NOX也将大幅度降低。

附图说明

图1是本发明实施例中石灰窑气固双燃料混烧装置的结构示意图。

图中：1-可燃气体源；2-脱水机构；3-第一加压机；4-截止阀；5-第一支管道上的止回阀；6-第一支管道上的软管；7-定量给料机；8-喷吹罐；9-耐磨陶瓷弯头；10-分配器；11-球阀；12-第一分管道上的软管；13-气动球阀；14-烧嘴；15-石灰窑；16-第二加压机；17-燃气热值仪；18-气体压力、温度、流量检测控制阀组；19-第二支管道上的切断阀；20-放散阀；21-第二分管道上的切断阀；22-测压机构；23-第二分管道上的止回阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种石灰窑气固双燃料混烧装置，包括石灰窑15上的烧嘴14、用于存放固体颗粒燃料的喷吹罐8、定量给料机7、分配器10和输送管路，输送管路包括首端用于通入可燃气体的主管道、由主管道末端分开形成的第一支管道和第二支管道、第一分管道和第二分管道，主管道上设有脱水机构2，第一支管道上设有第一加压机3且第一支管道末端连接分配器10，分配器10通过第一分管道与所有烧嘴14一一连接，喷吹罐8通过定量给料机7接入第一支管道上第一加压机3下游，第二支管道上设有第二加压机16且第二支管道末端通过第二分管道与所有烧嘴14一一连接。可燃气体进入主管道被脱水机构2脱水后分别进入第一支管道和第二支管道，第一支管道内的可燃气体为第一路可燃气体，喷吹罐8通过定量给料机7将固体颗粒燃料定量投入第一支管道，第一路可燃气体被第一加压机3加压后，将定量投入的固体颗粒燃料送入分配器10并通过第一分管道分配至所有烧嘴14，第二支管道内的可燃气体为第二路可燃气体，第二路可燃气体被第二加压机16加压后通过第二分管道进入一一对应的烧嘴14并与第一路可燃气体和固体颗粒燃料在石灰窑15内混烧。

在本实施例中，定量给料机7为一台以上(当固体颗粒燃料给料不够时，可以增设定量给料机7)，石灰窑15的炉膛为一个以上，烧嘴14为一支以上(根据炉膛的个数和尺寸布置)，第一分管道和第二分管道均与烧嘴14一一对应。

在本实施例中，定量给料机7的给料量可调(给料速度也可以调整)，根据总供热量的需求调节固体颗粒燃料的通入量。

如图1所示，在本实施例中，输送管路上固体颗粒燃料经过的管道的拐弯处均采用耐磨陶瓷弯头9，能承受防固体颗粒燃料的磨损，提高使用寿命。

如图1所示，在本实施例中，输送管路上设有实现各自功能的阀门：1)第一支管道上第一加压机3和定量给料机7接入点之间设有截止阀4、止回阀5和软管6，第一分管道上设有球阀11、软管12和气动球阀13，第二分管道上设有切断阀21、测压机构22和止回阀23，起到控制启闭、检修和控制流量的作用；2)第二支管道上第二加压机16下游设有热值仪17以及气体压力、温度、流量检测控制阀组18，起到检测和控制的作用，既根据总供热量的需求调节第二路可燃气体的通入量，又能对整个装置进行安全监控；3)第二支管道上第二加压机16下游设有两个切断阀19和位于两个切断阀19之间的放散阀20，起到紧急放散和超压时放散的作用，保证整个装置的安全性。

综上所述，总结起来就是提供一种石灰窑气固双燃料混烧方法，将可燃气体脱水后分成两路，第一路可燃气体加压后将定量投入的固体颗粒燃料送入分配器10并分配至所有烧嘴14，第二路可燃气体加压后进入一一对应的烧嘴14并与第一路可燃气体和固体颗粒燃料在石灰窑15内混烧，其中，总供热量通过改变可燃气体总量和固体颗粒燃料的混合比例以及第一路可燃气体量和固体颗粒燃料的混合比例进行调节(可燃气体与固体颗粒燃料混烧，各企业可根据需要灵活调整燃料配比，降低生产成本，提高工艺稳定性)。

在本实施例中，固体颗粒燃料为煤粉和/或生物质颗粒燃料，其中，煤粉为目前最普遍的不可再生能源，一般到哪都使用，但是随着不可再生能源已逐渐面临枯竭，而秸秆、花生壳、玉米芯、油茶壳、糠壳、棉籽壳及木材采伐、造材和加工剩余物等生物质颗粒燃料具有能量密度和燃烧效率高、强度大、储运和使用方便、可再生、价格低廉、对环境友好等优点，越来越受到重视，因此生物质颗粒燃料可以单独使用或与煤粉混用。

在本实施例中，可燃气体包括天然气、人工燃气、液化石油气、沼气、煤制气以及冶化工行业副产品煤气，其中，天然气、人工燃气、液化石油气、沼气、煤制气为目前最普遍的可燃气体能源，高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、黄磷尾气、电石尾气等冶化工行业副产品煤气为低热值可燃气体，冶化工行业中的副产品煤气一般直接放散，若在石灰窑上单独使用，理论燃烧温度低，产品质量差、产量低，而使用本专利所述方法及装置可以实现冶化工行业副产品煤气与固体颗粒燃料进行混烧，一方面节约了能源，更加环保，另一方面也提高了石灰窑的产量及产品质量，有利于石灰窑生产稳定。

该方法利用可燃气体作为固体颗粒燃料输送介质实现石灰窑气固双燃料混烧，存在以下优点：1)采用可燃气体作为输送介质，使得烧嘴14内氧含量极少，提高了燃烧过程的安全性；2)采用可燃气体与固体颗粒燃料混烧，减少了可燃气体的放散，降低了环境污染；3)采用可燃气体与固体颗粒燃料混烧，提高了可燃气体的燃料利用率，固体颗粒燃料使用量相比单烧固体颗粒燃料使用量大大降低，节约了能源；4)采用可燃气体与固体颗粒燃料混烧，混合气体的平均热值相比于单烧固体颗粒燃料热值有所降低，理论燃烧温度也会降低，所以燃烧废气中的热力型NOX也将大幅度降低。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种石灰窑气固双燃料混烧方法，其特征在于：将可燃气体脱水后分成两路，第一路可燃气体加压后将定量投入的固体颗粒燃料送入分配器并分配至所有烧嘴，第二路可燃气体加压后进入一一对应的烧嘴并与第一路可燃气体和固体颗粒燃料在石灰窑内混烧。

2.如权利要求1所述的石灰窑气固双燃料混烧方法，其特征在于：总供热量通过改变可燃气体总量和固体颗粒燃料的混合比例以及第一路可燃气体量和固体颗粒燃料的混合比例进行调节。

3.如权利要求1所述的石灰窑气固双燃料混烧方法，其特征在于：固体颗粒燃料为煤粉和/或生物质颗粒燃料，可燃气体包括天然气、人工燃气、液化石油气、沼气、煤制气以及冶化工行业副产品煤气。

4.一种石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：包括石灰窑上的烧嘴、用于存放固体颗粒燃料的喷吹罐、定量给料机、分配器和输送管路，输送管路包括首端用于通入可燃气体的主管道、由主管道末端分开形成的第一支管道和第二支管道、第一分管道和第二分管道，主管道上设有脱水机构，第一支管道上设有第一加压机且第一支管道末端连接分配器，分配器通过第一分管道与所有烧嘴一一连接，喷吹罐通过定量给料机接入第一支管道上第一加压机下游，第二支管道上设有第二加压机且第二支管道末端通过第二分管道与所有烧嘴一一连接。

5.如权利要求4所述的石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：定量给料机为一台以上，石灰窑的炉膛为一个以上，烧嘴为一支以上，第一分管道和第二分管道均与烧嘴一一对应。

6.如权利要求4或5所述的石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：第一支管道上第一加压机和定量给料机接入点之间设有截止阀、止回阀和软管，第一分管道上设有球阀、软管和气动球阀，第二分管道上设有切断阀、测压机构和止回阀。

7.如权利要求4或5所述的石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：第二支管道上第二加压机下游设有热值仪以及气体压力、温度、流量检测控制阀组。

8.如权利要求4或5所述的石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：第二支管道上第二加压机下游设有两个切断阀和位于两个切断阀之间的放散阀。

9.如权利要求4或5所述的石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：输送管路上固体颗粒燃料经过的管道的拐弯处均采用耐磨陶瓷弯头。

10.如权利要求4或5所述的石灰窑气固双燃料混烧装置，其特征在于：定量给料机的给料量可调。