CN113188115A - 一种分解炉装置 - Google Patents

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冯京
王东
武艳文
钟根
康宇
王凯
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Nanjing Kisen International Engineering Co Ltd
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23B90/00—Combustion methods not related to a particular type of apparatus
    • F23B90/04—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
    • F23B90/06—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
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Abstract

本发明涉及一种分解炉装置，包括炉体以及插接在炉体底部进风口一侧的三次风管；还包括若干个旋流装置，旋流装置包括喷旋筒、旋流器和出风管；喷旋筒的顶部向外形成有第一筒体，第一筒体为直筒状或偏心蜗壳状；第一筒体的一侧开设有沿第一筒体内壁切向设置的出风孔；旋流器的顶部向外形成有第二筒体，第二筒体为直筒状或偏心蜗壳状；第二筒体的一侧开设有沿第二筒体内壁切向设置的进风孔，进风孔与出风孔相连；本发明借助喷旋筒和旋流器显著延长了劣质及替代燃料在分解炉内的停留时间，进而能在不增大分解炉容积的前提下使劣质及替代燃料充分燃烧以避免其进入最下级旋风筒内并节省建设成本，从而有效避免旋风筒内产生结皮以避免堵塞等事故的发生。

Description

一种分解炉装置
技术领域
本发明涉及一种分解炉装置。
背景技术
为了缓解能源紧张，节约生产成本，在泥企业中经常使用劣质及替代燃料来部分替代化石燃料；劣质及替代燃料种类繁多，如煤矸石、褐煤、生活垃圾、固体废弃物、塑料片、生物质燃料等，替代燃料具有一定的热值，价格比煤炭低，既可以消纳废弃物，降低环境污染源，还能替代部分化石燃料以减少能源消耗、降低生产成本。
但是由于多数劣质及替代燃料含有大量的水分，难以燃烧，且不易加工成粉状，占用了较大体积；尤其是在分解炉内燃烧时，必须要增大分解炉容积以延长燃料与气流的停留时间；而增大分解炉容积增加了建设成本，同时受预热器及窑尾的限制，分解炉容积增大的空间有限，导致分解炉只能处理少量的劣质及替代燃料；此外，劣质及替代燃料在分解炉内的停留时间较短，导致部分未燃尽的燃料会进入最下级旋风筒内燃烧，进而造成旋风筒内结皮以引发堵塞等事故，亟需等待解决。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种显著延长了劣质及替代燃料在分解炉内的停留时间以使劣质及替代燃料充分燃烧并节省建设成本，且有效避免堵塞等事故发生的分解炉装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种分解炉装置，包括炉体以及插接在炉体底部进风口一侧的三次风管，其特征在于，还包括若干个旋流装置，所述旋流装置包括喷旋筒、旋流器和出风管；所述喷旋筒的顶部向外形成有第一筒体，所述第一筒体为直筒状或偏心蜗壳状；所述第一筒体的一侧开设有沿第一筒体内壁切向设置的出风孔；所述旋流器的顶部向外形成有第二筒体，所述第二筒体为直筒状或偏心蜗壳状；所述第二筒体的一侧开设有沿第二筒体内壁切向设置的进风孔，所述进风孔与出风孔相连，所述第一筒体的底部开口处向外形成有第三筒体，所述第三筒体的底部开口处向外形成有第四筒体；若干个旋流装置中的所述第四筒体的底部开口处均并联接入到炉体的顶部出风口中；所述第二筒体的底部开口处向外形成有第五筒体，所述第五筒体的底部开口处向外形成有第六筒体，所述出风管的一端插接在第六筒体的底部开口处内部。
优选地，所述出风孔和进风孔的截面形状均为边数4～6的多边形。
优选地，所述出风孔和进风孔的截面高宽比均为1.5～4.0。
优选地，所述第四筒体的内径小于第三筒体的内径。
优选地，所述第六筒体的内径小于第五筒体的内径。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明借助喷旋筒和旋流器显著延长了劣质及替代燃料在分解炉内的停留时间，进而能在不增大分解炉容积的前提下使劣质及替代燃料充分燃烧以避免其进入最下级旋风筒内并节省建设成本，从而有效避免旋风筒内产生结皮以避免堵塞等事故的发生。
附图说明
图1为本发明的前视结构图；
图2为本发明的俯视结构图；
图3为本发明的第一筒体和第三筒体均为偏心蜗壳状时的前视结构图；
图4为本发明的第一筒体和第三筒体均为偏心蜗壳状时的俯视结构图；
图5为本发明的第一筒体和第三筒体分别为偏心蜗壳状和直筒状时的前视结构图；
图6为本发明的第一筒体和第三筒体分别为偏心蜗壳状和直筒状时的俯视结构图；
图7为本发明的第一筒体和第三筒体分别为直筒状和偏心蜗壳状时的前视结构图；
图8为本发明的第一筒体和第三筒体分别为直筒状和偏心蜗壳状时的俯视结构图；
图9为本发明的第一筒体和第三筒体均为直筒状时的前视结构图；
图10为本发明的第一筒体和第三筒体均为直筒状时的俯视结构图。
具体实施方式
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
如图1～10所示，一种分解炉装置，包括炉体(2)以及插接在炉体(2)底部进风口一侧的三次风管(1)；还包括若干个旋流装置，旋流装置包括喷旋筒(3)、旋流器(4)和出风管(5)；喷旋筒(3)的顶部向外形成有第一筒体(3-3)，第一筒体(3-3)为直筒状或偏心蜗壳状；第一筒体(3-3)的一侧开设有沿第一筒体(3-3)内壁切向设置的出风孔(3-4)；旋流器(4)的顶部向外形成有第二筒体(4-2)，第二筒体(4-2)为直筒状或偏心蜗壳状；第二筒体(4-2)的一侧开设有沿第二筒体(4-2)内壁切向设置的进风孔(4-1)，进风孔(4-1)与出风孔(3-4)相连，第一筒体(3-3)的底部开口处向外形成有第三筒体(3-2)，第三筒体(3-2)的底部开口处向外形成有第四筒体(3-1)；若干个旋流装置中的第四筒体(3-1)的底部开口处均并联接入到炉体(2)的顶部出风口中；第二筒体(4-2)的底部开口处向外形成有第五筒体(4-3)，第五筒体(4-3)的底部开口处向外形成有第六筒体(4-4)，出风管(5)的一端插接在第六筒体(4-4)的底部开口处内部。
出风孔(3-4)和进风孔(4-1)的截面形状均为边数4～6的多边形。
出风孔(3-4)和进风孔(4-1)的截面高宽比均为1.5～4.0。
第四筒体(3-1)的内径小于第三筒体(3-2)的内径。
第六筒体(4-4)的内径小于第五筒体(4-3)的内径。
工作原理：热风与来自水泥窑烟室的窑尾废气一起经由三次风管(1)进入到炉体(2)内，窑尾燃料被混合气体上带的过程中，燃料不断燃烧，生料逐步分解，产生的混合烟气带着未燃尽的燃料颗粒和生料到炉体(2)顶部，并由炉体(2)的顶部出风口经由喷旋筒(3)的第四筒体(3-1)进入到第三筒体(3-2)中，此过程中，混合烟气和含带的颗粒发生喷腾效应，烟气和颗粒向上的速度减慢，颗粒的失速使得其浮力减小，尺寸相对大的颗粒开始悬浮在此处，甚至会在第三筒体(3-2)作回流，使得颗粒向筒壁运动，并碰壁而失速重新进入喷腾口从而再次被向上的气流带进喷旋筒(3)的第一筒体(3-3)。
同时在第一筒体(3-3)切向气流的作用下，喷旋筒(3)内流场也会形成旋转效果，物料在旋转离心力的作用下旋转贴壁，有些物料会在喷旋筒(3)的第一筒体(3-3)内碰壁失速而沉降，重新进入第三筒体(3-2)，此举又提高了颗粒与烟气的混合效果，使得颗粒的停留时间得到了延长。
接着，第一筒体(3-3)中的颗粒会在切向气流作用下从出风孔(3-4)排出并经由进风孔(4-1)进入到第二筒体(4-2)中，进入到第二筒体(4-2)中的颗粒在切向气流的作用下，继续旋转并作贴壁运动，从而进一步延长了颗粒在第二筒体(4-2)内的停留时间，也进一步加强了气料混合和热交换以使颗粒充分分解。
本发明借助喷旋筒(3)和旋流器(4)显著延长了劣质及替代燃料在分解炉内的停留时间，进而能在不增大分解炉容积的前提下使劣质及替代燃料充分燃烧以避免其进入最下级旋风筒内并节省建设成本，从而有效避免旋风筒内产生结皮以避免堵塞等事故的发生。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (5)

1.一种分解炉装置，包括炉体以及插接在炉体底部进风口一侧的三次风管，其特征在于，还包括若干个旋流装置，所述旋流装置包括喷旋筒、旋流器和出风管；所述喷旋筒的顶部向外形成有第一筒体，所述第一筒体为直筒状或偏心蜗壳状；所述第一筒体的一侧开设有沿第一筒体内壁切向设置的出风孔；所述旋流器的顶部向外形成有第二筒体，所述第二筒体为直筒状或偏心蜗壳状；所述第二筒体的一侧开设有沿第二筒体内壁切向设置的进风孔，所述进风孔与出风孔相连，所述第一筒体的底部开口处向外形成有第三筒体，所述第三筒体的底部开口处向外形成有第四筒体；若干个旋流装置中的所述第四筒体的底部开口处均并联接入到炉体的顶部出风口中；所述第二筒体的底部开口处向外形成有第五筒体，所述第五筒体的底部开口处向外形成有第六筒体，所述出风管的一端插接在第六筒体的底部开口处内部。
2.根据权利要求1所述的一种分解炉装置，其特征在于，所述出风孔和进风孔的截面形状均为边数4～6的多边形。
3.根据权利要求1所述的一种分解炉装置，其特征在于，所述出风孔和进风孔的截面高宽比均为1.5～4.0。
4.根据权利要求1所述的一种分解炉装置，其特征在于，所述第四筒体的内径小于第三筒体的内径。
5.根据权利要求1所述的一种分解炉装置，其特征在于，所述第六筒体的内径小于第五筒体的内径。
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