CN201032369Y - 多级喷腾式分解炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水泥工业窑用多级喷腾式分解炉，包括有分解炉主体，分解炉主体内为圆形筒状体，在分解炉主体上设有与分解炉主体相连通的窑尾废气入炉接口、入炉三次风管、分解炉燃料烧嘴、入炉料管、分解炉出口，在分解炉主体上至少间隔设有两个缩口，所述分解炉主体上缩口处的内径小于分解炉主体的其它部位的内径。使得气体在分解炉内由下向上运动时产生多次喷腾效应。在多次喷腾气流的作用下，在缩口段上方形成回流区，即物料再一次出现了一定的返混，在回流区和近炉壁区物料浓度较大且分布均匀性较好，延长了物料停留时间。分解炉内的气固停留时间比增大，从而有利于生料分解和煤粉充分燃烧，提高了分解炉容积利用率和容积负荷。

Description

多级喷腾式分解炉

技术领域

本实用新型涉及一种水泥工业窑用装置，尤其涉及一种具有多次喷腾效果的水泥窑尾用多级喷腾式分解炉。

背景技术

在水泥工业生产中，传统的在线式分解炉为圆筒形，窑尾烟气由分解炉底部喷入分解炉，三次风由分解炉下锥部入炉，生料和燃料也由分解炉下部入炉，经过分解的生料、燃烧过的燃料随着气体一道由分解炉上部排出。一般常规分解炉主体内部没有任何能够延长物料停留时间的结构，如果分解炉采用着火温度比较高的无烟煤或石油焦等难燃燃料，常规分解炉由于炉容积的限制会出现燃料后燃现象，有部分未燃尽的燃料会在最下级旋风筒内燃烧，因而极容易出现旋风筒内结皮、堵塞等事故，严重时燃料会进入窑内，一直到烧成带遇氧气充分时才能着火燃尽，这又会严重影响熟料煅烧、熟料强度以及耐火砖寿命。

水泥分解炉内发生的燃料燃烧和生料分解反应由于经常受到燃料品种、原料特性的影响，使得物料在分解炉内的停留时间偏小，特别是对于劣质燃料或难燃燃料会发生燃烧、分解不完全现象。在不增加分解炉容积的前提下，如何延长物料在分解炉内的停留时间是水泥制造企业迫切需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术的上述缺陷而提供一种能有效延长物料停留时间的多缩口段、多喷腾结构的多级喷腾式分解炉。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

多级喷腾式分解炉，包括有分解炉主体，分解炉主体内为园形筒状体，在分解炉主体上设有与分解炉主体相连通的窑尾废气入炉接口、入炉三次风管、分解炉燃料烧嘴、入炉料管、分解炉出口，其在于在分解炉主体上至少间隔设有两个缩口，所述分解炉主体上缩口处的内径小于分解炉主体的其它部位的内径。

本实用新型的目的还可通过以下技术解决措施来进一步实现：

前述的多级喷腾式分解炉，其中所述缩口与分解炉主体的连接处为倾斜连接。

前述的多级喷腾式分解炉，其中所述倾斜处斜面与分解炉主体垂直轴线的倾斜角为α，40°≤α≤70°。

一种水泥工业窑用多级喷腾式分解炉，包括窑尾废气入炉接口、入炉三次风管、分解炉燃料烧嘴、入炉料管、分解炉主体和分解炉出口，且在分解炉主体上设置了两个或两个以上的缩口段，

本实用新型提供了一种多级喷腾式分解炉，其有益效果体现为：

本实用新型在分解炉主体内部设置的两个或两个以上的缩口具有多次喷腾的双重作用，使物料产生多次喷腾。在多次喷腾气流的作用下，在缩口段上方形成了回流区，即物料再一次出现了一定的返混，使得物料在回流区和近炉壁处浓度较大且分布均匀性较好，从而有利于生料分解和煤粉充分燃烧。在有限的空间内延长了物料停留时间，从而使带有多级喷腾结构的分解炉系统能够燃烧一些难燃的燃料，并能在不增加系统有效容积的情况下在一定程度上提高生料分解率和燃料燃尽率。

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的分解炉中部任意一个缩口段的气体流场示意图。

具体实施方式

如图1-图2所示，本实用新型是一种采用两个或两个以上的缩口段实现延长物料停留时间的多级喷腾式分解炉。它包括窑尾废气入炉接口1、入炉三次风管2、分解炉燃料烧嘴3、入炉料管4、、分解炉主体5和分解炉出口7等。所述缩口与分解炉主体的连接处为倾斜连接。其倾斜处斜面与分解炉主体垂直轴线的倾斜角为α，40°≤α≤70°。α可为40°、45°、50°、60°、70°等，由于缩口的两端连接处为倒角式斜面，物料不会在此形成聚集，使反应更为彻底。在分解炉主体5内部设置了两个或两个以上的缩口段6，如三个或四个，具体根据需要而定，使得气体在分解炉内由下向上运动时产生多次喷腾效应。在多次喷腾气流的作用下，在缩口段上方出现了回流区10，即物料再一次出现了一定的返混，在回流区10和近炉壁区域物料浓度较大且分布均匀性较好，延长了物料停留时间。由于多次喷腾的作用，分解炉内的气固停留时间比增大，物料停留时间长，从而有利于生料分解和煤粉燃烧，提高了分解炉容积利用率和容积负荷。

图1为一种水泥工业窑炉用多喷腾式分解炉，出窑的窑尾气体A由分解炉的底部连接管1以喷腾方式进入分解炉内，来自水泥窑窑头的三次风B由一个(或两个)三次风管2在分解炉的底部以切线方式进入分解炉，来自于预热器旋风筒的物料由一个(或多个)料管4注入分解炉的底部，燃料由一个或多个燃料烧嘴3注入分解炉的底部。由料管4注入分解炉的生料以及由燃料烧嘴3注入分解炉的燃料在分解炉底部的喷腾气体(窑尾气体)和以切向方式进入分解炉的旋转气流(三次风)的共同作用下，燃料燃烧和生料分解随着气流的上升不断进行。但是随着气流上升的过程中，气流的喷腾和旋转效应逐步减弱，使得生料、燃料与气流在一定的速差下同步向上运动，物料与气流之间的速差基本保持不变，这样气体与物料之间的停留时间比值越来越小。针对这种问题，本发明在分解炉中部采用了两个或两个以上的缩口段6，使得气体在分解炉内由下向上运动时产生多次喷腾效应。在多次喷腾气流的作用下，在缩口段6上方出现了回流区10，即物料再一次出现了一定的返混，在回流区10和近炉壁区域物料浓度较大且分布均匀性较好，延长了物料停留时间。由于多次喷腾的作用，分解炉内的气固停留时间的比值增大，物料停留时间长，从而有利于生料分解和煤粉燃烧，提高了分解炉容积利用率和容积负荷。

图2为分解炉中部任一缩口段6的气体流场示意图。分解炉缩口段6及分解炉的外壁是由钢板制作的，并在其内部有浇注料或耐火砖8，在缩口段6的下部和上部与分解炉本体5的连接处，为了避免物料在该缩口段6的上部结料，保证贴壁的物料能够流动，在缩口6与分解炉本体5之间的连接部分有一个缩口倾斜角α9，该倾斜角α9通常为40～70°。气体和物料由分解炉缩口段6下部通过时气体流速加快，但出了缩口段6时，气体流速又降低了，并且在出口边壁附近区域形成了回流区10，物料在回流区10会贴壁向下滑动，到达缩口区域时又重新被此处较高速度的气体带起，从而形成了返混效应。缩口段6中的物料和气体一道还出现了喷腾效应，在喷腾区11物料与气体的速度差进一步加大，从而有利于生料分解和燃料燃烧。

总之，本实用新型多级喷腾式分解炉相比于传统的常规在线式分解炉，具有实质性技术特点和显著的技术进步，很大程度上提高了气体与固体的停留时间比，即提高了物料停留时间，对燃料燃烧和生料分解更为有利，其应用前景非常广阔。

本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换的方式形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.多级喷腾式分解炉，包括有分解炉主体，分解炉主体内为园形筒状体，在分解炉主体上设有与分解炉主体相连通的窑尾废气入炉接口、入炉三次风管、分解炉燃料烧嘴、入炉料管、分解炉出口，其特征在于在分解炉主体上至少间隔设有两个缩口，所述分解炉主体上缩口处的内径小于分解炉主体的其它部位的内径。

2.根据权利要求1所述的多级喷腾式分解炉，其特征在于所述缩口与分解炉主体的连接处为倾斜连接。

3.根据权利要求1所述的多级喷腾式分解炉，其特征在于所述倾斜处斜面与分解炉主体垂直轴线的倾斜角为α，40°≤α≤70°。

4.根据权利要求1所述的多级喷腾式分解炉，其特征在于所述倾斜处斜面与分解炉主体垂直轴线的倾斜角为α为40°。

5.根据权利要求1所述的多级喷腾式分解炉，其特征在于所述倾斜处斜面与分解炉主体垂直轴线的倾斜角为α为70°。

6.根据权利要求1所述的多级喷腾式分解炉，其特征在于所述倾斜处斜面与分解炉主体垂直轴线的倾斜角为α为55°。

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