CN201250187Y - 一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水泥工业窑用分解炉，是一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，包括单个或两个预燃室和喷腾分解炉，喷腾分解炉上设有窑尾废气入炉接口和气体出口，预燃室上设有入炉三次风管、预燃室的燃料烧嘴和入炉物料料管，喷腾分解炉的不同部位至少接有两根脱氮分风管。通过三次风分风管和脱氮分风管上的阀门的调节控制预燃室和喷腾分解炉的燃料燃烧区域中达到还原气氛，从实现分解炉的脱氮功能。本实用新型能有效降低氮氧化物的排放，可大大提高分解炉的脱氮效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水泥工业窑用分解炉，具体的说是一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉。
背景技术
在水泥工业生产中，传统的带预燃室式喷腾型分解炉为三次风，物料和燃料都是先从预燃室喂入，部分燃料在预燃室内燃烧以及部分生料分解后进入喷腾型分解炉下部，并与由分解炉底部喷入的窑尾烟气混合后，剩余未燃尽的燃料继续在喷腾型分解炉内燃烧，并且生料继续在喷腾型分解炉内分解。经过分解的生料、燃料燃烧后产生的气体一道由分解炉上部排出。
由于40％左右的燃料在回转窑内燃烧，温度比较高，燃烧气体中会产生大量的热力型的氮氧化合物及燃料型氮氧化合物，这种对环境污染严重的含氮氧化合物的气体会从窑尾进入分解炉内。另外还有60％左右的燃料先后在预燃室和喷腾型分解炉内燃烧，由于燃料在预燃室内会产生很高的温度(一般会达到1400℃以上)，因此燃料在预燃室内不但会出现燃料型氮氧化物，同时也会出现大量的高温热力型氮氧化物。无论是由回转窑内产生的氮氧化合物，还是由分解炉产生的氮氧化合物，由于预燃室和喷腾型分解炉处于氧化气氛下燃烧，造成氮氧化物气体随着燃烧后的气体一道排出分解炉、预热器，最后由窑尾烟囱排入大气，从而直接对环境造成污染。目前世界上(包括我国)都对排入大气的氮氧化合物具有严格的限制，由于传统的生产技术本身不能解决氮氧化物的问题，使得这部分水泥企业面临着罚款、关闭的危险。
为了降低水泥生产线的氮氧化合物的排放，世界各水泥公司都在致力研究水泥窑脱氮技术。有一种技术是将三次风分出一根管道进入喷腾分解炉主体的上部，目的是希望在喷腾分解炉下部实现还原气氛，从而具有在分解炉内将回转窑和分解炉内产生的氮氧化物还原，降低氮氧化物的排放。这种技术在一定程度上实现了脱氮的功能，但是该技术在实施过程中，由于没有考虑到燃料在预燃室和喷腾分解炉内燃烧是需要时间的，也就是说燃料从分解炉喷入后一般要经过几秒钟(燃料种类不同燃尽时间也不同)的燃烧才能燃尽，虽然三次风由一根脱氮风管分一部分三次风到喷腾分解炉的上部，但是燃料在进入预燃室和喷腾分解炉后的一段空间里，由于燃料并不能在下部全部燃烧，所以预燃室内和喷腾分解炉下部仍然存在氧化气氛区，氮氧化合物不能在该区域内脱氮，造成该分解炉脱氮效果偏低。事实证明，这种分解炉很难满足氮氧化合物的排放要求。
发明内容
本实用新型的目的是：针对以上现有技术的缺点，提出一种能有效降低氮氧化物排放的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，包括单个或两个预燃室和喷腾分解炉，喷腾分解炉上设有窑尾废气入炉接口和气体出口，预燃室上设有入炉三次风管、预燃室燃料烧嘴和入炉物料料管，喷腾分解炉的不同部位至少接有两根脱氮分风管。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其中所述入炉三次风管上接有一根脱氮风总管，脱氮风总管分成两根脱氮分风管进入喷腾分解炉内，其中一根脱氮分风管从喷腾分解炉的下部进入，另一根脱氮分风管从喷腾分解炉的中部或上部进入。
前述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其中所述入炉三次风管上接有两根脱氮分风管，其中一根从喷腾分解炉的下部进入，另一根从喷腾分解炉的中部或上部进入。
前述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其中所述入炉三次风管上接有一根脱氮风总管，脱氮风总管分成三根脱氮分风管进入喷腾分解炉内，第一根脱氮分风管从喷腾分解炉的下部进入，第二根脱氮分风管从喷腾分解炉的中部进入，第三根脱氮分风管从喷腾分解炉的上部进入。
前述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其中所述预燃室设有两个，分为左预燃室和右预燃室，入炉三次风管上接有三根分风管，第一根分风管又分成两根脱氮分风管，其中一根脱氮分风管从喷腾分解炉的下部进入，另一根脱氮分风管从喷腾分解炉的中部或上部进入，第二根分风管进入左预燃室内，第三根分风管进入右预燃室内。
前述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其中所述进入预燃室的三次风分风管和各脱氮分风管上都设有阀门。
前述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其中所述阀门是蝶阀或闸阀。
本实用新型的优点是：本实用新型在喷腾分解炉上部设置的由三次风总管上引出的两个或两个以上的脱氮分风管，使得进入预燃室的三次风分成多部份进入预燃室和喷腾分解炉，每一个进入预燃室和喷腾分解炉的三次风量由各分风管上的阀门控制，其风量大小是根据每个分风管进入预燃室和喷腾分解炉后使预燃室和喷腾分解炉内部产生还原气氛，如果出现氧化气氛说明该部分的风量大了，需要关小该阀门。由回转窑和预燃室及喷腾分解炉内产生的氮氧化物在炉内的还原气氛作用下，有效地将氮氧化物还原成氮气，从而实现预燃室及喷腾分解炉的脱氮效果。由于从预燃室及喷腾分解炉的底部到喷腾分解炉的上部每个区域都能保证还原气氛(由每个脱氮风管及预燃室风管的阀门控制)，从而大大提高了分解炉的脱氮效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
图3为本实用新型实施例三的结构示意图。
图4为本实用新型实施例四的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的结构如图1所示，一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，它包括窑尾废气Kg入炉接口1、预燃室2、喷腾分解炉3、预燃室燃料烧嘴4、入炉物料料管5、三次风总管6(或Tg)、进入预燃室2的三次分风管Tg1、三次风管Tg1上的阀门D1及出喷腾分解炉3气体Cg出口。三次风总管6上接有一根三次风脱氮风总管，该脱氮风总管分成两根脱氮分风管分别进入喷腾分解炉3内。其中一根是从喷腾分解炉3下部进入的脱氮分风管Tg2，该脱氮分风管Tg2上设有阀门D2。另一根是从喷腾分解炉3中部或上部进入的脱氮分风管Tg3，该脱氮分风管Tg3上设有阀门D3。三次风分风管Tg1上的阀门D1、脱氮分风管Tg2上的阀门D2及脱氮分风管Tg3上的阀门D3是蝶阀或闸阀，这三个阀门可对进入预燃室2和喷腾分解炉3的气体量进行调节和控制，从而控制预燃室2和喷腾分解炉3内形成还原气氛。
出窑的窑尾气体Kg由喷腾分解炉3的入炉接口1以喷腾方式进入喷腾分解炉3内，燃料由预燃室燃料烧嘴4进入预燃室2，来自于预热器旋风筒的物料由一个(或多个)入炉物料料管5进入预燃室2，来自水泥窑窑头的三次风Tg其中一部分由一个(或两个)三次风管Tg1进入预燃室2，另一部分三次风由两个脱氮分风管Tg2、Tg3分别进入喷腾分解炉3底部、中部和或上部。部分三次风Tg1、燃料和物料进入预燃室2后，燃料燃烧和生料分解同时进行，但燃料在预燃室2内不能燃尽，如果三次风全部进入预燃室2，将造成预燃室2内氧气过量，并且预燃室2内的中心部位气体温度很高(将达到1400℃以上)，因此在预燃室2内将产生大量的热力型和燃料型氮氧化合物，为了使预燃室2内的氮氧化物有效地降低，必须以较少的三次风进入预燃室2，造成预燃室2内出现还原气氛，从而有效降低预燃室2内部产生的氮氧化物。未分解的生料、未燃尽的燃料以及含有氮氧化物的燃烧气体一道进入喷腾分解炉3的底部，并与来自窑尾的含有氮氧化物的废气Kg一道混合，为了未燃尽的燃料进一步燃烧并控制还原性气氛，所以在需要一部分三次风作为脱氮风Tg2从喷腾分解炉3下部进入，这部分脱氮风Tg2一方面要保证燃料的燃烧，另一方面要控制还原气氛，以达到降低气体中氮氧化物的目的。未燃尽的燃料继续随着气体向喷腾分解炉3出口运动，为了保证该部分燃料继续燃烧，需要在喷腾分解炉3的中部或上部通入一部分三次风作为脱氮风Tg3，并控制该区域处于还原气氛，使得气体中的氮氧化物进一步得到还原，最终接近燃尽的燃料、近乎完全分解的生料、氮氧化物含量较低的气体一道丛分解炉出口Cg排出。本实用新型的结构可以大幅度地提高了分解炉的脱氮效果，同时能够满足燃料燃烧和生料分解的目的，最终大幅度地降低了氮氧化物的排放，能取得较理想的经济效益和社会效益。
实施例二
本实施例的结构如图2所示，其结构与实施例一相似，区别在于：本实施例的三次风总管6分别单独分成进入预燃室2的三次风管Tg1、进入喷腾分解炉3下部的脱氮分风管Tg2及进入喷腾分解炉3中部或上部的脱氮分风管Tg3。三次风管Tg1、脱氮分风管Tg2和脱氮分风管Tg通过各自的阀门D1、D2、D3进行风量控制或炉内燃烧还原气氛的控制，从而达到有效降低氮氧化物的排放的目的。
本实施例的工作原理与实施例一相同，在此不在重复。
实施例三
本实施例的结构如图3所示，其结构与实施例一相似，区别在于：本实施例的三次风总管6上除了进入预燃室2的三次风管Tg1外，还接有一根脱氮风总管，该脱氮风总管分成三根脱氮分风管进入喷腾分解炉3内。第一根是从喷腾分解炉3下部进入的脱氮分风管Tg2，该脱氮分风管Tg2上设有阀门D2。第二根是从喷腾分解炉3中部进入的脱氮分风管Tg3，该脱氮分风管Tg3上设有阀门D3。第三根是从喷腾分解炉3上部进入的脱氮分风管Tg4，该脱氮分风管Tg4上设有阀门D4。三次风管Tg1、脱氮分风管Tg2、脱氮分风管Tg3和脱氮分风管Tg4通过各自的阀门D1、D2、D3、D4进行风量控制或炉内燃烧还原气氛的控制，从而达到有效降低氮氧化物的排放的目的。
本实施例的工作原理与实施例一相同，在此不在重复。
实施例四
本实施例的结构如图4所示，其结构与实施例一相似，区别在于：带有两个预燃室2-1和2-2。同时三次风总管6被分成进预燃室2-1的三次风分风管Tg1-1、进预燃室2-2的三次风分风管Tg1-2、进喷腾分解炉3下部的脱氮分风管Tg2和进喷腾分解炉3中部或上部的脱氮分风管Tg3，燃料分别进入预燃室2-1和2-2，物料分别进入预燃室2-1和2-2，由于氮氧化物的还原需要时间，而燃料燃烧也需要时间，为了保证燃料燃烧的同时，降低气体中的氮氧化物的含量，这种多进风结构很好地适应了燃料的燃烧和氮氧化物的还原，可以保证预燃室2-1、2-2及喷腾分解炉3的下部、中部和上部处于还原气氛，从而获得更好的脱氮效果。
本实施例的工作原理与实施例一相同，在此不在重复。
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形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，包括单个或两个预燃室和喷腾分解炉，所述喷腾分解炉上设有窑尾废气入炉接口和气体出口，所述预燃室上设有入炉三次风管、预燃室燃料烧嘴和入炉物料料管，其特征在于：所述喷腾分解炉的不同部位至少接有两根脱氮分风管。
2.如权利要求1所述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其特征在于：所述入炉三次风管上接有一根脱氮风总管，所述脱氮风总管分成两根脱氮分风管进入喷腾分解炉内，其中一根从喷腾分解炉的下部进入，另一根从喷腾分解炉的中部或上部进入。
3.如权利要求1所述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其特征在于：所述入炉三次风管上接有两根脱氮分风管，其中一根从喷腾分解炉的下部进入，另一根从喷腾分解炉的中部或上部进入。
4.如权利要求1所述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其特征在于：所述入炉三次风管上接有一根脱氮风总管，所述脱氮风总管分成三根脱氮分风管进入喷腾分解炉内，第一根从喷腾分解炉的下部进入，第二根从喷腾分解炉的中部进入，第三根从喷腾分解炉的上部进入。
5.如权利要求1所述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其特征在于：所述预燃室设有两个，分为左预燃室和右预燃室，所述入炉三次风管上接有三根分风管，第一根分风管又分成两根脱氮分风管，其中一根脱氮分风管从喷腾分解炉的下部进入，另一根脱氮分风管从喷腾分解炉的中部或上部进入，第二根分风管进入左预燃室内，第三根分风管进入右预燃室内。
6.如权利要求1-5中任一个权利要求所述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其特征在于：所述进入预燃室的三次风管和各脱氮分风管上都设有阀门。
7.如权利要求6所述的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉，其特征在于：所述阀门是蝶阀或闸阀。
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