CN201583138U - 多级旋喷分解炉 - Google Patents

Abstract

一种多级旋喷分解炉，它包括至少两级依次串联的旋喷区，每级旋喷区主要由旋流区和喷腾悬浮反应区组成，旋流区设有切向进风口；前级旋喷区的喷腾悬浮反应区与后一级旋喷区的旋流区连接，最后级旋喷区的喷腾悬浮反应区连接后续设备。本实用新型多级旋喷分解炉，在单效应分解炉的基础上增加旋喷区，炉中的气流和生料、燃料处于悬浮-喷腾-旋流相结合的气固流动状态，而且燃烧空气分级加入，大大提高气-固两相换热效果，实现燃料的分级燃烧，实现入窑生料CaCO₃的高比例分解，降低燃料燃烧产生的氮氧化物的排放量，为提高水泥窑产量，降低氮氧化物的排放奠定基础。

Description

多级旋喷分解炉

技术领域

本实用新型涉及多级旋喷分解炉，尤其是一种用于水泥熟料、氧化镁、氧化铝等煅烧的多级旋喷分解炉。

背景技术

目前，水泥熟料的煅烧目前采用先进的新型干法煅烧技术，其显著特点是在工艺流程上增设了预分解炉，使系统单产能力大幅度提高，从而提高了劳动生产率，大幅降低了水泥生产的热耗和电耗及吨投资，提高了经济效益和社会效益。但是，水泥生产毕竟是个高能耗的产业，限于现有分解炉的结构，燃料的燃尽和物料的分解，必须要有足够的炉容和过剩空气。如何强化分解炉内气固两相的混合，加强物料在分解炉内的燃烧和分解，促使燃料在较低的过剩空气的条件下，达到燃料的燃尽和物料的分解，一直是行业研究的方向和追求的目标。同时，由于物料的高温煅烧，烟气中产生大量的氮氧化物，氮氧化物的排放对环境造成极大的危害。采取有效措施，大幅降低氮氧化物的排放，是行业目前必须面临的问题。目前通常采取的措施有以下种：

1)采用分解炉喷氨脱氮技术，该技术虽然效果较好，但由于成本太高，很难推广应用；

2)采用脱氮喷嘴使燃料喷在窑尾烟气中，利用还原气氛降低氮氧化物的排放。该技术虽然成本较低，但还原气氛导致装备内部很容易结皮，使系统阻力增加，影响生产，甚至堵塞系统，使生产终止。

3)三次风分叉技术，该技术由于不能确保煤粉在分解炉内及时的燃尽，脱氮效果非常有限，不能满足烟气脱氮减排的目的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多级旋喷分解炉，该多级旋喷分解炉可以大幅降低烧成废气氮氧化物的排放量，强化分解炉内物料的分解和燃料的燃烧。

本实用新型的技术方案是：

一种多级旋喷分解炉，它包括至少两级依次串联的旋喷区，每级旋喷区主要由旋流区和喷腾悬浮反应区组成，旋流区设有切向进风口；前级旋喷区的喷腾悬浮反应区与后一级旋喷区的旋流区连接，最后级旋喷区的喷腾悬浮反应区连接后续设备。

它包括两级依次串联的旋喷区，前级旋喷区由一次喷腾区、一次旋流区和一次喷腾悬浮反应区组成，一次旋流区设有切向进风口；后一级旋喷区由二次旋流区和二次喷腾悬浮反应区组成，二次旋流区设有切向进风口，二次喷腾悬浮反应区连接后续设备。

所述一次旋流区上设有燃料喂入点。

所述二次喷腾悬浮反应区为U形。

所述一次喷腾区设置在多级旋喷分解炉炉体的下部。

所述后续设备可为分离器。

所述喷腾悬浮反应区与多级旋流区联接或者直接连接后续设备。

喷腾悬浮反应区可以继续和多级旋流区联接，也可以直接进入后续设备。燃料喂入点可以一次全部喂入，也可以分多点多次喂入。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型多级旋喷分解炉，在单效应分解炉的基础上增加旋喷区，炉中的气流和生料、燃料处于悬浮-喷腾-旋流相结合的气固流动状态，而且燃烧空气分级加入，大大提高气-固两相换热效果，实现燃料的分级燃烧，实现入窑生料CaCO3的高比例分解，降低燃料燃烧产生的氮氧化物的排放量，为提高水泥窑产量，降低氮氧化物的排放奠定基础。

本实用新型可以在不影响生产的前提下，增加少量的投资，即可大幅降低烧成废气氮氧化物的排放量，强化分解炉内物料的分解和燃料的燃烧，降低过剩空气量，从而达到节能减排的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。

图中：1为一次喷腾区、2为一次旋流区、3为一次喷腾悬浮反应区、4为二次旋流区、5为二次喷腾悬浮反应区、6为后续设备、7为切向进风口、8为切向进风口、9为燃料喂入点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

一种多级旋喷分解炉，它包括至少两级依次串联的旋喷区，每级旋喷区主要由旋流区和喷腾悬浮反应区组成，旋流区设有切向进风口；前级旋喷区的喷腾悬浮反应区与后一级旋喷区的旋流区连接，最后级旋喷区的喷腾悬浮反应区连接后续设备6。

它包括两级依次串联的旋喷区，前级旋喷区由一次喷腾区1、一次旋流区2和一次喷腾悬浮反应区3组成，一次旋流区2设有切向进风口7；后一级旋喷区由二次旋流区4和二次喷腾悬浮反应区5组成，二次旋流区4设有切向进风口8，二次喷腾悬浮反应区5连接后续设备6。所述一次旋流区2上设有燃料喂入点9。所述二次喷腾悬浮反应区5为U形。所述一次喷腾区1设置在炉体的下部。所述后续设备6可为分离器等设备。

本实用新型的多级旋喷分解炉，它包括整个喷旋炉体，喷旋炉体内分一次喷腾区1、一次旋流区2、一次喷腾悬浮反应区3、二次旋流区4、二次喷腾悬浮反应区5；一次喷腾区1设置在炉体的下部，一次喷腾区1顶部的炉体向上延长，加上切向进风口7形成一次旋流区2，一次旋流区2的出口形成喷腾悬浮反应区3，喷腾悬浮反应区3顶部的炉体向上延长，加上切向进风口8形成二次旋流区4，二次旋流区4的出口形成喷腾悬浮反应区5。

喷腾悬浮反应区5与多级旋流区联接或者直接连接后续设备6。喷腾悬浮反应区5可以继续和多级旋流区联接，也可以直接进入后续设备6。燃料喂入点9可以一次全部喂入，也可以分多点多次喂入。

本实用新型的工作原理为：

回转窑废气从一次喷腾区1高速流入一次旋流区2，形成喷腾效应，和切向风进口7高速进入的部分三次风共同形成旋转效应。部分或全部的燃料在一次喷腾区1喂入，部分或全部的物料在一次旋流区2喂入，在一次旋流区2内的喷腾和旋流作用下，燃料、物料以及烟气、空气强烈混合，燃料快速燃烧，物料快速分解，由于混合强烈，燃烧空气的利用率得到提高。混合燃烧后的固气混合物进入喷腾悬浮反应区3进一步完成燃烧和分解，由于该区域燃烧空气使用殆尽，形成的还原气氛使烟气中的氮氧化物含量大幅分解，从而有效降低烟气中的氮氧化物含量。还原气氛的固气混合物高速流入二次旋流区4，形成喷腾效应，和切向风进口8高速进入的部分三次风共同形成旋转效应。在二次旋流区4内的喷腾和旋流作用下，燃料、物料以及烟气、空气再度强烈混合，未燃尽的部分燃料和新进入的新鲜空气发生反应，进一步完成燃烧和物料的分解，混合燃烧后的固气混合物进入喷腾悬浮反应区5进一步完成燃烧和分解，然后进入分离器进行分离，完成预分解过程。根据原燃料的性能，可以进行设置多级串联的旋喷区进行多次喷旋，直至达到满意的结果。

Claims (6)

1.一种多级旋喷分解炉，其特征是它包括至少两级依次串联的旋喷区，每级旋喷区主要由旋流区和喷腾悬浮反应区组成，旋流区设有切向进风口；前级旋喷区的喷腾悬浮反应区与后一级旋喷区的旋流区连接，最后级旋喷区的喷腾悬浮反应区连接后续设备(6)。

2.根据权利要求1所述的多级旋喷分解炉，其特征是在于它包括两级依次串联的旋喷区，前级旋喷区由一次喷腾区(1)、一次旋流区(2)和一次喷腾悬浮反应区(3)组成，一次旋流区(2)设有切向进风口(7)；后一级旋喷区由二次旋流区(4)和二次喷腾悬浮反应区(5)组成，二次旋流区(4)设有切向进风口(8)，二次喷腾悬浮反应区(5)连接后续设备(6)。

3.根据权利要求2所述的多级旋喷分解炉，其特征是在于所述一次旋流区(2)上设有燃料喂入点(9)。

4.根据权利要求2所述的多级旋喷分解炉，其特征是在于所述二次喷腾悬浮反应区(5)为U形。

5.根据权利要求2所述的多级旋喷分解炉，其特征是在于所述一次喷腾区(1)设置在多级旋喷分解炉炉体的下部。

6.根据权利要求2所述的多级旋喷分解炉，其特征是在于所述喷腾悬浮反应区(5)与多级旋流区联接或者直接连接后续设备(6)。