CN202303362U - 环保型水泥窑燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的环保型水泥窑燃烧器，主要是在现有的水泥窑燃烧器的基础上，将外风管和内风管的前端适当缩短，并增设外风渐缩管和混合风出口渐缩管，所述外风渐缩管固装在外风管前端，混合风出口渐缩管固装在外风渐缩管前端且套装在煤风管上。通过煤风管前后滑动，即可方便的改变燃烧器混合风通道的出口截面积，进而改变混合风通道的出口风速。能在不增加风量的情况下，有效的提高煤风外围风幕的混合风的风速，使得燃烧器出口的中心部位形成强制回流区，延缓了火焰的急速燃烧，从而抑制氮氧化物（NOX）的生成，而有利于环境保护，还能进一步减弱火焰对水泥回转窑窑皮的冲刷，有利于保护水泥窑内窑衬。是现有的水泥窑燃烧器的升级换代产品。

Description

环保型水泥窑燃烧器
技术领域
本实用新型涉及一种用于水泥熟料煅烧的水泥窑燃烧器，特别是一种能有效增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间，而起到抑制NOX的效果的环保型水泥窑燃烧器，属于水泥熟料煅烧设备。
背景技术
氮氧化物（NOX）是大气污染的主要来源之一，它们直接危害到人体的健康，同时还对环境造成非常严重的危害，具体到以下几点：（1）对人体的致毒作用。（2）是酸雨和酸雾的主要原因之一。（3）大气中的氮氧化物和挥发性有机物在达到一定浓度后，在阳光的照射下，产生一系列的光化学反应，可形成光化学烟雾。（4）参与臭氧层的破坏。（5）对植物的损坏作用。近年来，氮氧化物排放呈现逐年上升的趋势，危害也越来越严重。NOX主要是化石燃料在燃烧中生成，水泥行业由于大量使用煤作为燃料，也造成大量的NOX排放，据估计2010年水泥行业的氮氧化物（NOX）排放量已达到142.8万吨，居火力发电和汽车尾气后列第三位，因此水泥行业的氮氧化物排放也越来越受到重视，控制排放量变的越来越重要。
通过水泥窑烟气特性分析可以知道，新型干法水泥生产工艺中,回转窑是NOX的主要来源。煅烧水泥熟料时生成NOX的途径主要有以下几种：第一种热力NOX，它是燃料在水泥窑头1400℃以上燃烧时会产生大量NOX；第二种瞬发NOX,它是有碳氢根存在时，于火焰前端瞬发形成的NOX，一般这种瞬发NOX生成量的比例很小；第三种燃料NOX,它是由燃料中所含的化学结合氮所产生的。理论分析和实际经验表明，回转窑窑头的NOX产生量所占比例更大。大部分（NOX）排放属于第一种热力NOX。国内很多生产线的排放都达不到国家标准（GB4915-2004规定水泥制造业氮氧化物（NOX）排放应小于800 mg/m3，约合650ppm）。
由燃烧产生的NOX，而其燃烧方法和燃烧条件对NOX的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOX，其主要途径如下： 
　　1．选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料； 
　　2．降低空气过剩系数，降低燃料周围氧的浓度； 
　　3．在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少热反应NOX； 
　　4．在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。 
燃烧器是水泥工业中保证燃料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过程的重要设备，因此，要抑制NOX的生成量就必须从燃烧器入手。考虑到水泥回转窑的特性，必须保证熟料煅烧所需要的温度和稳定的氧化气氛，所以，上述第2和第4种途径是抑制NOX的生成量的主要方法。
传统的水泥窑燃烧器，其结构包括外风管、内风管、煤风管、中心风管、油枪管、旋流器和稳焰器，所述外风管套装在内风管上，内风管伸缩滑动套装在煤风管上，煤风管套装在中心风管上，中心风管套装在油枪管上，旋流器装在内风管与煤风管之间，稳焰器装在中心风管与油枪管之间。其通道出口是独立的，并且面积为固定不变的，虽然煤风管在内风管内也能进行伸缩移动调节，但出口截面积为固定不变的。要调节风道的出口的风速，只能通过调节各个通道的风量来实现，如要增大风速，就得加大一次风量，还需同时对内风和外风进行调节，既增加了能耗，又为增加NOX的生成提供足够的氧。所以明显存在氮氧化物（NOX）高的严重缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述现有水泥窑燃烧器存在氮氧化物（NOX）高的不足之处，提出一种能通过调节燃烧器出口风道的面积，改变燃烧器出口风速。有效降低一次风量，并能有效增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间，从而起到抑制NOX的效果的设计合理，结构简单，操作使用方便的环保型水泥窑燃烧器。
本实用新型的环保型水泥窑燃烧器，主要是在包括外风管、内风管、煤风管、中心风管、油枪管、旋流器和稳焰器，所述外风管套装在内风管上，内风管伸缩滑动套装在煤风管上，煤风管套装在中心风管上，中心风管套装在油枪管上，旋流器装在内风管与煤风管之间，稳焰器装在中心风管与油枪管之间组成的水泥窑燃烧器的基础上，将外风管和内风管的前端适当缩短，并增设外风渐缩管和混合风出口渐缩管，所述外风渐缩管固装在外风管前端，混合风出口渐缩管固装在外风渐缩管前端且套装在煤风管上。
所述外风渐缩管的渐缩角度为30～50度， 混合风出口渐缩管的渐缩角度为2～5度，混合风出口渐缩管前端与煤风管的间隙为2～10mm。
本实用新型的环保型水泥窑燃烧器，由于将外风管和内风管的前端适当缩短后并在外风管的前端增设有外风渐缩管，使外风与内风组合而成混合风，再经外风渐缩管前端的混合风出口渐缩管与煤风管组成的混合风通道喷出，使得喷出的混合风同时具有轴流和旋流效果。又由于煤风管可以在内风管内前后滑动，通过煤风管前后滑动，配合渐缩的混合风出口渐缩管即可方便的改变燃烧器混合风通道的出口截面积，进而改变混合风通道的出口风速。能在不增加风量的情况下，有效的提高煤风外围风幕的混合风的风速，其混合风通道出口的风速一般比中心风管稳焰器出口风速大很多，而煤风管内的煤风出口速度一般为稳焰器出口风速的一半，形成较大的速差，使得燃烧器出口的中心部位形成强制回流区，延缓了火焰的急速燃烧，火焰热力也变的更均匀，温度更平稳，从而抑制氮氧化物（NOX）的生成，有效减少NOX的产生而有利于环境保护，还能进一步减弱火焰对水泥回转窑窑皮的冲刷，有利于保护水泥窑内窑衬。 是一种设计合理，结构简单，操作使用方便的环保型水泥窑燃烧器。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图；
图2是将图1中的煤风管在内风管内向后滑动的结构示意图；
图3是本实用新型的工作状态示意图。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本实用新型的一种结构示意图，参见附图1，图中的1是外风管，2是内风管，3是旋流器，4是外风渐缩管，5是混合风出口渐缩管，6是煤风管，7是中心风管，8是稳焰器，9是油枪管。所述外风管1套装在内风管2上，内风管2伸缩滑动套装在煤风管6上，煤风管6套装在中心风管7上，中心风管7套装在油枪管9上，旋流器3装在内风管2与煤风管6之间，稳焰器8装在中心风管7与油枪管9之间，将外风管1和内风管2的前端适当缩短后，增设外风渐缩管4和混合风出口渐缩管5，所述外风渐缩管4固装在外风管1前端，混合风出口渐缩管5固装在外风渐缩管4前端且套装在煤风管6上。
为了获得理想的混合风风幕，所述外风渐缩管4的渐缩角度选为30～50度， 混合风出口渐缩管5的渐缩角度选为2～5度，混合风出口渐缩管5前端与煤风管的间隙选为2～10mm。
工作时，煤风管6可以在内风管2内前后滑动，当煤风管6在内风管2内向后滑动时，如图2所示，混合风出口渐缩管5的后部接近煤风管6的前端，混合风通道的出口截面积较大，在风量不变的情况下，可适当调低混合风的风速。当煤风管6在内风管2内向前滑动时，如图2所示，混合风出口渐缩管5的前端接近煤风管6的前端，使混合风通道的出口截面积变小，在风量不变的情况下，能有效的提高煤风外围风幕的混合风的风速。其混合风通道出口的风速一般比中心风管稳焰器出口风速大很多，而煤风管内的煤风出口速度一般为稳焰器出口风速的一半，形成较大的速差，使得燃烧器出口的中心部位形成强制回流区，如图3所示，延缓了火焰的急速燃烧，使火焰热力也变的更均匀，温度更平稳，从而抑制NOX的生成，有效减少NOX的产生而有利于环境保护，还能进一步减弱火焰对水泥回转窑窑皮的冲刷，有利于保护水泥窑内窑衬。 是现有的水泥窑燃烧器的升级换代产品。

Claims (2)

1.一种环保型水泥窑燃烧器，包括外风管、内风管、煤风管、中心风管、油枪管、旋流器和稳焰器，所述外风管套装在内风管上，内风管伸缩滑动套装在煤风管上，煤风管套装在中心风管上，中心风管套装在油枪管上，旋流器装在内风管与煤风管之间，稳焰器装在中心风管与油枪管之间，其特征在于将外风管和内风管的前端适当缩短，并增设外风渐缩管和混合风出口渐缩管，所述外风渐缩管固装在外风管前端，混合风出口渐缩管固装在外风渐缩管前端且套装在煤风管上。
2.如权利要求1所述的环保型水泥窑燃烧器，其特征在于所述外风渐缩管的渐缩角度为30～50度， 混合风出口渐缩管的渐缩角度为2～5度，混合风出口渐缩管前端与煤风管的间隙为2～10mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103104925A (zh) * 2013-02-01 2013-05-15 浙江特富锅炉有限公司 燃用化工废气燃烧器
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