CN202501450U - 自循环式煤粉炉装置 - Google Patents

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张进
卫立新
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Abstract

本实用新型公开了一种自循环式煤粉炉装置，煤粉燃烧烟气发生炉的内腔和外壳之间设置夹层，煤粉燃烧烟气发生炉内腔的前端分别设有天然气烧嘴和煤粉烧嘴，煤粉燃烧烟气发生炉内腔的尾端分别连接高温烟气管道和自循环废气管道；天然气烧嘴连接天然气助燃风机，煤粉烧嘴分别连接气粉混合装置和第二风管，气粉混合装置分别连接第一风管和变频给料器，第二风管和第一风管均通过煤粉燃烧烟气发生炉的夹层连通煤粉助燃风机。本实用新型采用煤粉作为主燃料，天然气作为辅助燃料，降低了燃料成本；将粉煤制备系统的循环风与煤粉燃烧烟气发生炉的高温烟气混合，相对于开式燃烧系统，煤粉燃烧烟气发生炉的烟排放口氧含量大大降低，保证了粉煤制备系统的安全。

Description

自循环式煤粉炉装置
技术领域
本实用新型涉及一种自循环式煤粉炉装置。
背景技术
目前，高炉喷吹煤粉项目作为一项成熟技术被国内绝大多数钢铁企业接受并采用，在高炉冶炼过程中，煤粉同时具备还原剂及燃料的双重作用。
煤粉的这一特性也非常适合有色冶炼行业铜冶炼炉对燃料和还原剂的需求，但有色行业没有高炉煤气及热风炉废气等高炉冶炼生产生成的副产品。因此，有色行业的粉煤制备系统需要配备高温烟气发生装置，高温烟气发生装置需要在市场上单独采购液化气、天然气或燃油等大量燃料，通过燃烧燃料来加热空气，进而产生干燥煤粉的高温空气；由于现有的高温烟气发生装置采用开放式燃烧系统，有色行业粉煤制备系统产生的废气的氧含量一直无法得到有效控制，因而大多直接排放到大气中，不仅污染空气，而且由于排放出的废气的温度也在七八十度以上，造成了能量的浪费。
发明内容
发明目的：本实用新型所要解决的技术问题是，针对有色行业对煤粉需求的现状，提供一种可以降低燃料成本及粉煤制备系统氧含量的自循环式煤粉炉装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种自循环式煤粉炉装置，包括煤粉燃烧烟气发生炉，所述的煤粉燃烧烟气发生炉包括内腔和外壳，内腔和外壳之间留有夹层；所述煤粉燃烧烟气发生炉内腔的前端分别设有天然气烧嘴和煤粉烧嘴，煤粉燃烧烟气发生炉内腔的尾端分别连接高温烟气管道和自循环废气管道；天然气烧嘴连接天然气助燃风机，煤粉烧嘴分别连接气粉混合装置和第二风管，气粉混合装置分别连接第一风管和变频给料器，第二风管和第一风管均通过煤粉燃烧烟气发生炉的夹层连通煤粉助燃风机，变频给料器通过插板阀装置连接煤粉中间储仓，煤粉中间储仓还与气体流化装置连接，煤粉中间储仓通过送粉管路连接粉煤制备系统的出料口；高温烟气管道的出风口通过高温烟气管道连通粉煤制备系统的进风口，粉煤制备系统的出风口连通自循环废气管道的进风口。
进一步的，在煤粉燃烧烟气发生炉的尾端连接放散管道，在放散管道上设有水冷阀门；煤粉中间储仓的上部设有仓顶布袋除尘器。
更进一步的，在天然气烧嘴和天然气助燃风机之间设有第一空气调节阀，在煤粉燃烧烟气发生炉的夹层和煤粉助燃风机之间设有第二空气调节阀。
有益效果：1)本实用新型利用粉煤制备系统自身干燥过的煤粉作为煤粉燃烧烟气发生炉的主燃料，利用天然气作为辅助燃料，保证了煤粉的充分燃烧，降低了燃料成本。根据提供相同热量烟气需要的燃料介质计算，1kg的煤粉可以取代1.64m3的天然气，根据煤粉与天然气的市价进行估算，每燃烧1kg煤粉每可节约成本1.4元，按产量10t/h的粉煤制备系统计算，小时燃烧煤粉量120kg，年消耗煤粉量1036.8吨，即年节约成本145.2万元，效益显著。
2)将粉煤制备系统排放出的废气再回收到煤粉燃烧烟气发生炉内中，与煤粉燃烧烟气发生炉中的高温烟气混合，混合后的烟气再重新进入粉煤制备系统使用，这样使高温烟气形成部分烟气闭式循环，降低了烟气的氧含量，本实用新型的闭式烟气循环系统排放到干燥粉煤制备系统的烟气的含氧量为14％，而开放式排放燃烧系统排放到粉煤制备系统中的烟气的含氧量为18％；从而保证了粉煤制备系统的安全氛围。
3)由于回收利用了煤粉燃烧烟气发生炉排放的部分高温烟气，达到节能的目的。
4)本实用新型不仅可运用在有色行业的粉煤制备工程中，也可以在其他行业的粉煤制备工程进行推广。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的俯视结构示意图，省略煤粉中间储仓和送粉管路。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1和2所示，本实用新型的自循环式煤粉炉装置包括煤粉燃烧烟气发生炉1，煤粉燃烧烟气发生炉1包括内腔和外壳，内腔和外壳之间留有空间，形成空的夹层(图中未示意出)。
煤粉燃烧烟气发生炉1内腔的前端分别设有天然气烧嘴2和煤粉烧嘴3；煤粉燃烧烟气发生炉1内腔的尾端分别连通高温烟气管道9、自循环废气管道21和放散管道15，放散管道15上设有水冷阀门16。粉煤制备系统设有循环通风管路：高温烟气管道9的出风口连通粉煤制备系统的进风口，粉煤制备系统的出风口连通自循环废气管道21的进风口。
天然气烧嘴2通过第一空气调节阀18连接天然气助燃风机6；煤粉烧嘴3分别连接气粉混合装置7和第二风管5，气粉混合装置7分别连接第一风管4和变频给料器10，第二风管5和第一风管1均通过煤粉燃烧烟气发生炉的夹层连接第二空气调节阀19，第二空气调节阀19连接煤粉助燃风机11。变频给料器10通过插板阀装置12连接煤粉中间储仓13，煤粉中间储仓13还连接有气体流化装置8，煤粉中间储仓13通过送粉管路14连接粉煤制备系统的出料口。
在煤粉燃烧烟气发生炉1的底部还连接排灰装置20。
本实用新型的工作原理为：
输送载体通过送粉管路14将煤粉经粉煤制备系统的出料口送至煤粉中间储仓13，煤粉中间储仓13上部的仓顶布袋除尘器17将气体与煤粉分离并将气体排出仓外；开启天然气助燃风机6，通过天然气烧嘴2燃烧天然气，利用燃烧天然气产生的热量将煤粉燃烧烟气发生炉1内腔中的温度提升至850℃左右；启动煤粉助燃风机11和变频给料器10，煤粉中间储仓13中的煤粉经气体流化装置8流化后，经插板阀装置12和变频给料器10输送至气粉混合装置7；煤粉助燃风机11产生的助燃风经煤粉燃烧烟气发生炉1的夹层预热后进行分流，其中一部分助燃风经第一风管4与气粉混合装置7中的煤粉混合，将煤粉送至煤粉烧嘴3，另一部分助燃风经第二风管5进入煤粉烧嘴3与煤粉混合，并在煤粉燃烧烟气发生炉1内进行燃烧。煤粉燃烧稳定后，加大变频给料器10煤粉给料量，并关闭第一空气调节阀18。
煤粉燃烧烟气发生炉1内的煤粉燃烧会产生850℃至1000℃的高温烟气，同时粉煤制备系统经自循环废气管道21通入煤粉燃烧烟气发生炉1内70℃左右的循环风，高温烟气在煤粉燃烧烟气发生炉1的尾端与循环风混合，并形成180至200℃的烟气，然后经高温烟气管道9进入粉煤制备系统烘干原煤。
由于将粉煤制备系统的循环风与煤粉燃烧烟气发生炉的高温烟气混合，使高温烟气形成部分烟气闭式循环，相对于开放式系统，煤粉燃烧烟气发生炉的烟气排放口氧含量大大降低，从而保证了粉煤制备系统的安全氛围。
本实用新型采用的煤粉燃烧烟气发生炉使用成本较低，在一段时间的应用后，优势逐步体现，可以大大降低企业的生产成本。其不仅可运用在有色行业的粉煤制备工程中，也可以在其他行业的粉煤制备工程进行推广。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种自循环式煤粉炉装置，包括煤粉燃烧烟气发生炉(1)，其特征在于：所述的煤粉燃烧烟气发生炉(1)包括内腔和外壳，内腔和外壳之间留有夹层；所述煤粉燃烧烟气发生炉(1)内腔的前端分别设有天然气烧嘴(2)和煤粉烧嘴(3)，煤粉燃烧烟气发生炉(1)内腔的尾端分别连接高温烟气管道(9)和自循环废气管道(21)；天然气烧嘴(2)连接天然气助燃风机(6)，煤粉烧嘴(3)分别连接气粉混合装置(7)和第二风管(5)，气粉混合装置(7)分别连接第一风管(4)和变频给料器(10)，第二风管(5)和第一风管(4)均通过煤粉燃烧烟气发生炉(1)的夹层连通煤粉助燃风机(11)，变频给料器(10)通过插板阀装置(12)连接煤粉中间储仓(13)，煤粉中间储仓(13)还与气体流化装置(8)连接，煤粉中间储仓(13)通过送粉管路(14)连接粉煤制备系统的出料口；高温烟气管道(9)的出风口通过高温烟气管道(9)连通粉煤制备系统的进风口，粉煤制备系统的出风口连通自循环废气管道(21)的进风口。
2.根据权利要求1所述的一种自循环式煤粉炉装置，其特征在于：所述煤粉燃烧烟气发生炉(1)的尾端连接有放散管道(15)。
3.根据权利要求2所述的一种自循环式煤粉炉装置，其特征在于：所述放散管道(15)上设有水冷阀门(16)。
4.根据权利要求1所述的一种自循环式煤粉炉装置，其特征在于：所述煤粉中间储仓(13)的上方设有仓顶布袋除尘器(17)。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种自循环式煤粉炉装置，其特征在于：所述天然气烧嘴(2)和天然气助燃风机(6)之间设有第一空气调节阀(18)。
6.根据权利要求1或2或4所述的一种自循环式煤粉炉装置，其特征在于：所述煤粉燃烧烟气发生炉(1)的夹层和煤粉助燃风机(11)之间设有第二空气调节阀(19)。
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