CN206330425U - 水泥工业用分解炉 - Google Patents

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宋晓贤
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Abstract

本实用新型公开了一种水泥工业用分解炉，其包括分解炉主体和设置在分解炉主体底部的下锥体，下锥体底部与窑尾烟室连通，在分解炉主体下部设有三次风管和上生料喷入口，在下锥体侧壁上设有煤粉喷入口和下生料喷入口，在窑尾烟室侧部装设有高效燃烧器，高效燃烧器的喷嘴设置在窑尾烟室内部。本实用新型的优点：通过高效燃烧器喷入还原气体，在下锥体内建立还原区；同时，通过下生料喷入口向下锥体内喷入低温生料，一方面，可使下锥体内部的温度场达到NOX还原所需的温度，增加NOX还原效果，另一方面，生料分解产生的CaO可催化NOX与CO还原气体发生还原反应，将NOX还原成N2等无污染的惰性气体，有效地降低了NOX的排出量。

Description

水泥工业用分解炉
技术领域：
本实用新型涉及一种分解炉，具体地说涉及一种水泥工业用分解炉。
背景技术：
水泥熟料以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料后送入分解炉进行预分解，经分解炉落下的生料送入回转窑内，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。但是，在水泥熟料生产的过程中会产生大量的NOx有害气体，NOx有害气体的还原必须要有850℃-950℃的温度场，并且要在无氧还原介质的气氛下才能够进行还原。而由回转窑窑尾输出的尾气温度一般为1100℃-1200℃、且含氧量在2.0％—3.0％，且为了供燃料和生料燃烧需要向分解炉内通入三次风，更是加大了含氧量，因此无法在分解炉内进行NOx的还原。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种可还原氮氧化物的水泥工业用分解炉。
本实用新型由如下技术方案实施：水泥工业用分解炉，其包括分解炉主体和设置在所述分解炉主体底部的下锥体，所述下锥体底部与窑尾烟室连通，在所述分解炉主体下部设有三次风管和上生料喷入口，在所述下锥体侧壁上设有煤粉喷入口和下生料喷入口，在所述窑尾烟室侧部装设有高效燃烧器，所述高效燃烧器的喷嘴设置在所述窑尾烟室内部。
进一步的，所述下生料喷入口设置在所述煤粉喷入口上方的所述下锥体侧壁上。
进一步的，所述上生料喷入口设置在所述三次风管上方的所述分解炉主体侧壁上。
进一步的，所述高效燃烧器包括筒体、喷煤管、导向板和还原气支管，所述筒体一端封闭，所述喷煤管一端穿过所述筒体封闭端置于所述筒体内部；所述还原气支管倾斜设置在所述喷煤管一侧，所述还原气支管一端与所述筒体内部连通；在所述筒体敞口端内壁上固定设有沿所述喷煤管长度方向布置的若干所述导向板，所述导向板一端边与所述筒体内壁固定连接。
进一步的，所述导向板为半圆弧形板。
本实用新型的优点：通过高效燃烧器喷入还原气体，在下锥体内建立还原区；同时，通过下生料喷入口向下锥体内喷入低温生料，一方面，可使下锥体内部的温度场达到NOX还原所需的温度，增加NOX还原效果，另一方面，生料分解产生的CaO可催化NOX与CO还原气体发生还原反应，将NOX还原成N2等无污染的惰性气体，有效地降低了NOX的排出量。
附图说明：
图1为本实用新型整体结构示意图。
图2为高效燃烧器结构示意图。
图3为图2的A-A剖视图
分解炉主体1、下锥体2、窑尾烟室3、三次风管4、上生料喷入口5、煤粉喷入口6、下生料喷入口7、高效燃烧器8、筒体8.1、喷煤管8.2、导向板8.3、还原气支管8.4、喷嘴8.5。
具体实施方式：
如图1至图3所示，水泥工业用分解炉，其包括分解炉主体1和设置在分解炉主体1底部的下锥体2，下锥体2底部与窑尾烟室3连通，窑尾气经窑尾烟室3进入下锥体2内；在分解炉主体1下部设有三次风管4和上生料喷入口5，上生料喷入口5设置在三次风管4上方的分解炉主体1侧壁上，上生料喷入口5喷入的生料可与三次风管4喷入的高温三次风混合分解；在下锥体2侧壁上设有煤粉喷入口6和下生料喷入口7，下生料喷入口7设置在煤粉喷入口6上方的下锥体2侧壁上，下生料喷入口7喷入的生料可与煤粉喷入口6喷入的煤粉混合，生料吸收煤粉燃烧产生热量分解；在窑尾烟室3侧部装设有高效燃烧器8，高效燃烧器8的喷嘴8.5设置在窑尾烟室3内部；高效燃烧器8包括筒体8.1、喷煤管8.2、导向板8.3和还原气支管8.4，筒体8.1一端封闭，喷煤管8.2一端穿过筒体8.1封闭端置于筒体8.1内部；还原气支管8.4倾斜设置在喷煤管8.2一侧，还原气支管8.4一端与筒体8.1内部连通；筒体8.1敞口端为喷嘴8.5，在喷嘴8.5内壁上固定设有沿喷嘴8.5圆周方向布置的4块导向板8.3，导向板8.3的长度方向沿喷嘴8.5的轴线方向布置，导向板8.3为半圆弧形板，导向板8.3一端边与喷嘴8.5内壁固定连接，导向板8.3另一端边置于筒体8.1内部；还原气支管8.4喷入筒体8.1的还原气体与喷煤管8.2喷入的煤粉一起进入窑尾烟室3内，一方面，通过还原气支管8.4可直接为窑尾烟室3内部提供充足的还原气体；另一方面，还原气体的喷入会使窑尾烟室3内形成无氧环境，因此，煤粉燃烧产生的CO不会迅速燃烧而是同样作为还原气体进入下锥体2内部；导向板8.3可使还原气体与煤粉充分混合。
工作过程：CO还原气体和一部分煤粉分别经还原气支管8.4和喷煤管8.2喷入筒体8.1，CO气体与煤粉在筒体8.1内充分混合后一同由喷嘴8.5喷入窑尾烟室3内；由于窑尾废气温度高达1100℃-1200℃，可将由高效燃烧器8喷出的煤粉瞬间点燃，且煤粉在缺氧条件(CO环境)下燃烧也抑制了自身燃烧产生NOX，从而实现NOX的降低，且燃料燃烧除产生NOX外，气相中还存在有H2,CO,CH4,和CXHX等还原性气体，这些还原气体同样可以与NOX发生还原反应，减少NOX含量；窑尾烟室3内煤粉燃烧产生的热量和CO气体随窑尾气一起上升进入下锥体2内，下锥体2内含有大量CO气体，而含氧量较少，因此，在下锥体2内部形成CO还原区；
一部分生料和煤粉分别由下生料喷入口7和煤粉喷入口6喷入下锥体2内，一方面，可以利用下生料喷入口7喷入的低温生料来改变下锥体2局部的温度，以使下锥体2内部的温度场达到NOX还原所需的温度，增加NOX还原效果；另一方面，煤粉燃烧产生的热量可催化生料分解，生料分解后的主要产物是CaO，对NO的转化反应具有催化作用，催化过程有以下步骤：1)金属氧化物被煤焦表面的活性点还原为金属或低价金属氧化物；2)NO在金属氧化物表面的吸附；3)O在NO与金属之间传递；4)焦炭表面的O解吸附；
大部分生料由上生料喷入口5喷入分解炉主体1内部，与三次风管4送入的三次风混合燃烧，发生分解反应。
综上所述，在下锥体2内，NOX在CaO的催化作用下与CO还原气体发生还原反应，将NOX还原成N2等无污染的惰性气体，有效地降低了NOX的排出量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.水泥工业用分解炉，其包括分解炉主体和设置在所述分解炉主体底部的下锥体，所述下锥体底部与窑尾烟室连通，其特征在于，在所述分解炉主体下部设有三次风管和上生料喷入口，在所述下锥体侧壁上设有煤粉喷入口和下生料喷入口，在所述窑尾烟室侧部装设有高效燃烧器，所述高效燃烧器的喷嘴设置在所述窑尾烟室内部。
2.根据权利要求1所述的水泥工业用分解炉，其特征在于，所述下生料喷入口设置在所述煤粉喷入口上方的所述下锥体侧壁上。
3.根据权利要求1或2任一所述的水泥工业用分解炉，其特征在于，所述上生料喷入口设置在所述三次风管上方的所述分解炉主体侧壁上。
4.根据权利要求1或2任一所述的水泥工业用分解炉，其特征在于，所述高效燃烧器包括筒体、喷煤管、导向板和还原气支管，所述筒体一端封闭，所述喷煤管一端穿过所述筒体封闭端置于所述筒体内部；所述还原气支管倾斜设置在所述喷煤管一侧，所述还原气支管一端与所述筒体内部连通；在所述筒体敞口端内壁上固定设有沿所述喷煤管长度方向布置的若干所述导向板，所述导向板一端边与所述筒体内壁固定连接。
5.根据权利要求3所述的水泥工业用分解炉，其特征在于，所述高效燃烧器包括筒体、喷煤管、导向板和还原气支管，所述筒体一端封闭，所述喷煤管一端穿过所述筒体封闭端置于所述筒体内部；所述还原气支管倾斜设置在所述喷煤管一侧，所述还原气支管一端与所述筒体内部连通；所述筒体敞口端为所述喷嘴，在所述喷嘴内壁上固定设有沿所述喷嘴圆周方向布置的若干所述导向板，所述导向板长度方向沿所述喷嘴轴线方向布置，所述导向板一端边与所述喷嘴内壁固定连接。
6.根据权利要求4所述的水泥工业用分解炉，其特征在于，所述导向板为半圆弧形板。
7.根据权利要求5所述的水泥工业用分解炉，其特征在于，所述导向板为半圆弧形板。
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