CN207438576U - 一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，包括燃烧器主体，所述燃烧器主体两端分别设置有扩散出口段和连接入口段，所述扩散出口段通过变径管与燃烧器主体相连；所述扩散出口段内沿中轴线设置有导风锥，所述导风锥通过数个导流叶片与扩散出口段内壁相连，且导流叶片以绕圆周均布的方式设置。该煤粉燃烧器具有结构简单、使用方便以及制作成本低的特点，通过该煤粉燃烧器可以将煤粉以旋流扩散的方式喷入窑尾烟室或者分解炉锥部，从而保证煤粉与分解炉内的生料粉以及高温气体的混合扩散更加均匀，从而不仅可以明显提高煤粉的燃尽率，而且能够明显降低氮氧化物的含量，从而达到节能减排的目的。

Description

一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器

技术领域

本实用新型涉及水泥生产设备，尤其是涉及一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器。

背景技术

随着我国工业的持续发展,由氮氧化物NOx等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出, 严重威胁着人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。在我国，水泥行业氮氧化物的排放量已是居火力发电、汽车尾气排放之后的第三排放大户。

CN101578482B公开了一种低氮氧化物旋流煤粉燃烧器，其二次风风箱的中心处沿纵向设置有一次风道，一次风道内固装有小直径端朝向一次风道的出风口端的锥环形煤粉分离器，一次风道的外端设有内、外二次风风道，内、外旋流器装在内、外二次风风道内；一次风道锥环形扩口的小直径端与一次风道的出风口端固接，内、外二次风道锥环形扩口的小直径端分别与内、外二次风风道的出风口端固接。该煤粉燃烧器结构复杂并且需要借助二次风以及三次风来使流出的煤粉气流能够产生旋流效果，对各种风量以及风速的要求都较高，因此难以保证所喷出煤粉扩散均匀度的稳定性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种结构简单、使用 方便以及制作成本低的水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，通过该煤粉燃烧器可以将煤粉以旋流扩散的方式喷入窑尾烟室或者分解炉锥部，从而保证煤粉与分解炉内的生料粉以及高温气体的混合扩散更加均匀，不仅可以明显提高煤粉的燃尽率，而且能够明显降低氮氧化物的含量，从而达到节能减排的目的。

本实用新型的技术方案是：一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，包括燃烧器主体，所述燃烧器主体两端分别设置有扩散出口段和连接入口段，所述扩散出口段通过变径管与燃烧器主体相连；所述扩散出口段内沿中轴线设置有导风锥，所述导风锥通过数个导流叶片与扩散出口段内壁相连，且导流叶片以绕圆周均布的方式设置。

在上述方案中，连接入口段与煤粉输送管道相连，煤粉输送管道内的煤粉气流从连接入口段进入燃烧器主体，煤粉气流流经变径管后流速变慢，并在导风锥的作用下向外侧扩散，而导流叶片则使煤粉气流在喷出时形成旋流，保证喷出的煤粉与分解炉内的生料粉以及高温气体的混合扩散更加均匀。

进一步，还包括外套连接管道，所述外套连接管道包括第一法兰、第二法兰和套筒， 所述第一法兰套设并固定在燃烧器主体上，所述套管为两端开口的中空结构，且以可移动的方式套设在燃烧器主体上，所述第二法兰设置在套管一端，且以可拆卸的方式与第一法兰相连。

具体而言，在将整个燃烧器主体安装在窑尾烟室或者分解炉锥部上时，先将外套连接管道的套管插入并固定在窑尾烟室或者分解炉锥部 ，再将整个燃烧器主体从外套连接管道的第二法兰插入套管，使燃烧器主体及其一端的扩散出口段伸入窑尾烟室或者分解炉锥部内，最后将安装在燃烧器主体上的第一法兰与套筒上的第二法兰通过螺栓连接，即可完成对整个燃烧器主体的固定安装；而在拆卸时，只需 取下连接第一法兰和第二法兰的螺栓，即可向外抽出整个燃烧器主体完成拆卸。

进一步，所述套管内设置有耐火浇注料。

进一步，所述变径管大头端与小头端的内径比为1.2~1.5。

进一步，所述导风锥靠近连接入口段的一端上设置有锥形导风头。

进一步，所述扩散出口段的长度为其内径的1.4倍左右。

进一步，所述导流叶片的数量为4~8片。

进一步，所述连接入口段的外侧设置有数圈凸环。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型具有结构简单、使用 方便以及制作成本低的特点，而且通过本实用新型可以将煤粉以旋流扩散的方式喷入窑尾烟室或者分解炉锥部中，从而保证煤粉与分解炉内的生料粉以及高温气体的混合扩散更加均匀，有利于煤粉的充分燃尽；

2、在本实用新型中，通过设置外套连接管道，使得整个燃烧器主体的安装和拆卸都更加快速便捷；

3、在本实用新型中，通过在燃烧器主体和扩散出口段之间设置变径管，将燃烧器主体流入的煤粉气流的流速减缓，使得煤粉气流在扩散出口段内的流经时间变长，从而使煤粉气流在喷出时的扩散和旋流程度更高；

4、在本实用新型中，通过在扩散出口段内设置导风锥和导流叶片，使得煤粉气流向外扩散并产生旋流，从而保证煤粉在喷出时混合扩散的更加均匀。

附图说明

图1—本实用新型一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器的结构示意图；

图2—图1中A向的结构示意图；

图3—图1中B向的结构示意图；

图4—图1中外套连接管道的正视结构示意图；

图5—图1中外套连接管道的侧视结构示意图。

图1中：1—扩散出口段，2—变径管，3—导风锥，31—锥形导风头，4—燃烧器主体，5—外套连接管道，51—套管，52—第二法兰，53—第一法兰，6—连接入口段，61—凸环，7—导流叶片。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，包括燃烧器主体4，所述燃烧器主体4两端分别设置有扩散出口段1和连接入口段6，所述扩散出口段1通过变径管2与燃烧器主体4相连；所述扩散出口段1内沿中轴线设置有导风锥3，所述导风锥3通过数个导流叶片7与扩散出口段1内壁相连，且导流叶片7以绕圆周均布的方式设置。

在上述方案中，连接入口段6与煤粉输送管道相连，煤粉输送管道内的煤粉气流从连接入口段6进入燃烧器主体4，煤粉气流流经变径管2后流速变慢，并在导风锥3的作用下向外侧扩散，而导流叶片7则使煤粉气流在喷出时形成旋流，保证喷出的煤粉与分解炉内的生料粉以及高温气体的混合扩散更加均匀。

还包括外套连接管道5，所述外套连接管道5包括第一法兰53、第二法兰52和套筒，所述第一法兰53套设并固定在燃烧器主体4上，所述套管51为两端开口的中空结构，且以可移动的方式套设在燃烧器主体4上，所述第二法兰52设置在套管51一端，且以可拆卸的方式与第一法兰53相连。

具体而言，在将整个燃烧器主体4安装在窑尾烟室或者分解炉锥部上时，先将外套连接管道5的套管51插入并固定在窑尾烟室或者分解炉锥部上 ，再将整个燃烧器主体4从外套连接管道5的第二法兰52插入套管51，使燃烧器主体4及其一端的扩散出口段1伸入窑尾烟室或者分解炉锥部内，最后将安装在燃烧器主体4上的第一法兰53与套筒上的第二法兰52通过螺栓连接，即可完成对整个燃烧器主体4的固定安装；而在拆卸时，只需取下连接第一法兰53和第二法兰52的螺栓，即可向外抽出整个燃烧器主体4完成拆卸；并且在使用时，通过调整套管51的长度或者其与窑尾烟室或者分解炉锥部的安装位置，即可调整燃烧器主体4及其扩散出口段1伸入的长度。

所述套管51内设置有耐火浇注料。通过设置浇注料可以有效防止窑尾烟室或者分解炉锥部内的温度外泄，而造成整个燃烧器主体4及外套连接管道5受热变形或者烧损。

所述变径管2大头端与小头端的内径比为1.2~ 1.5。通过变径管2能够将从燃烧器主体4流入的煤粉气流降速，来保证在扩散出口段1对煤粉气流的扩散旋流效果，但是降速过多会导致最后从扩散出口段1喷出的煤粉气流流速过低，则煤粉会扩散出口段1内产生沉降，影响煤粉输送的均匀性，因此需要合理设置变径管2的变径比例来控制煤粉气流速度降低的程度。

所述导风锥3靠近连接入口段6的一端上设置有锥形导风头31。锥形导风头31能够将进入的煤粉气流向四周扩散，不仅使得煤粉气流的扩散均匀性更高，而且有利于导流叶片7提高煤粉气流的旋流效果。

所述扩散出口段1的长度为其内径的1.4倍左右。如果扩散出口段1的长度过短，煤粉气流还未经导流叶片7产生足够的旋流就被排出，无法产生足够的扩散旋流效果。

所述导流叶片7的数量为4~8片。合理设置导流叶片7的数量可以最大化的提高煤粉气流的旋流程度，导流叶片7数量过少，会使部分煤粉气流未经除非的导流就被排出；而过多的导流叶片7则不仅加工困难成本高，而且会阻碍煤粉气流的流通，使其受到的阻力过大。

所述连接入口段6的外侧设置有数圈凸环61。当需要连接的喷煤管为软管时，设置数圈凸环61可以有效提高连接强度，并防止煤粉外泄。

本实用新型的工作原理如下：

将燃烧器主体4通过安装连接装置安装在窑尾烟室或者分解炉锥部上，并使燃烧器主体4及其扩散出口段1伸入窑尾烟室或者分解炉锥部内，将燃烧器主体4的连接入口段6与喷煤管连接后，煤粉气流从连接入口段6进入燃烧器主体4，而变径管2及导风锥3使煤粉气流向四周扩散流入导流叶片7，导流叶片7则使煤粉气流充分混合并产生旋流效果，通过导风锥3和导流叶片7的配合，可以使煤粉气流的回流区边界形成对流混合，使最终喷出的煤粉气流形成径向和轴向多种回流区；因此，通过扩散出口段1可以煤粉喷出并对其充分加热，有利于煤粉充分分散的煤粉在窑尾烟室顶部或分解炉锥部缺氧的状态下进行干燥、预热、热解、气化、产生大量的CO、CH₄、H₂、HCN和固定碳等还原剂，这些还原剂与窑头产生的NO_x发生氧化还原反应，从而达到降低NO_x目的。上述所有实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：包括燃烧器主体，所述燃烧器主体两端分别设置有扩散出口段和连接入口段，所述扩散出口段通过变径管与燃烧器主体相连；所述扩散出口段内沿中轴线设置有导风锥，所述导风锥通过数个导流叶片与扩散出口段内壁相连，且导流叶片以绕圆周均布的方式设置。

2.如权利要求1所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：还包括外套连接管道，所述外套连接管道包括第一法兰、第二法兰和套筒，所述第一法兰套设并固定在燃烧器主体上，所述套筒为两端开口的中空结构，且以可移动的方式套设在燃烧器主体上，所述第二法兰设置在套管一端，且以可拆卸的方式与第一法兰相连。

3.如权利要求2所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：所述套管内设置有耐火浇注料。

4.如权利要求1所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：所述变径管大头端与小头端的内径比为1.2~ 1.5。

5.如权利要求1~4任意一项所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：所述导风锥靠近连接入口段的一端上设置有锥形导风头。

6.如权利要求1~4任意一项所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：所述扩散出口段的长度为其内径的1.4倍左右。

7.如权利要求1~4任意一项所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：所述导流叶片的数量为4~8片。

8.如权利要求1~4任意一项所述水泥窑尾分解炉低氧无焰燃烧脱氮煤粉燃烧器，其特征在于：所述连接入口段的外侧设置有数圈凸环。