CN208485809U - 环形套筒窑用喷射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种环形套筒窑用喷射器，其包括引射管、喇叭形入口管、混合管、扩压管，还包括连接于该引射管的外部上的外套管燃气燃烧器，该外套管燃气燃烧器设置成适于从外部接收燃气并使燃气在驱动空气与循环烟气的混合气体中燃烧。由于本实用新型增设了外套管燃气燃烧器，使得燃气能够在驱动空气及循环烟气的混合气体中燃烧，从而释放热量来提高循环烟气与驱动空气混合后的混合气体温度，使其高于钠、钾蒸汽的凝结温度（800℃），从而避免喷射器堵塞问题出现，这不仅提高了喷射器的使用寿命及套筒窑的运转率，还可实现燃料的分级燃烧，有利于提高套筒窑下燃烧室的温度均匀性，避免局部高温区的形成，从而进一步抑制了热力型NOx的生成。

Description

环形套筒窑用喷射器

技术领域：

本实用新型涉及一种工业窑炉用的喷射装置，特别涉及一种环形套筒窑用喷射器。

背景技术：

环形套筒窑作为世界公认的优质竖窑，具有维护便利、环保、作业率高、成品石灰活性度高、可使用多种类型劣质燃料等优点，此窑型已得到广泛的应用。喷射器作为套筒窑的关键设备，可以借助高能量的驱动空气引射内套筒烟气，在窑内形成烟气循环，从而在套筒窑内形成并流煅烧带，达到生产高活性石灰的目的。

由于各地石灰石矿含杂质成分不一，再加上燃料的成分的差别，个别地区的环形套筒窑上的喷射器出现堵塞问题，堵塞严重时需要一个月清理一次。而清理喷射器时，需要单独关闭待清理喷射器的循环风阀门，将引射管吊出后，使用5米长钢钎人工清理，稍有不慎钢钎就可能会掉入下燃烧室，更甚的是，由于此项作业是在不停窑的情况下进行，严重危及到操作人员安全，同时也影响了环形套筒窑的连续运行及成品石灰产量。

下面是喷射器堵塞的形成原因：

由于部分地区石灰石矿中钠、钾含量较高，石灰石在套筒窑煅烧过程中，此类含有钠、钾的无机化合物在高温下挥发出钠、钾蒸汽，掺杂在循环烟气中。

在环形套筒窑内，由于驱动空气形成的驱动风的温度为400℃，循环烟气的温度为800℃，驱动风与循环烟气混合后的温度在700℃左右，这就导致循环烟气在经过喷射器的喇叭形入口管时，混合气体中的钠、钾蒸汽出现凝结现象。这部分凝结的钠、钾会附着在喷射器的喇叭形入口管及混合管的内壁上，并与循环烟气中其他的无机化合物结合形成低熔点共熔物，增加了喷射器入口管和混合管内壁的表面粘性。循环气中的飞灰经过混合管的内壁时，会因为内壁表面的粘性而沉积在此处。随着过程的推移，新的钠、钾蒸汽持续凝结在此处，造成更多的飞灰沉积，形成一个恶性循环。上述现象严重时，会导致喷射器有效负压区减小，从而影响了整个窑体循环气量，窑底冷却风量减小，出灰温度升高，热耗增加。

为此，各生产单位一直在寻求一个彻底解决此问题的方案。

实用新型内容：

为克服上述堵塞问题，本实用新型提供一种带有燃气燃烧功能以提高混合气体温度的环形套筒窑用喷射器将是有利的。

为此，本实用新型提供一种环形套筒窑用喷射器，其包括用于输送驱动空气的引射管、用于接收循环烟气的喇叭形入口管、用于使驱动空气和循环烟气在其中形成混合气体的混合管、以及位于混合管下方的扩压管，该环形套筒窑用喷射器还包括连接于该引射管的外部上的外套管燃气燃烧器，其中，该外套管燃气燃烧器设置成适于从外部接收燃气并使燃气在驱动空气与循环烟气的混合气体中燃烧。

进一步，上述外套管燃气燃烧器密封焊接于引射管的外部上。

再进一步，上述外套管燃气燃烧器的下端面上沿圆周方向均匀布置有多个燃气喷口。

又进一步，上述燃气喷口与引射管出口方向一致。

进一步，上述外套管燃气燃烧器上设置有燃气入口。

进一步，上述喇叭形入口管上设置有循环烟气进口。

相比于现有技术，由于本实用新型增设了外套管燃气燃烧器，使得燃气能够在驱动空气及循环烟气的混合气体中燃烧，从而释放热量来提高循环烟气与驱动空气混合后的混合气体温度，使其高于钠、钾蒸汽的凝结温度（800℃），从而避免喷射器堵塞问题出现，这不仅提高了喷射器的使用寿命及套筒窑的运转率，还可实现燃料的分级燃烧，有利于提高套筒窑下燃烧室的温度均匀性，避免局部高温区的形成，从而进一步抑制了热力型NOx的生成。

通过参考下面所描述的实施例，本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明：

实用新型的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本实用新型的一个具体实施方式的环形套筒窑用喷射器的结构示意图；

图2是图1中环形套筒窑用喷射器的引射管和外套管燃气燃烧器的结构示意图；

图3是图2所示结构沿A向的平面视图。

具体实施方式：

下面将结合附图描述本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，并结合图2和图3，在本实施方式中，环形套筒窑用喷射器包括引射管1、外套管燃气燃烧器2、喇叭形入口管3、混合管4和扩压管5。其中，引射管1用于输送高速流动的驱动空气；外套管燃气燃烧器2连接于该引射管1的外部上，具体是密封焊接于引射管1的外部上，并且在外套管燃气燃烧器2的下端面上沿圆周方向均匀布置有多个燃气喷口25，这些燃气喷口25与引射管1的出口14方向一致，外套管燃气燃烧器2上还设置有燃气入口23；喇叭形入口管3用于接收循环烟气，具体其上设置有循环烟气进口36；混合管4用于使来自引射管1的驱动空气和来自喇叭形入口管3的循环烟气在其内形成混合气体，扩压管5位于混合管4下方。

需要说明的是,尽管在本实施方式中提及喇叭形入口管3,但应当理解的是,其也可以是其它的形状,只要能够保障循环气体顺利进入其内并汇聚进入混合管4即可。

如图1和图2所示，外套管燃气燃烧器2的构造是通过其上的燃气入口23从外部（例如一部分原先从环形套筒窑的下燃烧室进入环形套筒窑的燃气被通过该燃气入口23分配到外套管燃气燃烧器2中燃烧）接收燃气，并经由位于外套管燃气燃烧器2的下端面上的多个燃气喷口25喷出，使燃气在驱动空气及循环烟气的混合气体中燃烧，从而释放热量，这提高了循环烟气与驱动空气混合后的混合气体温度（现有技术中烟气与驱动空气混合后的温度只达700℃），使其高于钠、钾蒸汽的凝结温度（800℃），从而避免喷射器堵塞问题出现。

另外，采用上述带燃气燃烧的喷射器后，通过将一部分原先从环形套筒窑的下燃烧室进入的燃气分配到外套管燃气燃烧器2中燃烧，从而实现下燃烧室燃气的分级燃烧。这一方面由于一部分燃气在喇叭形入口管3及混合管4内燃烧，消耗了一部分混合气体中的氧气，可使下燃烧室内的氧浓度降低到15%以下；另一方面提高了进入下燃烧室的混合气体温度，从而在下燃烧室形成一个高温低氧环境，燃气在这种高温低氧气氛中，首先进行诸如裂解等重组过程，形成与传统燃烧过程完全不同的热力学条件，在与贫氧气体作延缓状燃烧下释放热量，不出现传统燃烧过程中的局部高温高氧区，能有效的抑制热力型NOx的生成。这种燃烧是一种动态反应，不具备静态火焰，是一个无焰燃烧过程。

综上所述，在环形套筒窑上使用上述这种带燃气燃烧的喷射器后，喷射效率提高、二次风系数降低、喷射器结垢现象明显改善。更为重要的是，喷射器的稳定运行可使环形套筒窑形成稳定并流煅烧带，提高了煅烧品的品质，使窑内的蓄热体增加，窑顶及出灰温度降低，从而使系统热耗更低。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种环形套筒窑用喷射器，其包括用于输送驱动空气的引射管、用于接收循环烟气的喇叭形入口管、用于使驱动空气和循环烟气在其中形成混合气体的混合管、以及位于混合管下方的扩压管，其特征在于，还包括连接于该引射管的外部上的外套管燃气燃烧器，其中，该外套管燃气燃烧器设置成适于从外部接收燃气并使燃气在驱动空气与循环烟气的混合气体中燃烧。

2.根据权利要求1所述的环形套筒窑用喷射器，其特征在于，所述外套管燃气燃烧器密封焊接于所述引射管的外部上。

3.根据权利要求1或2所述的环形套筒窑用喷射器，其特征在于，所述外套管燃气燃烧器的下端面上沿圆周方向均匀布置有多个燃气喷口。

4.根据权利要求3所述的环形套筒窑用喷射器，其特征在于，所述燃气喷口与所述引射管出口方向一致。

5.根据权利要求1所述的环形套筒窑用喷射器，其特征在于，所述外套管燃气燃烧器上设置有燃气入口。

6.根据权利要求1所述的环形套筒窑用喷射器，其特征在于，所述喇叭形入口管上设置有循环烟气进口。