CN210689167U - 一种天然气温控烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环保型提钒工艺，具体公开了一种天然气温控烧嘴，包括控制装置和燃烧头，所述燃烧头设置于立式钒矿焙烧炉的外墙和内墙之间的燃烧腔内，所述燃烧头的上部设置有温度传感器，所述燃烧头的下部为燃烧腔的进气道，所述控制装置通过温度传感器采集的温度信号控制进气道的风量控制燃烧腔顶部的温度。本实用新型采用控制进风量的办法，及时有效的控制了炉体内的温度，有效的保证了钒矿球在焙烧过程中高效充分的反应。

Description

一种天然气温控烧嘴

技术领域

本实用新型涉及环保型提钒工艺，尤其是涉及一种天然气温控烧嘴。

背景技术

钠法提钒由于投资小，工艺简单，钒的回收率较高，是现有国内钒厂普遍采用的一种提钒方法。但是目前钠法提钒，造成的污染相当严重，但钠法提钒有着无可替代的优势，因此，经过大量的实践操作，通过对工艺的合理优化和改进，有效解决了其污染严重的现状，终于研发了一套合理经济环保的提钒新工艺。该工艺采用钙化焙烧、稀酸浸出工艺，其工艺过程为：钒矿→破碎→筛分→烘干→球磨→配料搅拌→预压成型→制球→焙烧→破碎→浸出→过滤→离子交换→沉钒→清洗→过滤→煅烧制片→成品。钒矿的培烧有多种方法，土法大多采用平炉，工业上用回转窑或竖炉。平炉结构简单，容易建造，但效率低，操作繁杂，燃料直接加在煤球里，类似于煤球炉，对煤的要求较高，大多用半烟煤，培烧操作靠专业炉工经验掌握，夹生率和过烧率达40％左右，矿石中钒的转化率在45％左右。平炉由于体积较大，一般是长条型，有效深度为1.8米，月处理1000吨矿的炉子大约30米长，培烧添加剂大多采用食盐，因此在培烧过程中会产生大量氯气和盐酸，因为这种炉型结构造成烟气无法集中处理，大多直接排放，这就是土法平炉污染很大，资源利用率低，生产成本高；并且对钒的回收率很低，只能达到50％左右。

中国专利公告号CN103146910B公开一种机械化钒矿焙烧立窑及焙烧方法，所述焙烧立窑包括立式的窑体和监控窑体用的温度监控系统，所述窑体的底部设有出料系统，出料系统的上方设有卸料机，卸料机与出料系统之间的窑体的内部为冷却室；所述卸料机上方的窑体上设有布料机轨道和沿布料机轨道移动的布料机，并且布料机与卸料机之间的窑体的内部为焙烧保温室；所述焙烧保温室和冷却室周围的窑体壁中设有空气预热腔，空气预热腔通过预热空气出口与焙烧保温室连通，空气预热腔还通过送风管与鼓风机连通。所述焙烧立窑是一种不需外加热源的机械化立窑，它利用石煤钒矿自身的热量进行钒矿球焙烧，节省了大量的能源，解决了外加热源的立窑生产成本高、资源浪费大、尾气排放大的问题。公告号CN201373661Y公开一种从钒矿土中提取五氧化二钒的立式钒矿焙烧炉，是由两组或两组以上的炉体和进料仓构成，以分为以上炉体和下炉体两组为例；上、下炉体内均设置有一个料腔，料腔的两侧分别设置有两个火腔，在下炉体的底部对应两个火腔设置有两个燃料进料口，在上炉体的料腔内安装有与火腔相通的透火砖，在上炉体的一侧安装有温度表，上炉体固定安装在下炉体上方，在上炉体的上方安装有进料仓，进料仓的侧面设置有进料口，进料仓的上方设置有烟口。该实用新型占地面积小，结构简单、机械化程度高、易于推广，可完全取代平炉焙烧炼钒，其焙烧转化率可达80％左右。

然而由于环境形势所迫，国家已严令禁止使用尾气处理能力较小的煤炉继续使用，而投资建设符合规定的尾气处理装置成本过于高昂，新建的钒矿加工企业急需一种新的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种天然气温控烧嘴，采用控制进风量的办法，及时有效的控制了炉体内的温度，有效的保证了钒矿球在焙烧过程中高效充分的反应。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种天然气温控烧嘴，包括控制装置和燃烧头，所述燃烧头设置于立式钒矿焙烧炉的外墙和内墙之间的燃烧腔内，所述燃烧头的上部设置有温度传感器，所述燃烧头的下部为燃烧腔的进气道，所述控制装置通过采集温度传感器的信号控制进气道的风量，从而影响燃烧腔顶部的温度。

进一步的，所述进气道包括热风道和冷风道，所述热风道与立式钒矿焙烧炉的炉膛连接，所述冷风道与外部环境连接，所述冷风道设置有鼓风机。

进一步的，所述温度传感器和燃烧头之间的间距为6米。

进一步的，所述控制装置为PLC、微电脑或单片机的任意一种或组合。

进一步的，所述鼓风机为变频风机。

进一步的，所述进风道设置有电动阀门。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型工作时，通过将固定浓度和流量的天然气经过燃烧头进入燃烧腔点燃后，为钒矿焙烧炉提供固定的热量供应，保持燃烧腔输出的温度维持在900摄氏度；当温度过高时，补入外部温度较低的新风，使得风速提高，降低燃烧腔输出空气的温度，当温度过低时，减少外部新风的进入，使得风速降低，热量集中供应，提高燃烧腔输出空气的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的剖面状态结构示意图。

图中：1-鼓风机，2-冷风道，3-热风道，4-燃烧头，5-内墙，6-燃烧腔，7-外墙，8-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种天然气温控烧嘴，包括控制装置和燃烧头4，所述燃烧头4为燃烧器的一部分，是一种将可燃气体和空气，按所要求的浓度、速度、湍流度和混合方式送入炉膛，并使燃料能在炉膛内稳定着火与燃烧的热能装置，一般应用在中小型燃油或燃气锅炉上。所述燃烧头4设置于立式钒矿焙烧炉的外墙7和内墙5之间的燃烧腔6内，所述燃烧头4的上部设置有温度传感器8，所述燃烧头4的下部为燃烧腔6的进气道，所述控制装置通过温度传感器8采集的温度信号控制进气道的风量控制燃烧腔6顶部的温度。

本装置工作时，通过将固定浓度和流量的天然气经过燃烧头4进入燃烧腔6点燃后，为钒矿焙烧炉提供固定的热量供应，保持燃烧腔6输出的温度维持在900摄氏度；当温度过高时，补入外部温度较低的新风，使得风速提高，降低燃烧腔6输出空气的温度，当温度过低时，减少外部新风的进入，使得风速降低，热量集中供应，提高燃烧腔6输出空气的温度。

在本实施例中，进一步的，所述进气道包括热风道3和冷风道2，所述热风道3与立式钒矿焙烧炉的炉膛连接，这种设置方法使得立式钒矿焙烧炉经过充分燃烧的钒矿球在向外运输时，对其富余的热量进行进一步的回收，不但有利于提高热量利用率，也有助于降低燃烧过的钒矿球的温度，提高运输这些带有余温的钒矿球的链式输送机的使用寿命。

所述冷风道2与外部环境连接，所述冷风道2设置有鼓风机1，并可通过鼓风机1控制冷风进入燃烧腔6的风量。

在本实施例中，进一步的，所述温度传感器8和燃烧头4之间的间距为6米，通过实验证明，燃烧头4喷射出的可燃气体到达6米的高度时正好充分燃烧，即该位置为燃烧腔6火焰外炎的位置，因此其温度最高，温度传感器8设置在该位置可以使得燃烧腔6输出的空气温度测量最为精确，对钒矿球的加热焙烧更为有利。

在本实施例中，进一步的，所述控制装置为PLC、微电脑或单片机的任意一种或组合。优选的，本装置采用西门子S7-300型PLC配合热电偶传感器，通过编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制鼓风机1的启停，进而改变进入燃烧腔6的冷风风量。

在本实施例中，进一步的，所述鼓风机1为变频风机，即所述鼓风机1采用变频器控制电动机的转速，改变鼓风机1风叶的转速改变进入燃烧腔6的冷风风量。

实施例二

本实施例与实施例一的结构相同，其区别在于，所述进气道设置有电动阀门，控制装置通过控制电动阀门的开启大小，进入控制鼓风机1输入燃烧腔6的冷风风量，进而控制燃烧腔6输出空气的温度。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种天然气温控烧嘴，其特征在于：包括控制装置和燃烧头（4），所述燃烧头（4）设置于立式钒矿焙烧炉的外墙（7）和内墙（5）之间的燃烧腔（6）内，所述燃烧头（4）的上部设置有温度传感器（8），所述燃烧头（4）的下部为燃烧腔（6）的进气道，所述控制装置通过采集温度传感器（8）的信号控制进气道的风量，从而影响燃烧腔（6）顶部的温度。

2.根据权利要求1所述的一种天然气温控烧嘴，其特征在于：所述进气道包括热风道（3）和冷风道（2），所述热风道（3）与立式钒矿焙烧炉的炉膛连接，所述冷风道（2）与外部环境连接，所述冷风道（2）设置有鼓风机（1）。

3.根据权利要求1所述的一种天然气温控烧嘴，其特征在于：所述温度传感器（8）和燃烧头（4）之间的间距为6米。

4.根据权利要求1所述的一种天然气温控烧嘴，其特征在于：所述控制装置为PLC、微电脑或单片机的任意一种或组合。

5.根据权利要求2所述的一种天然气温控烧嘴，其特征在于：所述鼓风机（1）为变频风机。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种天然气温控烧嘴，其特征在于：所述进气道设置有电动阀门。

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