CN217764482U - 干法水泥窑空气分级燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干法水泥窑空气分级燃烧系统，包括送风总管，其技术要点是：送风总管的末端设有两个出风管路，其中一个出风管路的末端与分解炉下部圆柱段连通，另一个出风管路的末端与分解炉中部圆柱段连通，出风管路的末端沿分解炉的外周切向插入分解炉中，送风总管的末端另设有备用支路，备用支路的末端设有两个副出风管路，两个副出风管路与出风管路一一对应，并分别与分解炉连通，副出风管路与其对应的出风管路对称布置于分解炉两侧，所述出风管路和副出风管路上分别设有出风闸门。本系统解决了现有分解炉的锥底烟气含氧量较大的问题，使分解炉锥底位置在缺氧、富燃料条件下燃烧，利用分级燃烧原理减少氮氧化物的产生，达到减排目的。

Description

干法水泥窑空气分级燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及干法水泥熟料生产技术领域，具体涉及一种采用贫氧燃烧脱氮技术的干法水泥窑空气分级燃烧系统。

背景技术

水泥行业氮氧化物减排在我国氮氧化物总量控制中占有重要地位。氮氧化物的减排问题已经成为制约我国环境及经济发展的重大问题。随着国家将氮氧化物的减排正式提上日程，相关部门相继出台了一系列与水泥生产NOx排放控制的政策与污染物排放标准。

新型干法水泥窑系统中Nox的产生途径主要有热力型、燃料型以及快速型NOx三种，其产生原理、部位及产生量情况如下：1、“热力型”NOx，为空气中N₂在高温下氧化而产生的NOx，生成量主要取决于温度，低于1350℃几乎不生产，高于1500℃大量生成，因为回转窑中烧成带火焰温度高达 1800℃，空气中的N₂和O₂快速反应，热力型NOx大量生成。热力型NOx占窑系统NOx排放量的80％左右； 2、“燃料型”NOx，水泥生产燃料主要为煤，燃料中含有的N在燃烧中产生“燃料型”Nox；3、“快速型”NOx，在燃烧时空气的N和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx，水泥生产中这种NOx是微不足道的。

由于燃烧是NOx产生的主要原因，因此其治理基本方法主要是根据燃烧过程特点来制定。但是目前，水泥生产中，来自篦冷机冷却熟料后的空气(即三次风)经过回转窑,与回转窑尾废气混合，作为燃烧用的烟气，其含氧浓度为11％左右，当该烟气由分解炉底部进入到分解炉中时，分解炉的锥底烟气的含氧量较大，会产生大量氮氧化物Nox，不利于氮氧化物减排的实现。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、使用可靠的干法水泥窑空气分级燃烧系统，解决现有分解炉的锥底烟气含氧量较大的问题，使分解炉锥底位置在缺氧、富燃料条件下燃烧，利用分级燃烧原理减少氮氧化物的产生，达到减排目的。

本实用新型的技术方案是：

一种干法水泥窑空气分级燃烧系统，包括用于传送水泥生产中三次风的送风总管，其技术要点是：所述送风总管的末端设有两个出风管路，其中一个出风管路的末端与分解炉下部圆柱段连通，另一个出风管路的末端与分解炉中部圆柱段连通，与分解炉底部连通的回转窑为分解炉锥底三次风入风通道，所述出风管路的末端沿分解炉的外周切向插入分解炉中，所述送风总管的末端另设有备用支路，所述备用支路的末端设有两个副出风管路，两个副出风管路与出风管路一一对应，并分别与分解炉连通，所述副出风管路与其对应的出风管路对称布置于分解炉两侧，所述出风管路和副出风管路上分别设有出风闸门。

上述的干法水泥窑空气分级燃烧系统，所述出风闸门包括外壳、设于外壳两端的法兰、设于外壳中的闸板以及驱动机构，所述闸板的中心轴两端支撑于外壳的侧壁上，闸板的外缘设有密封条，所述驱动机构包括设于外壳顶部的电机减速器、设于电机减速器的输出轴上的主动链轮、设于中心轴一端的被动链轮、连接于主动链轮与被动链轮之间的链条、设于外壳上的链条涨紧轮组件。

上述的干法水泥窑空气分级燃烧系统，所述主轮链轮的轮体上设有小磁块，所述电机减速器的壳体上设有对应小磁块的霍尔传感器，通过检测磁场变化，检测主轮链轮旋转角度，从而得到闸板的开启角度。

上述的干法水泥窑空气分级燃烧系统，所述分解炉的锥底的1/3高度处均匀设有多个喷煤口，通过增加喷煤口与分解炉下部的出风管路和副出风管路的距离，进一步促进贫氧燃烧 。

本实用新型的有益效果是：

1、主要是将分解炉燃料燃烧所需的空气量(三次风量)分成两级送入，使分解炉锥底的燃烧区内过剩空气系数α在0.8左右，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧，本实用新型回转窑尾废气与三次风混合后作为燃烧用的烟气含氧浓度降低至5％～6％，使得燃烧速度和温度降低，产生大量的CO、CH₄、H₂、HCN和固定碳等还原剂，这些还原剂与回转窑窑尾烟气中大量的热力型NO进行还原反应，将NO还原成N₂等无污染的惰性气体。此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生。将燃烧用的空气的剩余部分通过出风管路和副出风管路输入到分解炉下部和中部的二级燃烧区内，保证燃料完全燃烧。本系统创建了全新的分解炉空气分级燃烧布置形式，在分解炉锥部有效构建并强化了贫氧燃烧区，在分解炉下部和中部分别构建富氧燃烧区域，具有显著的脱硝效果。

2、通过出风管路和副出风管路调整分解炉的风喂入位置，切向喂入后，延长了空气与煤粉的接触时间，供氧充足，燃料得以充分燃烧，可避免不完全燃烧带来的热损失。

3、通过出风闸门控制风的喂入比例，配以对进入分解炉锥部的燃料量的调整，强化分解炉锥部脱硝还原气氛区的形成，通过三次风的分风措施并结合窑尾燃料进入分解炉形式的重新分配设计，增加了煤粉的燃烧空间，在建立贫氧燃烧区的同时，保证了煤粉的完全燃烧，增强了对燃料的适应性；将空气分级燃烧与操作优化调整相结合，大大提升了脱硝效果和系统的运行质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是分解炉与出风管路和副出风管路的布置结构示意图；

图3是本实用新型的出风闸门的结构示意图；

图4是图3的左视图。

图中：1.分解炉、2.副出风管路、3.出风闸门、301.电机减速器、302.外壳、303.密封条、304.闸板、305.小磁块、306.霍尔传感器、307.主动链轮、308.链条涨紧轮组件、309.被动链轮、310.法兰、4.备用支路、5.出风管路、6.送风总管、7.喷煤口、8.回转窑。

具体实施方式

如图1-图4所示，该干法水泥窑空气分级燃烧系统，包括用于传送水泥生产中三次风的送风总管6，所述送风总管6的末端设有两个出风管路5，其中一个出风管路5的末端与分解炉1下部圆柱段连通，另一个出风管路5的末端与分解炉1中部圆柱段连通，与分解炉1底部连通的回转窑8为分解炉锥底三次风入风通道。所述出风管路5的末端沿分解炉1的外周切向插入分解炉1中。所述送风总管6的末端另设有备用支路4，所述备用支路4的末端设有两个副出风管路2，两个副出风管路2与出风管路5一一对应，并分别与分解炉1连通，所述副出风管路2与其对应的出风管路5对称布置于分解炉1两侧。所述出风管路5和副出风管路2上分别设有出风闸门3。

本实施例中，所述出风闸门3包括外壳302、设于外壳302两端的法兰310、设于外壳302中的闸板304以及驱动机构，所述闸板304的中心轴两端支撑于外壳302的侧壁上，闸板304的外缘设有密封条303。所述驱动机构包括设于外壳302顶部的电机减速器301、设于电机减速器301的输出轴上的主动链轮307、设于中心轴一端的被动链轮309、连接于主动链轮307与被动链轮309之间的链条、设于外壳302上的链条涨紧轮组件308。所述主轮链轮307的轮体上设有小磁块305，所述电机减速器301的壳体上设有对应小磁块305的霍尔传感器306，通过检测磁场变化，检测主轮链轮307旋转角度，从而得到闸板304的开启角度，达到调节通风量的目的。

所述分解炉1的锥底的1/3高度处均匀设有多个喷煤口7，通过增加喷煤口7与分解炉1下部的出风管路5和副出风管路2的距离，进一步促进贫氧燃烧 。

工作时，来自篦冷机冷却熟料后的空气(即三次风)分两路进入分解炉1的下部和中部，一部分三次风(约50％～60％左右)正常进入分解炉下部圆柱段，一部分三次风(约40％～50％左右)引入分解炉中部圆柱段，减少分解炉锥底烟气的含氧量，经过回转窑8进入分解炉锥底的烟气含氧浓度为5％～6％。

通过对本申请人5000t/d熟料线低氮燃烧技术改造和运行调试，脱硝效果达到了设计目标值，主要实施效果如下：分解炉空气分级燃烧技术改造脱硝效果明显，NOx减排效率平均在30％左右(NOx排放浓度从改造前1000mg/Nm³降低至700mg/Nm³)，且改造后不影水泥熟料的产、质量；有效解决和避免了脱硝还原区、窑尾烟室、分解炉等部位的结皮现象，保证了脱硝系统及熟料生产系统的正常、稳定运行。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种干法水泥窑空气分级燃烧系统，包括用于传送水泥生产中三次风的送风总管，其特征在于：所述送风总管的末端设有两个出风管路，其中一个出风管路的末端与分解炉下部圆柱段连通，另一个出风管路的末端与分解炉中部圆柱段连通，与分解炉底部连通的回转窑为分解炉锥底三次风入风通道，所述出风管路的末端沿分解炉的外周切向插入分解炉中，所述送风总管的末端另设有备用支路，所述备用支路的末端设有两个副出风管路，两个副出风管路与出风管路一一对应，并分别与分解炉连通，所述副出风管路与其对应的出风管路对称布置于分解炉两侧，所述出风管路和副出风管路上分别设有出风闸门。

2.根据权利要求1所述的干法水泥窑空气分级燃烧系统，其特征在于：所述出风闸门包括外壳、设于外壳两端的法兰、设于外壳中的闸板以及驱动机构，所述闸板的中心轴两端支撑于外壳的侧壁上，闸板的外缘设有密封条，所述驱动机构包括设于外壳顶部的电机减速器、设于电机减速器的输出轴上的主动链轮、设于中心轴一端的被动链轮、连接于主动链轮与被动链轮之间的链条、设于外壳上的链条涨紧轮组件。

3.根据权利要求2所述的干法水泥窑空气分级燃烧系统，其特征在于：所述主动链轮的轮体上设有小磁块，所述电机减速器的壳体上设有对应小磁块的霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的干法水泥窑空气分级燃烧系统，其特征在于：所述分解炉的锥底的1/3高度处均匀设有多个喷煤口，通过增加喷煤口与分解炉下部的出风管路和副出风管路的距离，进一步促进贫氧燃烧。

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