CN220649137U - 管道式分解炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及管道式分解炉，包括脱氮管道、上升管道和下降管道，脱氮管道的下端为窑烟气进口，脱氮管道侧壁上开设有生料进口和燃料进口，脱氮管道的水平切向设置有三次风螺旋进口，所述脱氮管道上端连接上升管道，上升管道与下降管道之间通过双螺旋涡流管道连接；所述双螺旋涡流管道为水平截面是8字型的结构，所述双螺旋涡流管道包括两个涡壳，两个涡壳的进风口翻转对接，进风口切向收缩，两个涡壳的出风口分别连接上升管道和下降管道。设置三次风螺旋进口，燃料在三次风中停留时间长，进行快速充分燃烧，使得混合效果更好；生料、燃料与窑烟气进入双螺旋涡流管道内，气流转换成反方向的旋流，使得窑烟气、生料和未燃尽的燃料状态发生改变并充分混合。
Description
技术领域
本实用新型涉及生料煅烧设备技术领域，具体是一种管道式分解炉。
背景技术
分解炉是一个燃料燃烧、热量交换和分解反应同时进行的新型热工设备，基本原理是：在分解炉内同时喂入经预热后的生料、一定量的燃料以及适量的热气体，生料在炉内呈悬浮或沸腾状态；燃料进行无焰燃烧，同时高速完成传热和碳酸钙分解；分解炉内可以使用固体、液体或气体燃料,我国主要以煤粉作为燃料。由于分解炉燃料品质减低和RDF燃料比率的增加，分解炉需要提供更长的烟气停留时间及更好的混合效果；另外替代燃料粒度较大，在截面风速较低的情况易沉降到底部；而且燃料在三次风中停留时间短，燃料与氧气接触时间短，不能快速充分燃烧。因此，实用新型一种替代燃料不易沉降生料、燃料与烟气能充分混合，燃料及烟气停留时间长的方案，是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。
实用新型内容
本实用新型旨在解决上述问题，从而提供一种管道式分解炉。
本实用新型解决所述问题，采用的技术方案是：
管道式分解炉，包括脱氮管道、上升管道和下降管道，脱氮管道的下端为窑烟气进口，脱氮管道侧壁上开设有生料进口和燃料进口，脱氮管道的水平切向设置有三次风螺旋进口；所述脱氮管道上端连接上升管道，上升管道与下降管道之间通过双螺旋涡流管道连接；所述双螺旋涡流管道为水平截面是8字型的结构，所述双螺旋涡流管道包括两个涡壳，两个涡壳的进风口翻转对接，进风口切向收缩，两个涡壳的出风口分别连接上升管道和下降管道。
采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：
通过设置三次风螺旋进口，燃料在三次风中停留时间长，燃料与氧气接触时间长，进行快速充分燃烧，使得混合效果更好；生料、燃料与窑烟气进入双螺旋涡流管道内，气流转换成反方向的旋流，使得窑烟气、生料和未燃尽的燃料状态发生改变并充分混合，热交换也更加充分。
作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：
所述脱氮管道的下端为收缩口。
窑烟气从脱氮管道的收缩口竖直进入脱氮管道，使得窑烟气通过收缩口能充满脱氮管道并向上流通，避免因为脱氮管道直径过大，窑烟气不能充满脱氮管道，而使得生料或燃料燃烧不充分。
所述燃料进口和生料进口设置有多个，燃料进口包括传统燃料进口和替代燃料进口，传统燃料进口设置在收缩口的上方，替代燃料进口设置在三次风螺旋进口上方。
传统燃料先在窑烟气内燃烧，可除去窑烟气中的氮氧化物；替代燃料主要喂入三次风内燃烧，可使燃烧更加充分，布置多个生料进口和燃料进口，可使燃料和生料在炉内更加分散，燃料与生料混合更均匀，热交换更充分；也便于调节生料量，从而控制管道内的温度。
所述上升管道的下端也开设有生料进口。
上升管道下端也安装生料进口，通过调节生料喂入量，可调节上升管道内部温度，防止高温结皮。
附图说明
图1是本实用新型实施例分解炉的后视图；
图2是本实用新型实施例分解炉的右视图；
图3是本实用新型实施例分解炉的俯视剖面图；
图4是本实用新型实施例双螺旋涡流管道的截面示意图；
图5是本实用新型实施例三次风螺旋进口的俯视图；
图6是本实用新型实施例收缩口的仰视剖面图；
图中：1、脱氮管道；11、收缩口；12、传统燃料进口；13、三次风螺旋进口；14、生料进口；15、替代燃料进口；2、上升管道；3、双螺旋涡流管道；31、涡壳；32、进风口；33、出风口；4、下降管道。
具体实施方式：
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，目的仅在于更好地理解本实用新型内容，因此，所举之例并不限制本实用新型的保护范围。
参见附图1-5，本实施例提供一种管道式分解炉，包括脱氮管道1、上升管道2和下降管道4，脱氮管道1的下端为窑烟气进口，脱氮管道1侧壁上开设有生料进口14和燃料进口，脱氮管道1的水平切向设置有三次风螺旋进口13；所述脱氮管道1上端连接上升管道2，上升管道2与下降管道4之间通过双螺旋涡流管道3连接；所述双螺旋涡流管道3为水平截面是8字型的结构。通过设置三次风螺旋进口13，燃料在三次风中停留时间长，燃料与氧气接触时间长，进行快速充分燃烧，使得混合效果更好；生料、燃料与窑烟气进入双螺旋涡流管道3内，气流转换成反方向的旋流，使得窑烟气、生料和未燃尽的燃料翻腾，热交换也更加充分。
本实施例中，所述双螺旋涡流管道3包括两个涡壳31，两个涡壳31的进风口32翻转对接，进风口32切向收缩，两个涡壳31的出风口33分别连接上升管道2和下降管道4。两个涡壳31构成双螺旋涡流管道3，使得气流发生反向旋转，窑烟气、生料和未燃尽的燃料状态发生改变并充分混合。
本实施例中，所述脱氮管道1的下端为收缩口11。窑烟气从脱氮管道1的收缩口11竖直进入脱氮管道1，使得窑烟气通过收缩口11能充满脱氮管道1并向上流通，避免因为脱氮管道1直径过大，窑烟气不能充满脱氮管道1，而使得生料或燃料燃烧不充分。
本实施例中，所述燃料进口和生料进口14设置有多个，燃料进口包括传统燃料进口12和替代燃料进口15，传统燃料进口12用于投入传统燃料或细颗粒的替代燃料，替代燃料进口15用于投入粗颗粒的替代燃料；传统燃料进口12设置在收缩口11的上方，替代燃料进口15设置在三次风螺旋进口13上方。传统燃料或细颗粒的替代燃料先在窑烟气内燃烧，可除去窑烟气中的氮氧化物；粗颗粒的替代燃料主要喂入三次风内燃烧，可使燃烧更加充分，布置多个生料进口14和燃料进口，可使燃料和生料在炉内更加分散，燃料与生料混合更均匀，热交换更充分；也便于调节生料量，从而控制管道内的温度。
本实施例中，所述上升管道2的下端也开设有生料进口14。上升管道2下端也安装生料进口14，通过调节生料喂入量，可调节上升管道2内部温度，防止高温结皮。
本实施例中，回转窑产生的窑烟气约1050℃，从脱氮管道1的下端收缩口11竖直进入，传统燃料或细颗粒替代燃料从脱氮管道1下部喂入燃烧，传统燃料如煤、石油焦、天然气和重油等。从回转窑进入的窑烟气含氧量低，一般在2.5％左右，燃料快速燃烧将氧气用完，在负氧氛围下燃烧产生一氧化碳,一氧化碳与氮氧化合物发生还原反应生成二氧化碳和氮气,从而消除窑内产生的氮氧化合物。脱氮管道1上还安装多个生料进口14，部分生料从生料进口14喂入吸热分解，可控制脱氮管道1的烟气温度。随后高温窑烟气和未燃尽的燃料以层流状态向上运动。
本实施例中，高温三次风从脱氮管道1水平切向设置的三次风螺旋进口13进入，脱氮管道1上设置多个替代燃料进口15，粗颗粒的替代燃料喂入三次风进口内迅速燃烧，并随三次风一起旋转，三次风切向旋转180°后螺旋上升，进入上升管道2；三次风至少需旋转180°后才能流出脱氮管道1，这样增加燃料在三次风内的停留时间，有利于燃料快速燃烧；蜗壳侧壁上部安装多个生料进口3，生料可吸收燃料产生的热量分解，调节生料量可控制蜗壳内温度。在分解炉内，从回转窑来的高温窑烟气主要位于上升管道2中部，其外部气流在三次风切向流的带动下，开始混合，并螺旋向上进入上升管道2，上升管道2下部也安装生料进口，通过调节生料喂入量，可调节脱氮管道1及上升管道2内部温度，防止高温结皮。
本实施例中，高温窑烟气带着燃料、生料在上升管道2内旋转向上，并进行燃烧、换热及生料分解，旋流逐步减弱，进入双螺旋涡流管道3。
双螺旋涡流管道3旋向与三次风螺旋进口13旋向相反，由于双螺旋涡流管道3顶壁的挤压，气流发生反向旋转，高温烟气、生料和未燃尽的燃料状态发生改变并充分混合，热交换也更加充分，随后气流旋转向下进入下降管道4。
本实施例中，由于窑烟气在管道内始终是旋转状态，因此可以提高窑烟气的停留时间，还可以避免气流在分解炉管道内发生偏析现象；另外，由于窑烟气在管道内风速较高，可避免粗颗粒的替代燃料在分解炉内沉降聚集燃烧产生高温结皮。
本实施例的分解炉，可根据实际情况，可竖直或倾斜布置分解炉的管道，可充分利用空间，并减少占地面积。
以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。
Claims (4)
1.管道式分解炉，包括脱氮管道、上升管道和下降管道，其特征在于：脱氮管道的下端为窑烟气进口，脱氮管道侧壁上开设有生料进口和燃料进口，脱氮管道的水平切向设置有三次风螺旋进口，所述脱氮管道上端连接上升管道，上升管道与下降管道之间通过双螺旋涡流管道连接；所述双螺旋涡流管道为水平截面是8字型的结构，所述双螺旋涡流管道包括两个涡壳，两个涡壳的进风口翻转对接，进风口切向收缩，两个涡壳的出风口分别连接上升管道和下降管道。
2.根据权利要求1所述的管道式分解炉，其特征在于：所述脱氮管道的下端为收缩口。
3.根据权利要求2所述的管道式分解炉，其特征在于：所述燃料进口和生料进口设置有多个，燃料进口包括传统燃料进口和替代燃料进口，传统燃料进口设置在收缩口的上方，替代燃料进口设置在三次风螺旋进口上方。
4.根据权利要求1所述的管道式分解炉，其特征在于：所述上升管道的下端也开设有生料进口。
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