專利名稱：用于鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭裝置以及將熱鼓風(fēng)供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種新型的用于鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭裝置以及在將可燃物注入鼓風(fēng)爐內(nèi)的同時將熱鼓風(fēng)供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，將粉煤或粒煤噴射入通過多個風(fēng)口而吹入鼓風(fēng)爐的下部的熱氣流中具有許多優(yōu)點(diǎn)。特別地，其增加了鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)能力，并允許用便宜得多的煤取代大量焦炭。傳統(tǒng)地，通過噴槍將粉煤或粒煤在離風(fēng)口端部開口一定距離的上游處噴射入熱氣流進(jìn)而進(jìn)入爐中來實(shí)現(xiàn)粉煤或粒煤的噴射。換句話說，煤被噴射入吹風(fēng)管或噴射入風(fēng)口中的熱空氣通道。通過噴槍供給的煤懸浮在惰性氣體中，并且經(jīng)由靠近噴槍的噴嘴端的獨(dú)立的管來引入或者由熱氣流組成或者由純氧組成的氧化氣體。例如EP 0447908中提出了煤和氧化氣體的混合噴射，其中，通過同軸噴槍執(zhí)行噴射，其中，外管環(huán)繞內(nèi)管布置。內(nèi)管形成氧化氣體與煤之間的分隔壁，直到氧化氣體和煤二者都到達(dá)噴槍的出口噴嘴。這種同軸噴槍經(jīng)常也被稱作氧煤槍。在EP 0447908中，氧化氣體在外管中傳送，且煤在內(nèi)管中傳送。通常地，噴槍穿過吹風(fēng)管的一段壁部而進(jìn)入該吹風(fēng)管，并且噴槍的出口噴嘴優(yōu)選地位于熱氣流內(nèi)的中央，從而導(dǎo)致熱氣流圍繞被噴射的煤。在這種噴槍裝置中，噴槍由于暴露在熱氣流中而遭到破壞。由于吹風(fēng)管的高溫，噴槍可能變形，并由此可能不利于氧化氣體和煤的正確噴射。此外，在噴槍的末端，被傳送的煤會與被傳送的氧化氣體相接觸，從而在噴槍的末端產(chǎn)生火焰。此火焰進(jìn)一步使噴槍末端以及吹風(fēng)管或風(fēng)口的內(nèi)壁處于危險之中。如果通過吹風(fēng)管或風(fēng)口供給的氣體不是熱空氣(例如在傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐的情況中)，而是還原氣體(比如在鼓風(fēng)爐具有爐頂氣循環(huán)裝置的情況下，其中，爐頂氣在處理之后可以通過風(fēng)口彎頭裝置被噴射回鼓風(fēng)爐中)，那么煤的噴射，尤其是與氧化氣體混合的噴射，會變得有問題。還應(yīng)指出的是，在已知的風(fēng)口彎頭裝置中(其中，噴槍設(shè)置在穿過吹風(fēng)管的氣流中)，風(fēng)口的內(nèi)壁處于被噴射的煤損壞的危險之中，尤其是在風(fēng)口嘴具有減小的出口直徑或者在煤以高速噴射的情況下。在風(fēng)口嘴具有減小的出口直徑的情況下，那么噴槍還引起視野障礙，其至少部分地阻止經(jīng)由設(shè)置在吹風(fēng)管的彎部中、且與風(fēng)口線性對準(zhǔn)的窺視孔來通過風(fēng)口對鼓風(fēng)爐的狀況進(jìn)行視覺上的監(jiān)控。技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭裝置。此目的通過權(quán)利要求1 中所述的風(fēng)口來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)的操作鼓風(fēng)爐的方法。此目的通過權(quán)利要求10中所述的方法來實(shí)現(xiàn)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭裝置，包括具有構(gòu)造為安裝在鼓風(fēng)爐壁中的風(fēng)口本體的風(fēng)口 ；該風(fēng)口本體具有一個外壁、一個正面(front face，前面)和一個背面 (rear face，背面)，該風(fēng)口本體進(jìn)一步具有從背面延伸至正面的風(fēng)口通道，該風(fēng)口通道在風(fēng)口本體中形成內(nèi)壁。該風(fēng)口彎頭裝置進(jìn)一步包括連接在風(fēng)口本體的背面與一個氣體供給裝置之間的吹風(fēng)管，構(gòu)造并布置該吹風(fēng)管以從氣體供給裝置向風(fēng)口通道供給熱氣體(通常是熱鼓風(fēng)氣流)，以將熱氣體噴射入鼓風(fēng)爐。風(fēng)口彎頭裝置還包括用于在風(fēng)口水平高度處將可燃物注入鼓風(fēng)爐的噴槍，噴槍是包括外管和同軸地設(shè)置在外管內(nèi)的內(nèi)管的同軸噴槍，外管和內(nèi)管被布置以分別傳送氧化氣體和可燃物，內(nèi)管形成用于將可燃物與氧化氣體分隔開的隔壁。根據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，同軸噴槍可拆裝地設(shè)置在形成于風(fēng)口本體中的噴槍通路(lance passage)中，該噴槍通路設(shè)置在風(fēng)口本體的內(nèi)壁與外壁之間，并從背面延伸至正面，噴槍通路通向風(fēng)口本體的正面。 通過提供穿過風(fēng)口本體的噴槍通路，同軸噴槍不再暴露在來自于吹過吹風(fēng)管和風(fēng)口的熱氣體的熱量中。因此，噴槍不會受到被熱氣體侵襲的危險。實(shí)際上，設(shè)置在熱氣體的路徑中的噴槍由于熱氣體的高溫而處于變形或損壞(destructure)的危險之中。通過將噴槍從熱氣體的路徑移開，能夠減小此危險。此外，噴槍不會貫穿通過吹風(fēng)管或風(fēng)口通道而供給的熱氣體的路徑。因此，能夠提高噴槍的使用壽命。此外，噴槍不會引起窺視孔與風(fēng)口嘴 (tuyere nose)之間的視覺障礙。還應(yīng)指出的是，在停止的情況下，為了防止噴槍損壞，在過去必須將噴槍移動入停放位置，或甚至將其從風(fēng)口彎頭裝置拆除。根據(jù)本發(fā)明，盡管在一些情況下拆除噴槍仍然是理想的，但是通常地，由于噴槍被環(huán)繞噴槍的風(fēng)口本體很好地保護(hù)，所以拆除噴槍不再是必須的。通過將噴槍可拆裝地設(shè)置在噴槍通路內(nèi)，應(yīng)注意，能容易地拆除的噴槍由此是必需的或期望的。在安裝時，同軸噴槍能夠同時將氧化氣體和可燃物供給至風(fēng)口的正面。此外，將噴槍從熱氣體的路徑上移開還使得保證了整體上良好的熱氣體分配。事實(shí)上，噴槍末端處的火焰燃燒對于所有的風(fēng)口并不總是相同的。這可能在特定風(fēng)口上導(dǎo)致更大的壓降，這可能導(dǎo)致熱氣體的非理想的分配。通過將噴槍放置在熱氣體路徑之外，能夠避免此效果。有利地，氧化氣體是經(jīng)加熱的氧化氣體和/或可燃物是經(jīng)加熱的可燃物。在通過噴槍供給氧化氣體和/或可燃物之前，氧化氣體和/或可燃物能夠被加熱至至少150°C的溫度，優(yōu)選地加熱至大約200°C。供給加熱的氧化氣體和/或可燃物改善了噴槍末端處的可燃物的燃燒狀況。一旦可燃物離開噴槍，使可燃物達(dá)到其燃燒溫度所必需的時間就減少了。 因此，可燃物的燃燒可能更早發(fā)生，并在更靠近噴槍末端的地方發(fā)生。應(yīng)該指出的是，在本申請的上下文中，通過噴槍噴射的可燃物優(yōu)選地是粉煤或粒煤。然而，也可使用其他可燃物，例如粒狀塑料、動物油脂或粉末、液體燃料、天然氣或廢輪胎。風(fēng)口本體中優(yōu)選地包括冷卻通道。這種冷卻通道通常設(shè)置在風(fēng)口本體的內(nèi)壁與外壁之間，并被構(gòu)造為通過其運(yùn)送冷卻介質(zhì)。冷卻介質(zhì)(通常是水)被引導(dǎo)通過的這些冷卻通道允許冷卻風(fēng)口本體，并由此保護(hù)風(fēng)口本體免于承受能夠熔化風(fēng)口材料的過高溫度。由于噴槍設(shè)置為穿過風(fēng)口本體，所以也可冷卻噴槍。因此，保護(hù)了噴槍并停止了噴槍的損耗，從而延長了噴槍的使用壽命。應(yīng)該指出的是，優(yōu)選地適配冷卻通道，以允許噴槍通路延伸穿過風(fēng)口本體，并在不削弱風(fēng)口本體的冷卻的前提下將噴槍的冷卻最優(yōu)化。因此，設(shè)置在風(fēng)口本體中的冷卻通道增加了風(fēng)口和噴槍的使用壽命。優(yōu)選地，將噴槍通路和噴槍的尺寸設(shè)置成使得一環(huán)形隙布置在噴槍與風(fēng)口本體之間。這種環(huán)形隙在噴槍與風(fēng)口本體之間形成了絕緣層。此外，環(huán)形隙使得將噴槍安裝在噴槍通路中以及將其從噴槍通路中移出更加容易。事實(shí)上，將噴槍從噴槍通路中移出可能是必需的。為了避免損壞噴槍通路，可以將氣體吹過噴槍通路，以冷卻和/或凈化噴槍通路。 此外，可將一插入桿(plug-in rod)插入噴槍通路，以避免任何材料從爐側(cè)進(jìn)入噴槍通路。有利地，噴槍的前端具有在噴槍末端的方向上收縮的圓錐形狀，噴槍通路在噴槍通路的前端處相應(yīng)地收縮，從而，當(dāng)噴槍安裝在噴槍通路中時，噴槍通路的前端中的外管與風(fēng)口本體相接觸。這確保了噴槍不能過多地安裝在噴槍通路內(nèi)，從而避免了噴槍末端從噴槍通路伸入爐子本身。因此，這確保了噴槍保持在由風(fēng)口本體形成的保護(hù)殼內(nèi)。從而能夠避免噴槍的不必要的損耗。此外，圓錐形狀和噴槍通路的相應(yīng)收縮使得噴槍的外管與風(fēng)口本體相接觸。該圓錐形狀優(yōu)選地與噴槍通路的收縮的前部貼合地配合(snugly fit)。此接觸允許通過冷卻的風(fēng)口本體來冷卻噴槍末端，從而進(jìn)一步確保噴槍末端被保護(hù)而免于損
^^ ο在噴槍的前端中，噴槍可在外管的內(nèi)壁和/或內(nèi)管的外壁上設(shè)置有環(huán)形突出部。 環(huán)形突出部減小了環(huán)形通道運(yùn)送氧化氣體的流動橫截面。流動橫截面的這種減小增加了通過環(huán)形通道的氧化氣體的速度，并由此改善了氧化氣體對爐的透過率(penetration)。風(fēng)口彎頭裝置優(yōu)選地進(jìn)一步包括具有空心管的噴槍支座(lance holder)，空心管具有尺寸被設(shè)定成容納穿過其的噴槍的中心通道，該噴槍支座具有連接至風(fēng)口本體的背面的第一端和從鼓風(fēng)爐壁伸出的相對的第二端。這種噴槍支座使噴槍易于接近穿過風(fēng)口本體而設(shè)置的噴槍通路。事實(shí)上，風(fēng)口本體的背面通常設(shè)置在爐壁內(nèi)的深處，因此要很困難才能接近。噴槍支座連接至風(fēng)口本體的背面，并且其中心通道與噴槍通路以這樣的方式對準(zhǔn)， 即，使噴槍支座的中心通道變成噴槍通路的延伸部分。噴槍支座延伸至鼓風(fēng)爐壁外部的區(qū)域，從而使進(jìn)入噴槍通路更容易，例如，移除或插入噴槍。有利地，在風(fēng)口本體的風(fēng)口通道中設(shè)置可移動的風(fēng)口插入物，該風(fēng)口插入物被構(gòu)造成調(diào)整風(fēng)口的出口橫截面。這種風(fēng)口插入物允許調(diào)整通過風(fēng)口的流動條件。如果需要的話，能夠拆除風(fēng)口插入物并用不同的風(fēng)口插入物替代。這允許在不毀壞風(fēng)口本體本身的前提下改變風(fēng)口循環(huán)區(qū)的形狀(raceway shape)以及進(jìn)入鼓風(fēng)爐中的氣體分配。根據(jù)鼓風(fēng)爐的工作狀況，可能需要不同的流動條件。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由氣體供給裝置運(yùn)送的熱氣體可以包括循環(huán)處理的爐頂氣，其用作鼓風(fēng)爐中的還原氣體。如果通過吹風(fēng)管和風(fēng)口通道供給這種還原氣體，那么如上所述的穿過噴槍通路的噴槍布置就尤其重要。事實(shí)上，本布置避免了在風(fēng)口彎頭裝置內(nèi)、由吹風(fēng)管和風(fēng)口運(yùn)送的還原氣體與由噴槍運(yùn)送的氧化氣體和可燃物之間的接觸。應(yīng)進(jìn)一步指出的是，本發(fā)明不限于提供單個噴槍通路和單個噴槍。事實(shí)上，可以在風(fēng)口本體中設(shè)置兩個或更多個噴槍通路。本發(fā)明進(jìn)一步提出了一種用于通過鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎管裝置供給熱鼓風(fēng)的方法，該方法包括以下步驟
提供一種包括風(fēng)口的風(fēng)口彎頭裝置，風(fēng)口具有安裝在鼓風(fēng)爐壁中的風(fēng)口本體；風(fēng)口本體具有外壁、正面和背面，風(fēng)口本體進(jìn)一步具有從背面延伸至正面的風(fēng)口通道，風(fēng)口通道在風(fēng)口本體中形成內(nèi)壁，該風(fēng)口彎頭裝置進(jìn)一步包括連接在風(fēng)口本體的背面與一氣體供給裝置之間的吹風(fēng)管，吹風(fēng)管被構(gòu)造和布置以將熱氣體從氣體供給裝置供給至風(fēng)口通道， 以便將熱氣體噴射入鼓風(fēng)爐內(nèi)；提供具有噴槍通路的風(fēng)口本體，噴槍通路從風(fēng)口本體的背面延伸至正面，噴槍通路設(shè)置在風(fēng)口本體的內(nèi)壁與外壁之間，噴槍通路通向風(fēng)口本體的正面；提供用于將可燃物供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)的噴槍，并將該噴槍可拆裝地設(shè)置在噴槍通路中；通過吹風(fēng)管和風(fēng)口通道將熱氣體從氣體供給裝置供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)；以及通過噴槍分別將可燃物和氧化氣體供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)。此方法允許將氧化氣體和可燃物供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)，而不需要使噴槍經(jīng)受吹風(fēng)管和 /或風(fēng)口中的極端條件。通過將噴槍設(shè)置在風(fēng)口本體的噴槍通路中，噴槍可受到保護(hù)并因此不會在暴露于吹過吹風(fēng)管和風(fēng)口的熱氣體的高溫下時而變形或損壞。僅限于將噴槍的末端暴露在惡劣條件中。同軸噴槍可容易地拆除，如果這是必需的或期望的。噴槍可容易地替換，因?yàn)槠淇刹鹧b地設(shè)置在噴槍通路內(nèi)。在安裝時，同軸噴槍允許同時將氧化氣體和可燃物供給至風(fēng)口的正面。優(yōu)選地，本方法包括在通過噴槍供給氧化氣體和/或可燃物之前對氧化氣體和/ 或可燃物進(jìn)行加熱的進(jìn)一步的步驟?？扇?xì)怏w和/或可燃物可以被加熱至例如150°C以上的溫度，優(yōu)選地加熱至大約200°C。該方法可進(jìn)一步包括通過設(shè)置在風(fēng)口本體中的冷卻通道來供給冷卻介質(zhì)(通常是水)從而冷卻風(fēng)口本體的步驟。風(fēng)口本體的冷卻保護(hù)該風(fēng)口本體免于由經(jīng)過風(fēng)口的熱氣體所引起的過度磨損和鼓風(fēng)爐中的極端的熱條件。有利地，該方法包括進(jìn)一步步驟回收來自鼓風(fēng)爐的爐頂氣；處理回收的爐頂氣； 以及通過風(fēng)口彎頭裝置將處理過的爐頂氣作為還原氣體噴射回鼓風(fēng)爐中。將噴射回鼓風(fēng)爐中的爐頂氣用作還原氣體允許再次使用爐頂氣。通過將噴槍設(shè)置在風(fēng)口本體的噴槍通路中，能夠減少由吹風(fēng)管和風(fēng)口運(yùn)送的還原氣體與由噴槍運(yùn)送的可燃物之間的反應(yīng)，從而促進(jìn)均由噴槍運(yùn)送的可燃物和氧化氣體之間的反應(yīng)。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的燃燒，并且，能夠使鼓風(fēng)爐更加有效。處理回收的爐頂氣的步驟優(yōu)選地包括清潔回收的爐頂氣；和/或減少回收的爐頂氣的二氧化碳含量；和/或增加回收的爐頂氣的一氧化碳含量。清潔回收的爐頂氣可以包括使氣體經(jīng)過過濾器，以從回收的爐頂氣中去除塵粒和其他碎屑。CO2含量的減少和CO 含量的增加使得回收的爐頂氣可作為有用的還原氣體使用。該方法可以進(jìn)一步包括在將還原氣體噴射入鼓風(fēng)爐之前將該還原氣體加熱至至少900°C的溫度的步驟。還原氣體優(yōu)選地被加熱至1100°C到1300°C之間的溫度，優(yōu)選地加熱至大約1250°C。此加熱步驟可在諸如考貝式熱風(fēng)爐(Cowper)的加熱爐中進(jìn)行。


現(xiàn)在將參考附圖以示例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中
圖1是穿過根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)口彎頭裝置的示意性斷面圖；以及圖2是圖1的風(fēng)口彎頭裝置的風(fēng)口本體的鼻部(nose portion)的放大視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于穿過爐壁12供給氣體的風(fēng)口彎頭裝置10。該風(fēng)口彎頭裝置10包括設(shè)置在爐壁12中的風(fēng)口 14。該風(fēng)口 14由風(fēng)口冷卻器16和風(fēng)口冷卻器支架18保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。風(fēng)口 14具有風(fēng)口本體20，該風(fēng)口本體具有外壁22、正面M和相對的背面沈。一個風(fēng)口通道28穿過風(fēng)口本體20而布置在其中央，并從背面沈延伸至正面對。風(fēng)口通道觀在風(fēng)口本體20中形成內(nèi)壁30。風(fēng)口 14的背面沈被構(gòu)造為容納吹風(fēng)管34的鼻端(nose end) 32，該吹風(fēng)管的相對端36連接至還原氣體供給裝置38 (這里用環(huán)管38表示)。構(gòu)造進(jìn)而設(shè)置吹風(fēng)管34，以將熱氣體從環(huán)管38供給至風(fēng)口通道28，以便噴射入鼓風(fēng)爐內(nèi)。此外，提供噴槍40，以在風(fēng)口水平高度處將可燃物(通常是粉煤或粒煤)注入鼓風(fēng)爐中。由于是將可燃物噴射入鼓風(fēng)爐內(nèi)，所以能夠減少注入爐內(nèi)的焦炭的量。由于可燃物 (例如煤)通常比焦炭便宜，這就導(dǎo)致鼓風(fēng)爐的運(yùn)行成本降低。典型地，將噴槍布置成使得它們將可燃物供給至吹風(fēng)管34內(nèi)或風(fēng)口通道觀內(nèi)。然后，可燃物與熱氣體(通常是通過吹風(fēng)管34供給的熱氣流)混合。為了促進(jìn)可燃物的燃燒，可以提供諸如氧氣的氧化氣體。這種氧化氣體通常通過噴槍內(nèi)的通道而供給至噴槍的末端。典型地，使用包括兩個同心管的同軸噴槍，其中，例如， 內(nèi)管可以運(yùn)送材料，而外管可以運(yùn)送氧化氣體。內(nèi)管在噴槍內(nèi)形成隔壁，以避免在可燃物和氧化氣體都到達(dá)噴槍末端之前二者之間的相互接觸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很了解同軸噴槍， 在這里不需要進(jìn)一步描述。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將噴槍40設(shè)置在形成于風(fēng)口本體20中的噴槍通路42中是有利的。這種噴槍通路42設(shè)置在風(fēng)口本體20的內(nèi)壁30與外壁22之間，并從背面沈延伸至正面對。因此，噴槍通路42通向風(fēng)口本體20的正面M。噴槍40能夠布置成使其噴槍末端43基本上與風(fēng)口本體20的正面M相齊。在背面沈處，風(fēng)口本體20包括用于連接噴槍支座46的插座44。這種噴槍支座46由具有貫穿其中的中心通路的空心管形成。噴槍支座 46具有連接至風(fēng)口本體20的背面沈中的插座44的第一端48和伸出鼓風(fēng)爐壁12之外的相對的第二端50。確定噴槍支座46的中心通路的尺寸并將其布置成容納貫穿其中的噴槍 40。噴槍支座46便于使噴槍40接近穿過風(fēng)口本體20設(shè)置的噴槍通路42。在一些鼓風(fēng)爐裝置中，尤其是在帶有爐頂氣循環(huán)裝置的鼓風(fēng)爐中，通過吹風(fēng)管34 供給的氣體不是熱氣流，而是具有相對高的一氧化碳含量的還原氣體。在這種裝置中，上述的布置就尤其重要。噴槍40穿過風(fēng)口本體20中的噴槍通路42來提供使得能防止可燃物和氧化氣體與風(fēng)口彎頭裝置內(nèi)的還原氣體相接觸?？稍诖碉L(fēng)管34的后部設(shè)置窺視孔52，以通過風(fēng)口通道28觀察鼓風(fēng)爐中的運(yùn)行狀況。由于所提出的噴槍40的布置，該噴槍不會引起通過風(fēng)口通道觀對運(yùn)行狀況進(jìn)行視覺監(jiān)控的障礙。如果在風(fēng)口通道觀中設(shè)置風(fēng)口插入物M以增加進(jìn)入鼓風(fēng)爐的熱氣體的速度， 那么這尤其重要。事實(shí)上，風(fēng)口插入物M的內(nèi)徑可與噴槍40的外徑接近。圖2部分地示出了風(fēng)口本體20的前部56，噴槍通路42穿過風(fēng)口本體而設(shè)置。噴槍40設(shè)置在噴槍通路42中，并包括兩個同心管。內(nèi)管58形成用于將材料運(yùn)送至噴槍末端 43的第一通道60。外管62圍繞內(nèi)管58同心地設(shè)置，從而形成用于將氧化氣體運(yùn)送至噴槍末端43的環(huán)形第二通道64。內(nèi)管58形成第一通道60與第二通道64之間的隔壁。外管 62的外徑比噴槍通路42的內(nèi)徑小，從而，一個形成了隔離層的環(huán)形隙66設(shè)置在噴槍40與風(fēng)口本體20之間。該環(huán)形隙66還使得將噴槍40安裝在噴槍通路42中，以及將其從那里拆除更加容易。在噴槍40的前端68處，外管62具有圓錐形狀70，其在噴槍末端43的方向上收縮。噴槍通路42在噴槍通路42的前端處具有相應(yīng)的收縮部72，從而，當(dāng)噴槍40安裝在噴槍通路42中時，外管62與風(fēng)口本體20接觸。首先，這確保了噴槍40不能過多地安裝在噴槍通路42中，從而避免了噴槍末端43從噴槍通路42伸出而進(jìn)入爐子本身。其次，外管62 與風(fēng)口本體20之間的接觸允許噴槍末端43與冷卻的風(fēng)口本體20之間的熱傳遞。應(yīng)該指出的是，噴槍40的前端68可以包括在外管62上或外管62中的、用于進(jìn)一步改善噴槍末端 43與冷卻的風(fēng)口本體20之間的熱傳遞的插入物。外管62與風(fēng)口本體20之間的接觸(后者設(shè)置有冷卻通道)允許冷卻外管62的前端。在噴槍40的前端68處，外管62進(jìn)一步包括位于外管62的內(nèi)壁上的環(huán)形突出部 74。這種環(huán)形突出部74減小了第二通道64的運(yùn)送氧化氣體的流動橫截面。這種流動橫截面的減小增加了經(jīng)過該橫截面的氧化氣體的速度，并由此提高了氧化氣體對爐子的透過
率。
參考標(biāo)號的列表
10風(fēng)口彎頭裝置43噴槍末端
12爐壁44插座
14風(fēng)口46噴槍支架
16風(fēng)口冷卻器48噴槍支架的第
18風(fēng)口冷卻器支架50噴槍支架的第
20風(fēng)口本體52窺視孔
22外壁54風(fēng)口插入物
24正面56前部
26背面58內(nèi)管
28風(fēng)口通道60第一通道
30內(nèi)壁62外管
32鼻端64第二通道
34吹風(fēng)管66環(huán)形隙
36相對端68前端
38氣體供給裝置70圓錐形狀
40噴槍72收縮部
42噴槍通路74環(huán)形突出部。
權(quán)利要求
1.一種用于鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭裝置，包括風(fēng)口，具有構(gòu)造為安裝在鼓風(fēng)爐壁中的風(fēng)口本體；所述風(fēng)口本體具有外壁、正面和背面，所述風(fēng)口本體進(jìn)一步具有從所述背面延伸至所述正面的風(fēng)口通道，所述風(fēng)口通道形成了所述風(fēng)口本體中的內(nèi)壁；吹風(fēng)管，連接在所述風(fēng)口本體的所述背面與一氣體供給裝置之間，所述吹風(fēng)管被構(gòu)造并布置成將熱氣體從所述氣體供給裝置供給至所述風(fēng)口通道，以便將所述熱氣體噴射入所述鼓風(fēng)爐；噴槍，用于在所述風(fēng)口水平高度處將可燃物注入所述鼓風(fēng)爐內(nèi)，所述噴槍是包括外管和同軸地布置在所述外管內(nèi)的內(nèi)管的同軸噴槍，所述外管和內(nèi)管被布置成分別傳送氧化氣體和所述可燃物，所述內(nèi)管形成了用于將所述可燃物與所述氧化氣體分隔開的隔壁，其特征在于，所述噴槍可拆裝地布置在形成于所述風(fēng)口本體中的噴槍通路中，所述噴槍通路布置在所述風(fēng)口本體的所述內(nèi)壁與所述外壁之間，并從所述背面延伸至所述正面， 所述噴槍通路通向所述風(fēng)口本體的正面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，所述氧化氣體是經(jīng)加熱的氧化氣體和/ 或所述可燃物是經(jīng)加熱的可燃物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，所述氧化氣體和/或所述可燃物處于至少150°C的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，所述噴槍通路和所述噴槍的尺寸被確定為使得在所述噴槍與所述風(fēng)口本體之間布置有一環(huán)形隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，所述噴槍的前端具有在噴槍末端的方向上收縮的圓錐形狀，所述噴槍通路在所述噴槍通路的前端處具有相應(yīng)的收縮部，從而，當(dāng)所述噴槍安裝在所述噴槍通路中時，所述噴槍通路的前端中的所述外管與所述風(fēng)口本體相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，在所述噴槍的前端中，所述噴槍在所述外管的內(nèi)壁和/或所述內(nèi)管的外壁上設(shè)置有環(huán)形突出部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，進(jìn)一步包括噴槍支座，所述噴槍支座包括具有中心通路的空心管，所述中心通路的尺寸確定成容納穿過其中的所述噴槍， 所述噴槍支座具有連接至所述風(fēng)口本體的所述背面的第一端和伸出所述鼓風(fēng)爐壁之外的相對的第二端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，進(jìn)一步包括布置在所述風(fēng)口本體的所述風(fēng)口通道中的可拆除的風(fēng)口插入物，所述風(fēng)口插入物被構(gòu)造成以便調(diào)整所述風(fēng)口的出口橫截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，由所述氣體供給裝置運(yùn)送的所述熱氣體包括循環(huán)處理的爐頂氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)口彎頭裝置，其中，通過所述噴槍供給的所述可燃物是粉煤或粒煤、粒狀塑料、動物油脂或粉末、液體燃料、天然氣、或廢輪胎。
11.用于通過鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎管裝置供給熱鼓風(fēng)的方法，所述方法包括如下步驟提供一種包括風(fēng)口的風(fēng)口彎頭裝置，所述風(fēng)口具有安裝在鼓風(fēng)爐壁中的風(fēng)口本體；所述風(fēng)口本體具有外壁、正面和背面，所述風(fēng)口本體進(jìn)一步具有從所述背面延伸至所述正面的風(fēng)口通道，所述風(fēng)口通道形成所述風(fēng)口本體中的內(nèi)壁，所述風(fēng)口彎頭裝置進(jìn)一步包括連接在所述風(fēng)口本體的所述背面與一氣體供給裝置之間的吹風(fēng)管，所述吹風(fēng)管被構(gòu)造和布置成將熱氣體從所述氣體供給裝置供給至所述風(fēng)口通道，以便將所述熱氣體噴射至所述鼓風(fēng)爐內(nèi)；為所述風(fēng)口本體提供噴槍通路，所述噴槍通路從所述風(fēng)口本體的所述背面延伸至所述正面，所述噴槍通路布置在所述風(fēng)口本體的所述內(nèi)壁與所述外壁之間，所述噴槍通路通向所述風(fēng)口本體的所述正面；提供用于將可燃物供給至所述鼓風(fēng)爐內(nèi)的噴槍，并將所述噴槍可拆裝地布置在所述噴槍通路中；通過所述吹風(fēng)管和所述風(fēng)口通道將熱氣體從所述氣體供給裝置供給至所述鼓風(fēng)爐內(nèi)；以及通過所述噴槍分別將所述可燃物和氧化氣體供給至所述鼓風(fēng)爐內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括如下步驟在將所述可燃物和/或所述氧化氣體供給至所述噴槍之前對所述可燃物和/或所述氧化氣體進(jìn)行加熱。
13.根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括如下步驟回收來自所述鼓風(fēng)爐的爐頂氣； 處理回收的爐頂氣；以及通過所述風(fēng)口彎頭裝置將處理過的爐頂氣作為還原氣體噴射回所述鼓風(fēng)爐中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，處理所述回收的爐頂氣的所述步驟包括 清潔所述回收的爐頂氣；和/或減少所述回收的爐頂氣的二氧化碳含量；和/或增加所述回收的爐頂氣的一氧化碳含量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括如下步驟在將所述還原氣體噴射至所述鼓風(fēng)爐內(nèi)之前將所述還原氣體加熱至至少900°C的溫度。
全文摘要
一種鼓風(fēng)爐的風(fēng)口彎頭裝置(10)，包括具有安裝在鼓風(fēng)爐壁(12)中的風(fēng)口本體(20)的風(fēng)口(14)；風(fēng)口本體(20)具有外壁(22)、正面(24)和背面(26)，風(fēng)口本體(20)進(jìn)一步具有從背面(26)延伸至正面(24)的風(fēng)口通道(28)，該風(fēng)口通道(28)形成風(fēng)口本體(20)中的內(nèi)壁(30)。風(fēng)口彎頭裝置(10)還包括連接在風(fēng)口本體(20的背面(26)與氣體供給裝置(38)之間的吹風(fēng)管(34)，該吹風(fēng)管(34)構(gòu)造并布置成從氣體供給裝置(38)向風(fēng)口通道(28)供給熱氣體(一般為熱鼓風(fēng)氣)以將熱氣體噴射至鼓風(fēng)爐內(nèi)。風(fēng)口彎頭裝置(10)還包括用于將可燃物(一般為粉煤或粒煤)在風(fēng)口水平處供給至鼓風(fēng)爐內(nèi)的噴槍(40)，噴槍(40)是包括外管和同軸地設(shè)置在外管內(nèi)的內(nèi)管的同軸噴槍，外管和內(nèi)管用于分別傳送氧化氣體和所述可燃物，內(nèi)管形成將所述可燃物與氧化氣體分隔開的隔壁。根據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，噴槍(40)可拆裝地設(shè)置在形成于風(fēng)口本體(20)中的噴槍通路(42)中，噴槍通路(42)設(shè)置在風(fēng)口本體(20)的內(nèi)壁(30)與外壁(22)之間并從背面(26)延伸至正面(24)，噴槍通路(42)通向風(fēng)口本體(20)的正面(24)。
文檔編號C21B7/16GK102348813SQ201080011345
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者保羅·格德特, 利昂內(nèi)爾·豪斯埃默爾, 讓-保羅·西蒙斯 申請人:保爾伍斯股份有限公司