專(zhuān)利名稱(chēng)：水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低NOx煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，它 能有效控制煤粉在水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒過(guò)程中NOx的排放，屬于水泥回轉(zhuǎn)窯專(zhuān)用燃燒設(shè)備技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤粉燃燒系統(tǒng)是新型干法水泥工業(yè)、火力發(fā)電、冶金等工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的關(guān) 鍵組成部分，煤粉在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染物氣體，其中氮氧化合物(簡(jiǎn)稱(chēng)N0x)就是主要 污染物之一，根據(jù)2008年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前我國(guó)NOx排放總量大約為2000萬(wàn)噸左右，其中 由水泥工業(yè)排放的NOx占6%左右，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)張，NOx的排放量還有著不斷增 大的趨勢(shì)，水泥工業(yè)排放的NOx主要來(lái)自回轉(zhuǎn)窯煤粉燃燒過(guò)程。目前水泥工業(yè)控制NOx排 放的技術(shù)有很多，其中通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)回轉(zhuǎn)窯專(zhuān)用燃燒器的結(jié)構(gòu)形式，從源頭來(lái)控制NOx的 產(chǎn)生是一種有效控制NOx排放的方法。 對(duì)于新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)研究國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了不少設(shè)計(jì)和試 驗(yàn)。CN00224766、 CN200720032397公開(kāi)了一種低NOx燃燒器，它們分別是利用空氣分級(jí)燃 燒以及燃料分級(jí)燃燒的原理達(dá)到低NOx排放的效果，但這種燃燒器由于結(jié)構(gòu)限制，較難應(yīng) 用于水泥回轉(zhuǎn)窯。CN200510062039公開(kāi)一種利用水煤漿再燃的方法和裝置來(lái)降低鍋爐NOx 的排放，其脫硝效率可達(dá)50%以上。CN200710071815、 CN200520110782、 CN200720191861、 CN200620100978等專(zhuān)利公開(kāi)了幾種低NOx燃燒器，這些燃燒器大都應(yīng)用于鍋爐工業(yè)。20世 紀(jì)80年代德國(guó)KHD公司推出的Pyro-Jet水泥回轉(zhuǎn)窯燃燒器，可用燃料為煤粉、天然氣、 石油焦等，這種燃燒器主要是改變各進(jìn)風(fēng)管道的風(fēng)速、風(fēng)壓、進(jìn)風(fēng)方式的工藝參數(shù)從而達(dá)到 降低NOx排放量的目的。F. L. Smidth公司的Swirlex型、Centrax型、Duoflex型等三種燃 燒器，在固定一次風(fēng)量的前提下，優(yōu)化一次風(fēng)速和一次風(fēng)壓來(lái)保證燃料的低NOx燃燒。法國(guó) Pillard公司的Rotaflam型四通道燃燒器通過(guò)增加火焰穩(wěn)定器、攏焰罩等零件設(shè)備來(lái)增加 燃料的燃燒效果，它具有良好的燃料適應(yīng)性。上述三家國(guó)外公司的燃燒器雖然能夠降低NOx 的排放，但其N(xiāo)Ox的排放也很難滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種水泥回轉(zhuǎn)窯低NOx煤粉燃燒器，它具有可有效控制 NOx排放、一次風(fēng)量低、火焰形狀合理，操作靈活方便、調(diào)節(jié)范圍廣、對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 本水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，由四個(gè)環(huán)形通道組成，從 外到內(nèi)依次為軸流風(fēng)道(1)、旋流風(fēng)道(2)、煤風(fēng)道(3)和中心風(fēng)通道(4)，燃燒器中心設(shè)置 水煤漿管道(5)，水煤漿管道(5)出口處設(shè)置水煤漿燒嘴(7)。 作為改進(jìn)，上述低N0x煤粉燃燒器，軸流風(fēng)道出風(fēng)口處有2個(gè)以上沿周向均布的拉 法爾管超音速?lài)娮?6)，拉法爾管超音速?lài)娮?6)軸線與燃燒器軸線成一定角度離散式布 置。最好拉法爾管超音速?lài)娮炜刹鹦哆B接在軸流風(fēng)道出風(fēng)口處。[0007] 作為改進(jìn)，上述低NOx煤粉燃燒器，其特征在于中心風(fēng)通道的出口處設(shè)置開(kāi)有兩
個(gè)以上出風(fēng)孔的布風(fēng)板(8)。優(yōu)選布風(fēng)板上的出風(fēng)孔為圓孔或槽狀孔。 作為改進(jìn)，上述低NOx煤粉燃燒器，水煤漿燒嘴(7)的霧化方式為機(jī)械壓力霧化、
壓縮空氣介質(zhì)霧化、或水蒸汽介質(zhì)霧化。 作為改進(jìn)，上述低N0x煤粉燃燒器，旋流風(fēng)通道從進(jìn)口到出口為漸縮式結(jié)構(gòu)，旋流
風(fēng)通道出口處設(shè)有旋流器。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) (1)能有效減少N0x生成，實(shí)現(xiàn)低N0x排放要求； (2) —次風(fēng)量少，有效降低熱耗； (3)火焰調(diào)節(jié)便利； (4)對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)。

圖1是水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道低N0x煤粉燃燒器的主視圖 圖2是燃燒器噴嘴剖面圖。
具體實(shí)施方式圖1、2中，1菜崍鞣緄潰？栃鞣繽fl潰？拙悍弁fl潰？菜行姆緄潰？查航艿 潰？ _拉法爾管超音速?lài)娮欤?-水煤漿噴嘴；8-中心風(fēng)布風(fēng)板 本水泥回轉(zhuǎn)窯低N0x煤粉燃燒器為多介質(zhì)多通道煤粉燃燒器，由四個(gè)同心環(huán)形通 道組成，從外到內(nèi)依次為軸流風(fēng)道、旋流風(fēng)道、煤風(fēng)道和中心風(fēng)通道，中心設(shè)置水煤漿管道， 水煤漿管道出口處設(shè)置水煤漿燒嘴。最外層的軸流風(fēng)道，其出風(fēng)口處采用10 40個(gè)周向均 布的拉法爾管超音速?lài)娮?6)，與軸線成一定角度離散式布置。由于采用拉法爾管?chē)娮欤?以得到超音速流動(dòng)，相對(duì)于傳統(tǒng)低音速?lài)娮鞓O大地提高了軸流風(fēng)的動(dòng)量，采用離散式布置， 增強(qiáng)了軸流風(fēng)與來(lái)自冷卻機(jī)的二次風(fēng)的接觸面積，這兩種措施保證了軸流風(fēng)對(duì)二次風(fēng)的巻 吸能力和在較低風(fēng)量的前提下所需的推力；第二層為旋流風(fēng)，旋流風(fēng)通道為漸縮式結(jié)構(gòu)，旋 流風(fēng)出口處設(shè)有旋流器，通過(guò)調(diào)節(jié)上游的閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)旋流風(fēng)量，通過(guò)調(diào)節(jié)旋流強(qiáng)度，控制火 焰中心回流區(qū)尺度；通過(guò)在軸流風(fēng)、旋流風(fēng)內(nèi)側(cè)布置煤風(fēng)，可有效延緩煤粉與二次風(fēng)的接觸 時(shí)間，從而降低N0x的生成。第四層為中心風(fēng)，中心風(fēng)道出口設(shè)有圓心或槽型開(kāi)口的分布板 (8)。中心風(fēng)道中心出口處設(shè)水煤漿燒嘴(7)，其霧化方式為機(jī)械壓力霧化、壓縮空氣介質(zhì)霧 化、或水蒸汽介質(zhì)霧化。水煤漿在煤粉燃燒火焰底部產(chǎn)生水煤氣反應(yīng)，所產(chǎn)生的還原氣氛可 極大地降低N0x的生成。
權(quán)利要求水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，其特征在于它由四個(gè)環(huán)形通道組成，從外到內(nèi)依次為軸流風(fēng)道(1)、旋流風(fēng)道(2)、煤風(fēng)道(3)和中心風(fēng)通道(4)，燃燒器中心設(shè)置水煤漿管道(5)，水煤漿管道(5)出口處設(shè)置水煤漿燒嘴(7)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于軸流風(fēng)道出風(fēng)口處有2個(gè)以上沿周向均布的拉法爾管超音速?lài)娮?6)，拉法爾管超音 速?lài)娮?6)軸線與燃燒器軸線成一定角度離散式布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于拉法爾管超音速?lài)娮炜刹鹦哆B接在軸流風(fēng)道出風(fēng)口處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于中心風(fēng)通道的出口處設(shè)置開(kāi)有兩個(gè)以上出風(fēng)孔的布風(fēng)板(8)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于布風(fēng)板上的出風(fēng)孔為圓孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于布風(fēng)板上的出風(fēng)孔為槽狀孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于水煤漿燒嘴(7)的霧化方式為機(jī)械壓力霧化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于水煤漿燒嘴(7)的霧化方式為壓縮空氣介質(zhì)霧化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于水煤漿燒嘴(7)的霧化方式為水蒸汽介質(zhì)霧化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，其特征 在于旋流風(fēng)通道從進(jìn)口到出口為漸縮式結(jié)構(gòu)，旋流風(fēng)通道出口處設(shè)有旋流器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出一種水泥回轉(zhuǎn)窯低NOx煤粉燃燒器，它具有可有效控制NOx排放、一次風(fēng)量低、火焰形狀合理，操作靈活方便、調(diào)節(jié)范圍廣、對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本水泥回轉(zhuǎn)窯多介質(zhì)多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，由四個(gè)環(huán)形通道組成，從外到內(nèi)依次為軸流風(fēng)道(1)、旋流風(fēng)道(2)、煤風(fēng)道(3)和中心風(fēng)通道(4)，燃燒器中心設(shè)置水煤漿管道(5)，水煤漿管道(5)出口處設(shè)置水煤漿燒嘴(7)。
文檔編號(hào)F23D11/10GK201476001SQ20092030140
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者丁蘇東, 于洋, 盧仁紅, 吳建軍, 孫德群, 寧建根, 嵇磊, 朱忠民, 潘泂, 蔡玉良 申請(qǐng)人:中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司