專利名稱：煅燒低熱值燃?xì)獾沫h(huán)形套筒窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)形套筒窯，尤其是一種可以煅燒低熱值燃?xì)獾沫h(huán)形套筒窯，屬于煅燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
環(huán)形套筒窯是在高熱值燃燒基礎(chǔ)上發(fā)明的，最初使用的燃料是天然氣和重油。隨著能源供應(yīng)日趨緊張，人們不斷探索新的能源在環(huán)形套筒窯中的應(yīng)用。本世紀(jì)最初幾年，環(huán)形套筒窯中使用氣體的熱值可以降低到1800kcal/Nm3，從而在環(huán)形套筒窯中可使用轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行煅燒。
在我國(guó)大型冶金企業(yè)，高爐煤氣富裕量比較大，其熱值在800kcal/Nm3左右，很多冶金企業(yè)將這部分煤氣用于發(fā)電，多余煤氣則進(jìn)行放散，結(jié)果造成了很大程度上的能源浪費(fèi)，而且導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，設(shè)法擴(kuò)大高爐煤氣在環(huán)形套筒窯中的使用比例，成為石灰工程設(shè)計(jì)最重要的研究?jī)?nèi)容。
解決低熱值氣體煅燒環(huán)形套筒窯首先要從窯內(nèi)主要煅燒工藝入手，現(xiàn)有環(huán)形套筒窯的基本結(jié)構(gòu)為筒狀窯身內(nèi)含有內(nèi)套筒，窯身設(shè)有上、下燃燒室，底部設(shè)有石灰冷卻空氣進(jìn)口，所述燃燒室外側(cè)分別安裝上、下燒嘴，所述燒嘴徑向接源自內(nèi)套筒夾層的一次風(fēng)，所述下燃燒室的燒嘴噴焰處徑向還經(jīng)引射器接源自換熱器的二次風(fēng)，所述燃燒室經(jīng)窯身內(nèi)的氣流通道與內(nèi)套筒底部連通，所述內(nèi)套筒上方經(jīng)回流通道與引射器連通。
進(jìn)入下燃燒室的一次風(fēng)在冷卻內(nèi)套筒同時(shí)被預(yù)熱到200℃左右；經(jīng)過換熱器預(yù)熱后的二次風(fēng)(也叫驅(qū)動(dòng)風(fēng))溫度為450℃左右，從徑向進(jìn)入燃燒室，窯內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，而這兩股風(fēng)均為正壓。預(yù)熱的二次風(fēng)進(jìn)入引射器，在一定壓力作用下(現(xiàn)有工藝技術(shù)的壓力為30kPa左右)從引射器管口高速流動(dòng)，同時(shí)造成內(nèi)套筒上方回流(參見


圖1中X處)區(qū)域的小范圍強(qiáng)負(fù)壓，將內(nèi)套筒內(nèi)的氣體吸入引射管內(nèi)，與二次風(fēng)一齊沿徑向進(jìn)入下燃燒室。到達(dá)燃燒室內(nèi)的氣體與煤氣燃燒后，分兩部分進(jìn)入窯體一部分由于廢氣風(fēng)機(jī)的抽吸向上流動(dòng)；另一部分由于X區(qū)域的小范圍強(qiáng)負(fù)壓造成整個(gè)內(nèi)套筒內(nèi)為負(fù)壓區(qū)而向下流動(dòng)，與石灰冷卻空氣在內(nèi)套筒入口處混合，進(jìn)入內(nèi)套筒內(nèi)部。此部分混合氣體稱為循環(huán)氣體，其溫度直接決定了石灰煅燒的質(zhì)量。
當(dāng)煤氣熱值降低到1200kcal/Nm3時(shí)，現(xiàn)有套筒窯存在主要問題是為了輸入符合熱工平衡的煤氣量，通過燒嘴的煤氣流量加大，煤氣在燒嘴出口處的速度高于允許值，導(dǎo)致火焰縮短，熱氣流在石灰料層中的穿透力減小。其次，低熱值的煤氣中可燃成分少，與高熱值煤氣相比，生成同量燃燒熱所產(chǎn)生的廢氣量大，為了保證燃燒室的負(fù)壓需要增加廢氣風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，結(jié)果是此時(shí)廢氣風(fēng)機(jī)的抽吸處于強(qiáng)勢(shì)，內(nèi)套筒內(nèi)的負(fù)壓處于弱勢(shì)，導(dǎo)致循環(huán)氣體量不足，且循環(huán)氣體溫度低于煅燒合格石灰的要求溫度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過對(duì)現(xiàn)有套筒窯相關(guān)結(jié)構(gòu)及其參數(shù)的改進(jìn)，提出一種可以煅燒低熱值燃?xì)獾沫h(huán)形套筒窯，從而最大限度的利用能源。
為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的煅燒低熱值燃?xì)獾沫h(huán)形套筒窯筒狀窯身內(nèi)含有內(nèi)套筒，窯身設(shè)有上、下燃燒室，底部設(shè)有石灰冷卻空氣進(jìn)口，所述燃燒室外側(cè)分別安裝上、下燒嘴，所述燒嘴徑向接源自內(nèi)套筒夾層的一次風(fēng)，所述下燃燒室的燒嘴噴焰處徑向還經(jīng)引射器接源自換熱器的二次風(fēng)，所述燃燒室經(jīng)窯身內(nèi)的氣流通道與內(nèi)套筒底部連通，所述內(nèi)套筒上方經(jīng)回流通道與引射器連通。其改進(jìn)之處在于所述燒嘴外端制有通內(nèi)管的徑向燃?xì)饨涌?，?nèi)端制有通外管的一次風(fēng)接口，所述內(nèi)管中形成環(huán)形流道，所述環(huán)形流道的截面尺寸按燃?xì)饬魉?0±2m/s確定，內(nèi)外徑比在0.20-0.22之間。
這樣，在控制進(jìn)入窯體總能量平衡以及煤氣在燒嘴中出口速度的情況下，合理設(shè)置燒嘴出口的環(huán)形面積，可以保證噴射火焰的長(zhǎng)度，使燃燒后的熱氣流具有足夠的穿透力，從而確保石灰煅燒的質(zhì)量。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1實(shí)施例中燒嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的環(huán)形套筒窯如圖2所示，窯身1呈筒狀，中部含有內(nèi)套筒2。窯身1的上、下兩處分別設(shè)有上、下燃燒室3、4，底部設(shè)有石灰冷卻空氣進(jìn)口5，上部為排氣通道6。燃燒室外側(cè)分別安裝上、下燒嘴7、8。燃燒室3和4經(jīng)窯身1內(nèi)的氣流通道與內(nèi)套筒1底部連通，內(nèi)套筒上方經(jīng)X處的回流通道與引射器9連通。上、下燒嘴7、8的徑向分別接源自內(nèi)套筒夾層的一次風(fēng)F。下燒嘴8的噴焰處徑向還經(jīng)引射器9接源自換熱器的二次風(fēng)S。
燒嘴的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，外端制有通內(nèi)管8-3的徑向燃?xì)饨涌?-6，內(nèi)端制有通外管8-1的一次風(fēng)接口8-2，內(nèi)管中固定有芯軸8-5，與內(nèi)管形成環(huán)形流道8-4。該環(huán)形流道的截面尺寸按燃?xì)饬魉?0±2m/s確定，內(nèi)外徑分別為34和150。
在控制進(jìn)入窯體總能量平衡以及煤氣在燒嘴中出口速度的情況下，由于合理設(shè)置了燒嘴出口的環(huán)形面積，因此可以保證噴射火焰的長(zhǎng)度，使燃燒后的熱氣流具有足夠的穿透力。
其次，為了加大X區(qū)域的負(fù)壓強(qiáng)度，保證產(chǎn)生的循環(huán)氣體具有足夠動(dòng)力，使向上和向下的氣流達(dá)到平衡，本實(shí)施例對(duì)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，根據(jù)需要選擇更大流量和壓力的型號(hào)，保證引射器前的壓力能達(dá)到40kPa以上，最好為50kPa。
此外，本實(shí)施例低熱值煅燒環(huán)形套筒窯在一次風(fēng)和二次風(fēng)流道上分別設(shè)置流量調(diào)節(jié)裝置，以便對(duì)一次風(fēng)和二次進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)煤氣熱值降低到1200kcal/Nm3時(shí)，加大驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)流量，使二次風(fēng)在引射器前的壓力達(dá)到50kPa，大量高速流動(dòng)的二次風(fēng)進(jìn)入燃燒室內(nèi)，循環(huán)氣體流量迅速增加，下燒嘴需要空氣已經(jīng)飽和，一次風(fēng)的加入量可以減少，甚至可以完全關(guān)閉。對(duì)于環(huán)形套筒窯總的助燃空氣量是一定的，助燃空氣流道與燃?xì)饬鞯赖慕孛姹瓤刂圃?.1-1.3，從而使總助燃空氣與燃?xì)馀浔认禂?shù)在1.2左右。在總助燃空氣量一定的的條件下，由于二次風(fēng)的溫度(450℃左右)高于一次風(fēng)的溫度(200℃左右)，因此系統(tǒng)的熱耗可以降低。
原有環(huán)形套筒窯的煤氣熱值不能低于1700kcal/Nm3，而本實(shí)施例的低熱值煅燒環(huán)環(huán)形套筒窯中可以使用1200kcal/Nm3熱值的煤氣。根據(jù)總的配風(fēng)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)下燒嘴一次風(fēng)流量，根據(jù)燃燒情況，可將一次風(fēng)完全關(guān)閉。通過低熱值轉(zhuǎn)爐煤氣在環(huán)形套筒窯中運(yùn)行。石灰產(chǎn)量和質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式凡采用等同替換或等效變換形式的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種煅燒低熱值燃?xì)獾沫h(huán)形套筒窯，筒狀窯身內(nèi)含有內(nèi)套筒，窯身設(shè)有上、下燃燒室，底部設(shè)有石灰冷卻空氣進(jìn)口，所述燃燒室外側(cè)分別安裝上、下燒嘴，所述燒嘴徑向接源自內(nèi)套筒夾層的一次風(fēng)，所述下燃燒室的燒嘴噴焰處徑向還經(jīng)引射器接源自換熱器的二次風(fēng)，所述燃燒室經(jīng)窯身內(nèi)的氣流通道與內(nèi)套筒底部連通，所述內(nèi)套筒上方經(jīng)回流通道與引射器連通，其特征在于所述燒嘴外端制有通內(nèi)管的徑向燃?xì)饨涌冢瑑?nèi)端制有通外管的一次風(fēng)接口，所述內(nèi)管中形成環(huán)形流道，所述環(huán)形流道的截面尺寸按燃?xì)饬魉?0±2m/s確定，內(nèi)外徑比在0.20-0.22之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形套筒窯，其特征在于所述環(huán)形流道由固定在內(nèi)管中的芯軸形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述環(huán)形套筒窯，其特征在于所述一次風(fēng)和二次風(fēng)的流道上分別設(shè)置流量調(diào)節(jié)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述環(huán)形套筒窯，其特征在于所述環(huán)形套筒窯中助燃空氣流道與燃?xì)饬鞯赖慕孛姹瓤刂圃?.1-1.3。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煅燒低熱值燃?xì)獾沫h(huán)形套筒窯，屬于煅燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該套筒窯的筒狀窯身內(nèi)含有內(nèi)套筒，窯身設(shè)有上、下燃燒室，底部設(shè)有冷卻空氣進(jìn)口，燃燒室外側(cè)分別安裝上、下燒嘴，燒嘴徑向接一次風(fēng)，下燃燒室的燒嘴噴焰處徑向還經(jīng)引射器接二次風(fēng)，燃燒室經(jīng)窯身內(nèi)的氣流通道與內(nèi)套筒底部連通，內(nèi)套筒上方經(jīng)回流通道與引射器連通，燒嘴外端制有通內(nèi)管的徑向燃?xì)饨涌?，?nèi)端制有通外管的一次風(fēng)接口，內(nèi)管中形成環(huán)形流道，截面尺寸按燃?xì)饬魉?0±2m/s確定，內(nèi)外徑比在0.20－0.22之間。由于合理設(shè)置了燒嘴出口的環(huán)形面積，因此可以保證噴射火焰的長(zhǎng)度，使燃燒后的熱氣流具有足夠的穿透力，從而確保石灰煅燒的質(zhì)量。
文檔編號(hào)F27B13/12GK2937979SQ20062007432
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者龐煥軍, 沈浩 申請(qǐng)人:南京中圣園機(jī)電設(shè)備有限公司