專利名稱：水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，屬于新型干法水泥熟料燒成技術(shù)領(lǐng)域，主要用于解決現(xiàn)行分解爐內(nèi)煤粉燃燒速度偏慢，易發(fā)生結(jié)皮堵塞且對煤質(zhì)要求偏高的問題。
背景技術(shù)：
預(yù)分解爐是目前水泥熟料生產(chǎn)最為先進的工藝裝備，其在回轉(zhuǎn)窯和懸浮預(yù)熱器之間增設(shè)一個分解爐作為該系統(tǒng)的第二熱源，使過去燃料全部由窯頭加入的作法，改變?yōu)椴糠秩剂嫌筛G頭加入，部分燃料從分解爐加入，改善了窯系統(tǒng)內(nèi)熱力分布，將熟料煅燒過程中耗熱最多的碳酸鹽分解過程移至分解爐中進行，從而大幅提高了產(chǎn)、質(zhì)量降低了燃料消耗。
分解爐是預(yù)分解系統(tǒng)中十分重要的設(shè)備，承擔著燃料的燃燒，換熱和碳酸鹽分解多項任務(wù)。近年來大量實踐表明，燃料能否在爐內(nèi)迅速完全燃燒，并把燃燒熱及時地傳遞給物料是該系統(tǒng)能否正常高效運行的關(guān)健，近一階段以來，由此而產(chǎn)生的各種新型分解爐，以及分解爐結(jié)構(gòu)上的各種改革變化都是圍繞這一目標進行的。
早期的分解爐是以油為燃料開發(fā)的。1973年世界能源危機之后。各國將重點集中在以煤為燃料的分解爐，我國七十年代末八十年代初引進的生產(chǎn)線都是煤分解爐。同燒油相比，煤粉的著火能及燃點較高，燃燒速度較慢，相當一部分工廠燃煤分解爐投產(chǎn)后，不能迅速“達標達產(chǎn)”，具體表現(xiàn)為三次風(fēng)溫以及煤粉細度、揮發(fā)份含量對煤粉燃燒過程的影響極大。如燃燒速度過慢，煤粉在爐內(nèi)燃燒不完全，易使預(yù)熱器系統(tǒng)溫度分布不合理，并誘發(fā)管路及預(yù)熱器結(jié)皮堵塞。故一般煤分解爐對燃料品質(zhì)的局限性較大，尤其是低揮發(fā)份煤效果更差。針對這一問題世界各國相繼開展了各項研究，其解決問題的思路主要是適當擴大爐容，延長氣流在爐內(nèi)的滯留時間，改進爐體結(jié)構(gòu)使爐腔內(nèi)三維流場有利于提高氣、固滯留時間比，改進燃燒器形式、結(jié)構(gòu)及布置方式，使燃料入爐后盡快點燃，根據(jù)需要選擇爐型、工藝流程、布置方式等，上述措施雖然在一定程度上起到改善作用，但由于未能從預(yù)熱、預(yù)燒方向考慮問題，提高煤粉燃燒速度并不直接，因而只是部分的解決了問題，沒有從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的直接針對提高煤粉著火及燃燒速度問題，提出有效技術(shù)措施，使部分煤粉的預(yù)熱、揮發(fā)份析出、甚至著火在三次風(fēng)道內(nèi)完成，縮短了該部分煤粉在分解爐的燃盡時間并且提高入爐三次風(fēng)溫，使剩余煤粉在爐內(nèi)的燃燒速度也大幅提高。這就使三次風(fēng)道不但起著輸送熱風(fēng)的作用，而且為煤粉預(yù)熱、燃燒創(chuàng)造了十分有利的條件，從而為分解爐消除不完全燃燒，為能燃燒低揮發(fā)煤或無煙煤提供了充分保障。
技術(shù)方案本發(fā)明的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，包括在回轉(zhuǎn)窯和懸浮預(yù)熱器之間增設(shè)一個分解爐作為該系統(tǒng)的第二熱源，其特征是從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管壁上噴入一定比例的煤粉至三次風(fēng)管內(nèi)，使煤粉和三次熱風(fēng)一同進入分解爐。
所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，是在距分解爐三次風(fēng)入口5-10m處噴入煤粉。
所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，從三次風(fēng)管壁噴入三次風(fēng)管內(nèi)的煤粉分二至四股對稱噴入。
所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其進入三次風(fēng)管的煤粉和直接進入分解爐的煤粉比例范圍為2∶8-3∶7。
所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其進入三次風(fēng)管的煤粉氣固比例以分解爐三次風(fēng)溫達到950℃-1000℃為準。
所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，是從送分解爐的煤粉風(fēng)管道引一分管至三次風(fēng)管。
用于實現(xiàn)權(quán)利要求1-8任意組合方法的三次風(fēng)管煤粉送入器，它包括煤粉風(fēng)管道引出的支管，該支管先與套在三次風(fēng)管外的環(huán)形管腔相通，再從環(huán)形管腔引分支管通入三次風(fēng)管內(nèi)。
有益效果改善分解爐對燃料的適應(yīng)性；有效提高三次風(fēng)入爐溫度；有利于燃燒低揮發(fā)分煤；豐富分解爐燃燒控制手段。通常情況下三次風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速為25m/s-35m/s，風(fēng)溫為600℃-900℃，由于其含氧濃度較高，不含懸浮生料顆粒，對燃燒有利。實踐表明當入爐三次風(fēng)溫為600℃左右時分解爐內(nèi)的燃燒情況普遍不理想，煤粉燃燒速度較慢，且在爐內(nèi)停留時間不足，往往難以燃盡，限制了分解爐內(nèi)的投煤量，產(chǎn)量和質(zhì)量都受到影響。更有甚者未燃盡的煤粉隨氣流進入預(yù)熱器后將回造成系統(tǒng)溫度分布紊亂和結(jié)皮堵塞降低設(shè)備運轉(zhuǎn)率。而入爐三次風(fēng)溫達到900℃以上時情況就完全不一樣了，不僅煤質(zhì)的影響不再重要而且產(chǎn)、質(zhì)量都能大幅提高。采用本技術(shù)后，入爐三次風(fēng)溫偏低的問題以及其連帶產(chǎn)生的其他技術(shù)問題都能予以有效解決。當煤粉溫度達到600℃時，其揮發(fā)分析出的過程已經(jīng)完成如氧量充足即能燃燒，因此當煤粉從噴口高速噴出相互對撞后分散于三次風(fēng)氣流中，在零點幾秒時間內(nèi)迅速升溫至氣流溫度、析出揮發(fā)分乃至燃燒，同時隨三次風(fēng)進入分解爐內(nèi)，這樣必然使入爐三次風(fēng)溫提高，此時通過調(diào)節(jié)煤量即可控制三次風(fēng)溫，從而實現(xiàn)上述效果。


圖1是本發(fā)明的示意圖；圖2是實現(xiàn)該方法的三次風(fēng)管煤粉送入器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示圖中3是回轉(zhuǎn)窯，它和懸浮預(yù)熱器C1、C2、C3、C4之間設(shè)有一個分解爐1作為該系統(tǒng)的第二熱源，從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管2的壁上，即A處噴入煤粉至三次風(fēng)管內(nèi)，使煤粉和三次熱風(fēng)一同進入分解爐。煤粉在這個過程中預(yù)熱，甚至預(yù)燃燒，使之到達分解爐時，三次風(fēng)溫達到950℃-1000℃。這個指標很容易可以通過調(diào)節(jié)A處距分解爐三次風(fēng)入口的距離和進入三次風(fēng)管的煤粉與直接進入分解爐的煤粉的比例范圍等參數(shù)來實現(xiàn)。一般A處距分解爐三次風(fēng)入口5-10m。
為了防止噴入煤粉對三次風(fēng)管壁的沖擊及噴入煤粉在三次風(fēng)管內(nèi)的分散性，噴入三次風(fēng)管內(nèi)的煤粉分二至四股對稱噴入最佳。由于對稱噴入的兩股煤粉互相沖撞，防止了噴入煤粉對三次風(fēng)管壁的沖擊，使噴入煤粉呈高分散懸浮狀態(tài)和三次熱風(fēng)一同進入分解爐。
進入三次風(fēng)管的煤粉和從主送煤管5直接進入分解爐的煤粉比例范圍為2∶8-3∶7最佳。進入三次風(fēng)管的煤粉氣固比例以分解爐三次風(fēng)溫達到950℃-1000℃為準。保證分解爐工作在最佳狀態(tài)，即煤粉充分燃燒、物料反應(yīng)充分且處于最佳相變過程。
一般將原來送至分解爐的煤粉風(fēng)管道5引一分支4至三次風(fēng)管最為方便，再從4通至4-1分其為二至四股，在距分解爐三次風(fēng)入口5-10m左右處對稱噴入三次風(fēng)管內(nèi)，使煤粉呈高分散懸浮狀態(tài)和三次熱風(fēng)一同進入分解爐。在此期間煤粉將與三次熱風(fēng)發(fā)生劇烈的熱交換，研究表明，在這種狀態(tài)下，只要零點幾秒時間，氣流和煤粉溫度就可以基本平衡。受熱的煤粉隨即發(fā)生熱分解及揮發(fā)分的燃燒，從而使三次風(fēng)溫迅速提高。進入三次風(fēng)管的煤粉和直接進入分解爐的煤粉比例可以通過分配調(diào)節(jié)機構(gòu)加以控制，一般范圍為2∶8-3∶7。氣固比例最好為每標方空氣7kg煤粉左右，其總量以分解爐三次風(fēng)溫達到950℃-1000℃為準。圖中3是回轉(zhuǎn)窯。
如圖2所示圖2是實現(xiàn)該方法最佳方式的三次風(fēng)管煤粉送入器A-A處截面結(jié)構(gòu)示意圖圖中可以看出，三次風(fēng)管煤粉送入器包括煤粉風(fēng)管道引出的支管4，該支管先與套在三次風(fēng)管外的環(huán)形管4-1的管腔相通，再從環(huán)形管引偶數(shù)個分支管4-2通入三次風(fēng)管內(nèi)，圖2給處四個分支管的實施例。入三次風(fēng)管內(nèi)的分支管的出口為喇叭口4-3。
綜上所述，本發(fā)明的核心是從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管壁上噴入一定比例的煤粉至三次風(fēng)管內(nèi)，使煤粉和三次熱風(fēng)一同進入分解爐，達到在三次風(fēng)管內(nèi)煤粉預(yù)熱、預(yù)燒的目的。實踐證明，只要將煤粉從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管壁噴入至三次風(fēng)管內(nèi)，其效果都很明顯，它完全改變了長期以來反復(fù)在分解爐內(nèi)和回轉(zhuǎn)窯處做文章的徘徊現(xiàn)狀，其技術(shù)效果產(chǎn)生了重大突破。因此，只要將煤粉從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管壁噴入至三次風(fēng)管內(nèi)，無論用什么具體方式或避開任何最佳參數(shù)實現(xiàn)本發(fā)明，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，包括在回轉(zhuǎn)窯和懸浮預(yù)熱器之間增設(shè)一個分解爐作為該系統(tǒng)的第二熱源，其特征是從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管壁上噴入一定比例的煤粉至三次風(fēng)管內(nèi)，使煤粉和三次熱風(fēng)一同進入分解爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是在距分解爐三次風(fēng)入口5-10m處噴入煤粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是從三次風(fēng)管壁噴入三次風(fēng)管內(nèi)的煤粉分二至四股對稱噴入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是進入三次風(fēng)管的煤粉和直接進入分解爐的煤粉比例范圍為2∶8-3∶7。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是進入三次風(fēng)管的煤粉和直接進入分解爐的煤粉比例范圍為2∶8-3∶7。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是進入三次風(fēng)管的煤粉氣固比例以分解爐三次風(fēng)溫達到950℃-1000℃為準。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是進入三次風(fēng)管的煤粉氣固比例以分解爐三次風(fēng)溫達到950℃-1000℃為準。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是從送分解爐的煤粉風(fēng)管道引一分管至三次風(fēng)管。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，其特征是從送分解爐的煤粉風(fēng)管道引一分管，再分二至四股對稱噴入三次風(fēng)管內(nèi)。
10.用于實現(xiàn)權(quán)利要求1-9任意組合方法的三次風(fēng)管煤粉送入器，其特征是它包括煤粉風(fēng)管道引出的支管，該支管先與套在三次風(fēng)管外的環(huán)形管腔相通，再從環(huán)形管腔引分支管通入三次風(fēng)管內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水泥預(yù)分解窯三次風(fēng)管煤粉預(yù)熱、預(yù)燒技術(shù)，在回轉(zhuǎn)窯和懸浮預(yù)熱器之間設(shè)一個分解爐作為該系統(tǒng)的第二熱源，從距分解爐三次風(fēng)入口一定距離的三次風(fēng)管壁上噴入一定比例的煤粉至三次風(fēng)管內(nèi)，使煤粉和三次熱風(fēng)一同進入分解爐。一般距分解爐三次風(fēng)入口5－10m處噴入煤粉。從三次風(fēng)管壁噴入三次風(fēng)管內(nèi)的煤粉分二至四股對稱噴入。其進入三次風(fēng)管的煤粉和直接進入分解爐的煤粉比例范圍為2∶8－3∶7。進入三次風(fēng)管的煤粉氣固比例以分解爐三次風(fēng)溫達到950℃－1000℃為準。一般從送分解爐的煤粉風(fēng)管道引一分管至三次風(fēng)管。
文檔編號C04B7/44GK1535929SQ03118920
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月11日
發(fā)明者周立秋 申請人:周立秋