專利名稱：水泥回轉窯多介質多通道離散式低NOx煤粉燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種水泥回轉窯多介質多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，它 能有效控制煤粉在水泥回轉窯燃燒過程中NOx的排放，屬于水泥回轉窯專用燃燒設備技術 領域。
背景技術：
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)生產中不可或缺的關 鍵組成部分，煤粉在燃燒過程中會產生污染物氣體，其中氮氧化合物(簡稱N0x)就是主要 污染物之一，根據(jù)2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前我國NOx排放總量大約為2000萬噸左右，其中 由水泥工業(yè)排放的NOx占6%左右，隨著我國經濟的不斷發(fā)張，NOx的排放量還有著不斷增 大的趨勢，水泥工業(yè)排放的NOx主要來自回轉窯煤粉燃燒過程。目前水泥工業(yè)控制NOx排 放的技術有很多，其中通過優(yōu)化改進回轉窯專用燃燒器的結構形式，從源頭來控制NOx的 產生是一種有效控制NOx排放的方法。 對于新型干法水泥回轉窯燃燒器結構的改進研究國內外已經做了不少設計和試 驗。CN00224766、 CN200720032397公開了一種低NOx燃燒器，它們分別是利用空氣分級燃 燒以及燃料分級燃燒的原理達到低NOx排放的效果，但這種燃燒器由于結構限制，較難應 用于水泥回轉窯。CN200510062039公開一種利用水煤漿再燃的方法和裝置來降低鍋爐NOx 的排放，其脫硝效率可達50%以上。CN200710071815、 CN200520110782、 CN200720191861、 CN200620100978等專利公開了幾種低NOx燃燒器，這些燃燒器大都應用于鍋爐工業(yè)。20世 紀80年代德國KHD公司推出的Pyro-Jet水泥回轉窯燃燒器，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風管道的風速、風壓、進風方式的工藝參數(shù)從而達到 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，在固定一次風量的前提下，優(yōu)化一次風速和一次風壓來保證燃料的低NOx燃燒。法國 Pillard公司的Rotaflam型四通道燃燒器通過增加火焰穩(wěn)定器、攏焰罩等零件設備來增加 燃料的燃燒效果，它具有良好的燃料適應性。上述三家國外公司的燃燒器雖然能夠降低NOx 的排放，但其NOx的排放也很難滿足日益嚴格的環(huán)保要求。

發(fā)明內容本實用新型的目的是提出一種水泥回轉窯低NOx煤粉燃燒器，它具有可有效控制 NOx排放、一次風量低、火焰形狀合理，操作靈活方便、調節(jié)范圍廣、對煤質適應性強等優(yōu)點。 本水泥回轉窯多介質多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，由四個環(huán)形通道組成，從 外到內依次為軸流風道(1)、旋流風道(2)、煤風道(3)和中心風通道(4)，燃燒器中心設置 水煤漿管道(5)，水煤漿管道(5)出口處設置水煤漿燒嘴(7)。 作為改進，上述低N0x煤粉燃燒器，軸流風道出風口處有2個以上沿周向均布的拉 法爾管超音速噴嘴(6)，拉法爾管超音速噴嘴(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噴嘴可拆卸連接在軸流風道出風口處。[0007] 作為改進，上述低NOx煤粉燃燒器，其特征在于中心風通道的出口處設置開有兩
個以上出風孔的布風板(8)。優(yōu)選布風板上的出風孔為圓孔或槽狀孔。 作為改進，上述低NOx煤粉燃燒器，水煤漿燒嘴(7)的霧化方式為機械壓力霧化、
壓縮空氣介質霧化、或水蒸汽介質霧化。 作為改進，上述低N0x煤粉燃燒器，旋流風通道從進口到出口為漸縮式結構，旋流
風通道出口處設有旋流器。 本實用新型的優(yōu)點 (1)能有效減少N0x生成，實現(xiàn)低N0x排放要求； (2) —次風量少，有效降低熱耗； (3)火焰調節(jié)便利； (4)對煤質的適應性強。

圖1是水泥回轉窯多介質多通道低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？ _拉法爾管超音速噴嘴；7-水煤漿噴嘴；8-中心風布風板 本水泥回轉窯低N0x煤粉燃燒器為多介質多通道煤粉燃燒器，由四個同心環(huán)形通 道組成，從外到內依次為軸流風道、旋流風道、煤風道和中心風通道，中心設置水煤漿管道， 水煤漿管道出口處設置水煤漿燒嘴。最外層的軸流風道，其出風口處采用10 40個周向均 布的拉法爾管超音速噴嘴(6)，與軸線成一定角度離散式布置。由于采用拉法爾管噴嘴，可 以得到超音速流動，相對于傳統(tǒng)低音速噴嘴極大地提高了軸流風的動量，采用離散式布置， 增強了軸流風與來自冷卻機的二次風的接觸面積，這兩種措施保證了軸流風對二次風的巻 吸能力和在較低風量的前提下所需的推力；第二層為旋流風，旋流風通道為漸縮式結構，旋 流風出口處設有旋流器，通過調節(jié)上游的閥門來調節(jié)旋流風量，通過調節(jié)旋流強度，控制火 焰中心回流區(qū)尺度；通過在軸流風、旋流風內側布置煤風，可有效延緩煤粉與二次風的接觸 時間，從而降低N0x的生成。第四層為中心風，中心風道出口設有圓心或槽型開口的分布板 (8)。中心風道中心出口處設水煤漿燒嘴(7)，其霧化方式為機械壓力霧化、壓縮空氣介質霧 化、或水蒸汽介質霧化。水煤漿在煤粉燃燒火焰底部產生水煤氣反應，所產生的還原氣氛可 極大地降低N0x的生成。
權利要求水泥回轉窯多介質多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，其特征在于它由四個環(huán)形通道組成，從外到內依次為軸流風道(1)、旋流風道(2)、煤風道(3)和中心風通道(4)，燃燒器中心設置水煤漿管道(5)，水煤漿管道(5)出口處設置水煤漿燒嘴(7)。
2 根據(jù)權利要求1所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于軸流風道出風口處有2個以上沿周向均布的拉法爾管超音速噴嘴(6)，拉法爾管超音 速噴嘴(6)軸線與燃燒器軸線成一定角度離散式布置。
3. 根據(jù)權利要求2所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于拉法爾管超音速噴嘴可拆卸連接在軸流風道出風口處。
4. 根據(jù)權利要求1所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于中心風通道的出口處設置開有兩個以上出風孔的布風板(8)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于布風板上的出風孔為圓孔。
6. 根據(jù)權利要求4所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于布風板上的出風孔為槽狀孔。
7. 根據(jù)權利要求1所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低N0x煤粉燃燒器，其特征 在于水煤漿燒嘴(7)的霧化方式為機械壓力霧化。
8. 根據(jù)權利要求1所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低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霧化。
9. 根據(jù)權利要求1所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低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霧化。
10. 根據(jù)權利要求l所述的水泥回轉窯多介質多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，其特征 在于旋流風通道從進口到出口為漸縮式結構，旋流風通道出口處設有旋流器。
專利摘要本實用新型提出一種水泥回轉窯低NOx煤粉燃燒器，它具有可有效控制NOx排放、一次風量低、火焰形狀合理，操作靈活方便、調節(jié)范圍廣、對煤質適應性強等優(yōu)點。本水泥回轉窯多介質多通道離散式低NOx煤粉燃燒器，由四個環(huán)形通道組成，從外到內依次為軸流風道(1)、旋流風道(2)、煤風道(3)和中心風通道(4)，燃燒器中心設置水煤漿管道(5)，水煤漿管道(5)出口處設置水煤漿燒嘴(7)。
文檔編號F23D11/10GK201476001SQ20092030140
公開日2010年5月19日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權日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 申請人:中國中材國際工程股份有限公司