專利名稱：一種劣質(zhì)煤燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種燃燒器，特別涉及一種低熱值劣質(zhì)煤燃燒器。
背景技術(shù)：
隨著水泥工業(yè)規(guī)模的快速擴大以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，國內(nèi)外水泥廠都在思考如何在提高生產(chǎn)質(zhì)量的同時，降低生產(chǎn)成本，以保持在市場中的競爭力?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的水泥生產(chǎn)工藝包括以下6大步驟1.破碎及預(yù)均化；2.生料制備；3.生料均化；4.預(yù)熱分解；5.水泥熟料的燒成；6.水泥磨粉。水泥熟料的燒成在回轉(zhuǎn)窯中完成，在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列固相反應(yīng)，隨著物料溫度升高，固相礦物會變成液相，溶解于液相中的礦物進(jìn)行反應(yīng)生成大量熟料，熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨 所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量?；剞D(zhuǎn)窯燃燒器常用于水泥熟料中，煤和電是水泥生產(chǎn)過程中主要的能源耗損，其中部分地區(qū)煤耗成本占了總成本的一半以上，使用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的價格相對較低的低熱值煤將明顯降低生產(chǎn)成本，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。燃燒器是水泥生產(chǎn)中主要的用煤設(shè)備，所以提高燃燒器對廉價的低熱值劣質(zhì)煤的適應(yīng)性和燃燒穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性可以有效節(jié)約優(yōu)質(zhì)能源，降低企業(yè)成本。上世紀(jì)70年代，國外使用的還是低效率的單通道燃燒器；但隨著能源危機和全球建筑業(yè)的興起，水泥行業(yè)使用了高效率的多通道燃燒器取代了原先單通道燃燒器?；剞D(zhuǎn)窯燃燒器不僅為燃燒提供了燃料和氧化劑，同時也是火焰成型最主要的動力裝置。因此，精確的工藝，將提供良好的工況，對熟料煅燒，成本減少都十分的重要。燃燒器內(nèi)通道中的一次風(fēng)是對水泥燒成系統(tǒng)影響最大的人工風(fēng)，對火焰成形、燃料燃燒、吸卷二次風(fēng)的數(shù)量都有很大的影響，因此精確的控制一次風(fēng)有助于熟料產(chǎn)、質(zhì)量的提高和煤電資源的節(jié)??；一次風(fēng)的溫度很低，過多的參與燃燒過程則明顯的降低了著火條件、增大風(fēng)機電耗、也不利于煤粉的燃燒而造成資源的浪費。但由于一次風(fēng)起著輸送燃料和火焰成形的作用因而不可取消，因此只有盡量降低一次冷風(fēng)在總風(fēng)量(包括一次風(fēng)、二次風(fēng)、窯尾高溫?zé)煔?中的占有率以保證燃燒器的燃燒效果。同時由于生料煅燒需要的熱能大部分是通過火焰光輻射進(jìn)行傳播的，因此火焰的溫度和形狀就十分的重要?；鹧鏈囟确从沉四芰苛Ｗ拥姆植记闆r，均勻的分布對熟料煅燒非常有利；根據(jù)國外研究表明，短而窄的火焰最有利于熟料的煅燒、煤粉的燃燒、熔渣的結(jié)晶和窯皮及燃燒器壽命的延長，而且這種火焰的熱流分布也比較理想?；鹧娴姆€(wěn)定性將保證熟料煅燒的質(zhì)量的穩(wěn)定性和設(shè)備運行的安全性。影響火焰的主要是一次風(fēng)率、出口速度，旋流強度，煤粉種類、顆粒大小等?，F(xiàn)有技術(shù)中，有一種油/煤兩用燃燒器，其公開號為CN200968598，專利號為200620011395. 6，包括設(shè)置于燃燒室后部的風(fēng)箱以及由內(nèi)向外依次套設(shè)在風(fēng)箱風(fēng)道中的風(fēng)煤管、油槍；所述風(fēng)煤管后端的風(fēng)煤進(jìn)口通過輸送管道與外部的風(fēng)煤機連接；所述油槍口端裝設(shè)有噴油嘴，油槍后端的油口通過油管路與外部的油泵連接。[0008]還有一種回轉(zhuǎn)窯五風(fēng)道煤粉燃燒器，其公開號為CN2529083，由五根同軸布置的鋼管及其相應(yīng)的出口噴嘴和調(diào)節(jié)風(fēng)量風(fēng)速所用的閥門所構(gòu)成。該產(chǎn)品是由各層套管之間的不同間隙構(gòu)成各自的通道，分別稱為外軸流風(fēng)通道，風(fēng)煤通道，內(nèi)軸流風(fēng)通道，內(nèi)選流風(fēng)通道和中心風(fēng)通道。各層風(fēng)管的前端部，均安裝有相應(yīng)的耐熱鋼出口噴嘴或旋流器。其不足之處在于上述燃燒器在水泥生產(chǎn)過程中，當(dāng)燃用熱值較低的劣質(zhì)煤時，點火穩(wěn)燃困難，在燃燒器頭部出現(xiàn)十分嚴(yán)重的結(jié)焦現(xiàn)象，不得不頻繁停窯檢修，降低了生產(chǎn)效率和水泥生產(chǎn)質(zhì)量，嚴(yán)重影響水泥企業(yè)的穩(wěn)定運行。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種劣質(zhì)煤燃燒器，燃用成本更低的劣質(zhì)煤，通過點火階段由中心油槍噴入燃油、外旋流風(fēng)噴嘴噴入天然氣快速引燃煤粉，形成穩(wěn)定火炬，然后在煤粉內(nèi)外兩側(cè)啟動雙層旋流風(fēng)，維持煤粉火焰的穩(wěn)定燃燒和靈活調(diào)節(jié)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種劣質(zhì)煤燃燒器，包括點火器通道管以及由內(nèi)向外依次共軸套設(shè)在點火器通道管外的內(nèi)風(fēng)管、內(nèi)旋風(fēng)管、風(fēng)煤管、外旋風(fēng)管、外風(fēng)管，所述內(nèi)風(fēng)管出風(fēng)端連接有內(nèi)風(fēng)噴嘴，內(nèi)風(fēng)噴嘴外周依次套設(shè)有內(nèi)旋風(fēng)噴嘴、風(fēng)煤噴嘴、外旋風(fēng)噴嘴、外風(fēng)噴嘴，所述內(nèi)、外旋風(fēng)噴嘴連接在旋風(fēng)管出風(fēng)端，風(fēng)煤噴嘴連接在風(fēng)煤管出風(fēng)端，外風(fēng)噴嘴連接在外風(fēng)管出風(fēng)端，內(nèi)旋風(fēng)管與內(nèi)風(fēng)管之間、以及外旋風(fēng)管與風(fēng)煤管之間設(shè)置有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板，所述內(nèi)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端、內(nèi)、外旋風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端、外風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端均與送風(fēng)通道相連，點火器通道管內(nèi)設(shè)置有油槍點火器。本實用新型采用低熱值劣質(zhì)煤粉作為燃燒燃料的工作過程是點火器點燃點火油槍后，煤粉與天然氣分別經(jīng)風(fēng)煤管與外旋風(fēng)管進(jìn)入，在兩者噴嘴處混合后，被點火器快速引燃，同時，軸向風(fēng)、內(nèi)旋流風(fēng)、中心風(fēng)分別經(jīng)外風(fēng)管、內(nèi)旋風(fēng)管、內(nèi)風(fēng)管由各自噴嘴輸出，為混合燃料的燃燒提供充足的氧氣，使得混合燃料燃燒更加充分、火焰達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)，當(dāng)窯內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)時，關(guān)閉天然氣，而改由外旋風(fēng)管噴入少量空氣，用于調(diào)節(jié)火焰形狀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為本實用新型在通過將低熱值劣質(zhì)煤粉燃燒，使得在降低燃煤成本的同時，也具有較好的燃燒狀態(tài)，外旋風(fēng)管、風(fēng)煤管設(shè)置在作為一次風(fēng)輸出管的外風(fēng)管與內(nèi)旋風(fēng)管之間，使得燃燒火焰更易調(diào)節(jié)，提高了燃燒適應(yīng)性；同時，由于煤粉呈顆粒狀，質(zhì)量較大，雙層旋風(fēng)管吹出的旋流風(fēng)的穩(wěn)定性好，兩者相結(jié)合，可以將煤粉吹送更遠(yuǎn)，使得燃燒的火焰被拉長，發(fā)熱點可以遠(yuǎn)離噴嘴，減少風(fēng)煤噴嘴處高溫結(jié)焦的可能性；同時，也增大了火焰內(nèi)部回流區(qū)，改善燃燒著火條件，以便進(jìn)一步完成充分燃燒；由于空氣具有擴散的特性，因此，形成的內(nèi)旋流風(fēng)必須位于且最好緊靠在風(fēng)煤管內(nèi)側(cè)；此外，內(nèi)旋流風(fēng)分布在中心空氣外側(cè)，對中心空氣形成一定的束縛作用，也保證了中心空氣和煤粉混合燃燒的位置可以盡量遠(yuǎn)離噴嘴，同樣也能夠避免風(fēng)煤噴嘴處高溫結(jié)焦的情況發(fā)生；再有，將外旋風(fēng)管設(shè)置在風(fēng)煤管外周，對風(fēng)煤有一定的保護(hù)作用，起到相對隔熱的效果，避免了由于溫度過高導(dǎo)致風(fēng)煤噴嘴處結(jié)焦，確保了燃燒的穩(wěn)定性，使得混合燃料燃燒更加充分；利用多通道輸出一次風(fēng)，降低了一次風(fēng)率，而且外風(fēng)噴嘴輸出的高速軸向風(fēng)還可以大量的引射高溫的二次風(fēng)，同時保證了較好的火焰形狀，從而提高了燃燒效果。作為本實用新型的改進(jìn)，所述點火器通道管的前端伸出內(nèi)風(fēng)管，且點火器通道管與內(nèi)風(fēng)噴嘴之間夾設(shè)有中心孔板。使得內(nèi)外部燃燒管能夠同軸。而且火焰根部可以引入更多的高溫CO2氣體，以減少O2的分量。作為本實用新型的改進(jìn)，所述內(nèi)旋風(fēng)噴嘴與風(fēng)煤噴嘴之間、風(fēng)煤噴嘴與外旋風(fēng)噴嘴之間均設(shè)置有支撐筋。增強了燃燒器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而保證了燃燒穩(wěn)定性。作為本實用新型的改進(jìn)，所述外風(fēng)噴嘴上設(shè)置有內(nèi)臺階。使得外風(fēng)噴嘴超出了其余噴嘴的長度，這種位置分布造成了燃燒初期會形成十分快速膨脹的擴展型氣流，保證了較好的火焰形狀。作為本實用新型的改進(jìn)，所述內(nèi)臺階卡接在外旋風(fēng)噴嘴外周，且內(nèi)臺階上均勻分布有若干個圓孔。減小了外噴嘴出口面積，而且在保證了出口動量的基礎(chǔ)上，增加了火焰的剛度，減少了一次風(fēng)量，更多的吸卷了二次風(fēng)量，增強了燃燒效果。作為本實用新型的改進(jìn)，所述外風(fēng)噴嘴上的內(nèi)臺階、外旋風(fēng)噴嘴、風(fēng)煤噴嘴、內(nèi)旋風(fēng)噴嘴及內(nèi)風(fēng)噴嘴徑向共面設(shè)置。使得燃燒更加充分。作為本實用新型的改進(jìn)，所述各噴嘴內(nèi)部出口處設(shè)置有錐面。起到調(diào)節(jié)一次風(fēng)出口速度及旋流強度，加快了燃料和燃燒空氣的混合速度，并在火焰中心形成高溫回流區(qū)，改善燃燒環(huán)境，使燃燒完全，并且在火焰中下游區(qū)形成外回流氣膜，保護(hù)窯皮。作為本實用新型的改進(jìn)，所述送風(fēng)通道上對應(yīng)設(shè)置有壓力表和控制內(nèi)風(fēng)管、旋風(fēng)管、外風(fēng)管內(nèi)進(jìn)風(fēng)量的蝶閥。用以控制各風(fēng)道噴嘴的風(fēng)速、風(fēng)量，使得混合燃料能充分燃燒。作為本實用新型的改進(jìn)，所述外風(fēng)管外周設(shè)置有保護(hù)套。用以保護(hù)燃燒器，較少磨損。作為本實用新型的改進(jìn)，所述外旋風(fēng)管、風(fēng)煤管、內(nèi)旋風(fēng)管、內(nèi)風(fēng)管均為接管結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)安裝拆卸方便。

圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中A處放大圖。其中，I點火器通道管、2風(fēng)煤管、2’風(fēng)煤噴嘴、3送風(fēng)通道、301內(nèi)風(fēng)管、301’內(nèi)風(fēng)噴嘴、302內(nèi)旋風(fēng)管、302’內(nèi)旋風(fēng)噴嘴、303外風(fēng)管、303’外風(fēng)噴嘴、4外旋風(fēng)管、4’外旋風(fēng)噴嘴、5壓力表、6蝶閥、7內(nèi)臺階、8支撐筋、9導(dǎo)風(fēng)板、10中心孔板、11點火器。
具體實施方式
如圖1-2所示為一種劣質(zhì)煤燃燒器，包括點火器通道管I以及由內(nèi)向外依次共軸套設(shè)在點火器通道管I外的內(nèi)風(fēng)管301、內(nèi)旋風(fēng)管302、風(fēng)煤管2、外旋風(fēng)管4、外風(fēng)管303，所述內(nèi)風(fēng)管301出風(fēng)端連接有內(nèi)風(fēng)噴嘴301’，內(nèi)風(fēng)噴嘴301’外周依次套設(shè)有內(nèi)旋風(fēng)噴嘴302’、風(fēng)煤噴嘴2’、外旋風(fēng)噴嘴4’、外風(fēng)噴嘴303’，內(nèi)旋風(fēng)噴嘴302’連接在內(nèi)旋風(fēng)管302出風(fēng)端，風(fēng)煤噴嘴2’連接在風(fēng)煤管出風(fēng)端，外旋風(fēng)噴嘴4’連接在外旋風(fēng)管4出風(fēng)端，外風(fēng)噴嘴303’連接在外風(fēng)管303出風(fēng)端，點火器通道管I的前端伸出內(nèi)風(fēng)管301，且點火器通道管I與內(nèi)風(fēng)噴嘴301’之間夾設(shè)有中心孔板10，內(nèi)旋風(fēng)管302與內(nèi)風(fēng)管301之間設(shè)置有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板9，內(nèi)風(fēng)管301進(jìn)風(fēng)端、內(nèi)旋風(fēng)管302進(jìn)風(fēng)端、外風(fēng)管303進(jìn)風(fēng)端均與送風(fēng)通道3相連，點火器通道管I內(nèi)設(shè)置有點火器11，內(nèi)旋風(fēng)噴嘴302’與風(fēng)煤噴嘴2’之間、風(fēng)煤噴嘴2’與外旋風(fēng)噴嘴4’之間均設(shè)置有支撐筋8，外風(fēng)噴嘴303’上設(shè)置有內(nèi)臺階7，內(nèi)臺階7卡接在外旋風(fēng)噴嘴4’外周，且內(nèi)臺階7上均勻分布有若干個圓孔，外風(fēng)噴嘴303’上的內(nèi)臺階7、外旋風(fēng)噴嘴4’、風(fēng)煤噴嘴2’、內(nèi)旋風(fēng)噴嘴302’及內(nèi)風(fēng)噴嘴301’徑向共面設(shè)置，各噴嘴內(nèi)部出口處設(shè)置有錐面，送風(fēng)通道3上對應(yīng)設(shè)置有壓力表5和控制內(nèi)風(fēng)管301、內(nèi)旋風(fēng)管302、外風(fēng)管303內(nèi)進(jìn)風(fēng)量的蝶閥6，外風(fēng)管303外周設(shè)置有保護(hù)套，外旋風(fēng)管4、風(fēng)煤管2、內(nèi)旋風(fēng)管302、內(nèi)風(fēng)管301均為接管結(jié)構(gòu)。本實用新型工作時，點燃點火器11后，煤粉與天然氣分別經(jīng)風(fēng)煤管與外旋風(fēng)管4進(jìn)入，在兩者噴嘴處混合后，被點火器11快速引燃并穩(wěn)定燃燒，軸向風(fēng)、內(nèi)旋流風(fēng)、中心風(fēng)分別經(jīng)外風(fēng)管303、內(nèi)旋風(fēng)管302、內(nèi)風(fēng)管301由各自噴嘴輸出，為混合燃料的燃燒提供充足的氧氣，使得混合燃料燃燒更加充分、火焰達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)，當(dāng)燃燒進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)時，夕卜旋風(fēng)管停止天然氣噴入，改噴入微量旋流風(fēng)，以靈活調(diào)節(jié)火焰形狀。由于使用低熱值劣質(zhì)廉價煤種，在保證燃燒效果的同時，起到了節(jié)能、降低成本的效果，本實用新型結(jié)構(gòu)上的特征也保證火焰煅燒的最佳狀態(tài)。本實用新型并不局限于上述實施例，在本實用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于包括點火器通道管以及由內(nèi)向外依次共軸套設(shè)在點火器通道管外的內(nèi)風(fēng)管、內(nèi)旋風(fēng)管、風(fēng)煤管、外旋風(fēng)管、外風(fēng)管，所述內(nèi)風(fēng)管出風(fēng)端連接有內(nèi)風(fēng)噴嘴，內(nèi)風(fēng)噴嘴外周依次套設(shè)有內(nèi)旋風(fēng)噴嘴、風(fēng)煤噴嘴、外旋風(fēng)噴嘴、外風(fēng)噴嘴，所述內(nèi)旋風(fēng)噴嘴連接在內(nèi)旋風(fēng)管出風(fēng)端，風(fēng)煤噴嘴連接在風(fēng)煤管出風(fēng)端，外旋風(fēng)噴嘴連接在外旋風(fēng)管出風(fēng)端，外風(fēng)噴嘴連接在外風(fēng)管出風(fēng)端，內(nèi)旋風(fēng)管與內(nèi)風(fēng)管之間、外旋風(fēng)管與風(fēng)煤管之間設(shè)置有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板，所述內(nèi)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端、內(nèi)旋風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端、外風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端均與送風(fēng)通道相連，點火器通道管內(nèi)設(shè)置有點火器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述點火器通道管的前端伸出內(nèi)風(fēng)管，且點火器通道管與內(nèi)風(fēng)噴嘴之間夾設(shè)有中心孔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述內(nèi)旋風(fēng)噴嘴與風(fēng)煤噴嘴之間、風(fēng)煤噴嘴與外旋風(fēng)噴嘴之間均設(shè)置有支撐筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器器，其特征在于所述外風(fēng)噴嘴上設(shè)置有內(nèi)臺階。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述內(nèi)臺階卡接在外旋風(fēng)噴嘴外周，且內(nèi)臺階上均勻分布有若干個圓孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述外風(fēng)噴嘴上的內(nèi)臺階、外旋風(fēng)噴嘴、風(fēng)煤噴嘴、內(nèi)旋風(fēng)噴嘴及內(nèi)風(fēng)噴嘴徑向共面設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述各噴嘴內(nèi)部出口處設(shè)置有錐面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述送風(fēng)通道上對應(yīng)設(shè)置有壓力表和控制內(nèi)風(fēng)管、內(nèi)旋風(fēng)管、外旋風(fēng)管、外風(fēng)管內(nèi)進(jìn)風(fēng)量的蝶閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述外風(fēng)管外周設(shè)置有保護(hù)套。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種劣質(zhì)煤燃燒器，其特征在于所述外旋風(fēng)管、風(fēng)煤管、內(nèi)旋風(fēng)管、內(nèi)風(fēng)管均為接管結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了燃燒器領(lǐng)域內(nèi)的一種劣質(zhì)煤燃燒器，包括點火器通道管以及由內(nèi)向外依次共軸套設(shè)在點火器通道管外的內(nèi)風(fēng)管、內(nèi)旋風(fēng)管、風(fēng)煤管、外旋風(fēng)管、外風(fēng)管，以及各管道出風(fēng)端對應(yīng)設(shè)置的內(nèi)風(fēng)噴嘴、內(nèi)旋風(fēng)噴嘴、風(fēng)煤噴嘴、外旋風(fēng)噴嘴、外風(fēng)噴嘴，內(nèi)旋風(fēng)管與內(nèi)風(fēng)管之間、外旋風(fēng)管與風(fēng)煤管之間均設(shè)置有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板，所述內(nèi)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端、內(nèi)旋風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端、外風(fēng)管進(jìn)風(fēng)端均與送風(fēng)通道相連，點火器通道內(nèi)設(shè)置有點火器。本實用新型通過在燃燒器內(nèi)加入外旋風(fēng)管道，使得點火天然氣與低熱值煤粉混合，縮短了點火時間，提高了點火穩(wěn)定性，穩(wěn)定燃燒階段通過外旋風(fēng)管道改通微量空氣，提高了劣質(zhì)煤的燃燒可調(diào)節(jié)性。在保證水泥生產(chǎn)中生料煅燒效果的同時，降低了水泥企業(yè)燃燒成本。本實用新型適用于水泥生產(chǎn)中水泥煅燒環(huán)節(jié)。
文檔編號F23D1/02GK202733886SQ20122030080
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者韋維, 齊永鋒, 劉斌, 張志崗 申請人:揚州市銀焰機械有限公司