適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴的製作方法
2023-06-07 10:37:16 2
適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，包括噴管，其特徵是在噴管出口端中心軸線處安裝一圓錐形鈍體，圓錐形鈍體的錐尖與煤粉入口端相對，在噴管的內壁處均勻對稱焊接一定數量的三角形導流筋板。本實用新型進行上述改造後，在噴管中增加圓錐形鈍體與三角形導流筋板，使原先直線噴出的煤粉產生旋流擴散開，並由於鈍體阻力延長了在噴管中的停留時間，噴出後在鈍體的尾跡區產生回流，卷吸高溫煙氣，燃燒器出口煤粉以適當的速度和流動形式噴出，配合分解爐內的氣流場、溫度場，利於煤粉的著火及充分燃燒，很好地改善燃燒狀況。本實用新型結構簡單，加工方便，易於實現。
【專利說明】適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，特別適用於日產量在2000t -1OOOOt的採用燃料分級燃燒的帶渦流室水泥分解爐。
【背景技術】
[0002]分解爐採用分級燃燒是水泥工業降低氮氧化物排放的重要技術路線之一。分級燃燒技術是一項無需運行成本的脫硝技術，通過設計上的周全考慮、操作上的精心配合，能夠在不影響產量、質量的情況下，穩定地保持脫硝效率，對降低氮氧化物排放總量非常有效，是水泥行業降低氮氧化物的有效措施。
[0003]分解爐分級燃燒技術主要有空氣分級燃燒和燃料分級燃燒。空氣分級是改變送風方式，將燃燒所需要的空氣分兩部分送入爐膛，控制爐內空氣的分布，使煤在著火階段缺氧，即在燃燒器出口和燃燒中心區域造成還原性氣氛，從而降低氮氧化物的生成量，未燃盡的燃料將在爐膛上部的燃燒區與燃盡風混合完全燃燒。燃料分級是在分解爐下部椎體空間建立脫硝還原燃燒區，將原分解爐用煤的一部分均布到該區域內，使其缺氧燃燒產生CO等還原劑，這些還原劑與窯尾煙氣中的氮氧化物發生反應，將氮氧化物還原成氮氣等無汙染的惰性氣體。此外，分解爐中煤粉在缺氧條件下燃燒，也抑制了自身燃料型氮氧化物的產生，從而實現水泥生產過程中的氮氧化物減排。
[0004]煤粉燒器是水泥企業熟料燒成系統中的關鍵設備，其性能及操作的好壞關係到熟料產量、質量、能耗和環保，迴轉窯耐火磚的使用壽命長短等一系列問題，性能質量優良的煤粉燃燒器將給企業帶來巨大的經濟效益，因此煤粉燃燒器倍受水泥企業管理者和技術人員的高度重視。
[0005]萬新發設計了一帶有螺旋鈍體的幹法水泥窯預分解爐燃燒器噴嘴(CN201964402U)。該燃燒器是一種帶有螺旋鈍體的燃燒器噴嘴，其特徵為噴管的出口端中安裝有一端呈錐狀結構的鈍體，且鈍體的錐尖與煤粉入口端相對，鈍體的周圍安裝有螺旋葉片。通過在噴管中增加一個鈍體，使原先直線運動的煤粉受阻後產生螺旋運動並在燃燒器內部迅速擴散，有利於延長煤粉在燃燒器中的停留時間，增加煤粉與氧氣的接觸面積，使燃燒更加充分徹底。
[0006]郭佳等設計了一種可變流場分解爐燃燒器(CN202284791U)。該實用新型提供了一種通過調節煤粉在不同氣流場的分解爐內的分散程度和混合程度的分解爐燃燒器。其技術特徵包括由內圓錐和外圓錐兩個可以沿軸向移動並改變相對位置的煤風通道，調節煤粉在不同氣流場的分解爐內的分散程度和混合程度，提高煤粉在分解爐內的燃盡率，節約用煤量，降低熱耗。
[0007]王姝森設計了一種新型分解爐擴散型煤粉燃燒器(CN203431857U)。該燃燒器包括外管和內管，內管中間外表面為圓柱表面，與外管內壁間安裝一排旋流葉片，內管另外一端表面為圓錐形，內管通過固定架與分解爐固定連接，內管為中空管，內管的中間圓柱面的橫截面大於內管一端為圓柱面的橫截面，並通過圓錐面過渡。該新型分解爐擴散型煤粉燃燒器具有消煙除塵、高效節能、結構簡單、製造安裝方便的特點。
[0008]以上專利涉及到的水泥分解爐煤粉燃燒器主要是在噴管結構、通道數等方面進行優化改造，帶螺旋鈍體的燃燒器(CN201964402U)結構複雜，對流場的調節困難。以上燃燒器都不是針對於分解爐的燃料分級燃燒而設計的，因此不適用於帶渦流室的分解爐的燃料分級燃燒技術。因此，開發適合帶渦流室的分解爐燃料分級燃燒的專用燃燒器極為重要。
[0009]帶渦流室水泥分解爐採用燃料分級燃燒時，由於燃料分級的位置處於分解爐下部椎體部分為宜，在此處垂直爐體安裝與上部渦流室一樣的結構簡單的煤粉噴管時，煤粉被風送入分解爐後，由於噴入位置距離煙氣進口很近，煙氣沿分解爐軸線方向進入爐體的速度較大，煤粉進入分解爐後的運動軌跡受到煙氣運動的明顯影響，煤粉噴入速度過大，將擾亂分解爐內的氣流場，影響氣流對物料和燃料的輸送，且會衝刷爐體對面內壁面，影響爐體耐火材料的壽命；煤粉噴入速度過小，煤粉分散度小，部分煤粉甚至在分解爐內壁面處燃燒，未完全燃燒的煤粉也無法在爐體中部正常向上運動，將導致燃料的不完全燃燒，進而影響分解爐內生料的分解率。
【發明內容】
[0010]本實用新型的目的針對上述現有分解爐燃料分級燃燒時燃燒狀況不良的問題，提出一種用於適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴。
[0011]本實用新型的技術方案是:適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，包括噴管，其特徵是在噴管出口端中心軸線處安裝一圓錐形鈍體，圓錐形鈍體的錐尖與煤粉入口端相對，在噴管的內壁處均勻對稱焊接一定數量的三角形導流筋板。
[0012]按上述方案，圓錐形鈍體通過支撐杆與三角形導流筋板相固連。
[0013]按上述方案，所述的圓錐形鈍體的直徑為噴管直徑的1/5-1/8。
[0014]按上述方案，所述的三角形導流筋板的在噴管直徑方向的最高尺寸為噴管出口直徑的 1/5-1/10。
[0015]按上述方案，三角形導流筋板與噴管的母線的角度為5-40度，三角形導流筋板的數量為3-12。
[0016]本實用新型進行上述改造後，在噴管中增加圓錐形鈍體與三角形導流筋板，使原先直線噴出的煤粉產生旋流擴散開，並由於鈍體阻力延長了在噴管中的停留時間，噴出後在鈍體的尾跡區產生回流，卷吸高溫煙氣，燃燒器出口煤粉以適當的速度和流動形式噴出，配合分解爐內的氣流場、溫度場，利於煤粉的著火及充分燃燒，很好地改善燃燒狀況。本實用新型結構簡單，加工方便，易於實現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的縱剖面結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的橫剖面結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的三角形導流筋板的結構示意圖；
[0020]圖中I一噴管；2—支撐杆；3—二角形導流筋板；4一圓錐形鈍體。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步描述和說明。
[0022]本實用新型在噴管I的內壁處均勻對稱焊接3-12個三角形導流筋板3，三角形導流筋板的在噴管直徑方向的最高尺寸為噴管出口直徑的1/5-1/10，在焊接時三角形導流筋板與噴管的母線呈5-40度。噴管出口端中心軸線處安裝一圓錐形鈍體4，圓錐形鈍體的直徑為噴管直徑的1/5-1/8，且其錐尖與煤粉入口端相對，圓錐形鈍體通過支撐杆2與三角形導流筋板相固連。煤風在噴出煤風通道時，導流筋板使煤粉和空氣的混合氣流產生旋流並擴散開，同時對鈍體產生衝擊，圓錐鈍體將其反擊擴散開，延長了煤粉在燃燒器中的停留時間，噴出燃燒器後在鈍體的尾跡區產生回流，卷吸高溫煙氣，利於煤粉的著火及充分燃燒，同時可以控制火焰的長度。本實用新型結構簡單，便於加工與實現，能很好地保證燃燒火焰的穩定。
【權利要求】
1.適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，包括噴管，其特徵是在噴管出口端中心軸線處安裝一圓錐形鈍體，圓錐形鈍體的錐尖與煤粉入口端相對，在噴管的內壁處均勻對稱焊接一定數量的三角形導流筋板。
2.根據權利要求1所述的適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，其特徵在於圓錐形鈍體通過支撐杆與三角形導流筋板相固連。
3.根據權利要求1所述的適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，其特徵在於所述的圓錐形鈍體的直徑為噴管直徑的1/5-1/8。
4.根據權利要求1所述的適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，其特徵在於所述的三角形導流筋板的在噴管直徑方向的最高尺寸為噴管出口直徑的1/5-1/10。
5.根據權利要求1或4所述的適用於帶渦流室水泥分解爐燃料分級燃燒的煤粉燃燒器噴嘴，其特徵在於三角形導流筋板與噴管的母線的角度為5-40度，三角形導流筋板的數量為 3-12。
【文檔編號】F23D1/02GK204141575SQ201420553561
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】金明芳, 謝峻林, 梅書霞, 何峰 申請人:武漢理工大學