一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水泥工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的，水泥工業(yè)是我國(guó)氮氧化物的主要來源之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年我國(guó)氮氧化物總排放量約2100萬t，我國(guó)水泥熟料全年產(chǎn)量約14億噸，水泥工業(yè)N0X全年排放量近224萬t，占總排放量的10.7%，居火力發(fā)電和汽車尾氣排放之后的第3位。目前國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)技術(shù)，窖尾氮氧化物排放量為600~1500 mg/Nm3，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排放量< 400 mg/Nm3，局部地區(qū)要求更為嚴(yán)格。當(dāng)前水泥工業(yè)的煙氣脫硝主要采用分級(jí)燃燒、SCR脫硝、NSCR脫硝等技術(shù)。我國(guó)多以采用分級(jí)燃燒和NSCR脫硝技術(shù)相結(jié)合的方式，但就當(dāng)前技術(shù)的應(yīng)用及運(yùn)行情況來看，很多公司的分級(jí)燃燒處于尷尬的停滯狀態(tài)，若開啟使用則效果不佳且窯產(chǎn)量明顯下降；若不開啟使用，則NSCR脫硝使用氨水量大，增加生產(chǎn)成本，消弱了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明公開了一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置及其使用方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，包括還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)、氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)和氣固二相均分出口管道；還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)位于下方，與氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)、氣固二相均分出口管道依次串聯(lián)；所述還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)包括主燃還原區(qū)，所述主燃還原區(qū)為一個(gè)柱形腔體，柱形腔體的下端分別設(shè)置有錐形的一次噴騰縮口和主風(fēng)入口，柱形腔體上還包括主料入口和主煤入口 ；所述氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)包括輔燃氧化區(qū)，所述輔燃氧化區(qū)為一個(gè)柱形腔體，通過輔燃氧化區(qū)的柱形腔體下端的二次噴騰縮口與主燃還原區(qū)的柱形腔體相連接；所述輔燃氧化區(qū)的柱形腔體上設(shè)置分風(fēng)入口、分煤入口及分料入口 ；氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)的上方通過三次噴騰縮口連接燃盡強(qiáng)化分解區(qū)，燃盡強(qiáng)化分解區(qū)的上方出口連接氣固二相均分出口管道，氣固二相均分出口管道采用與水平夾角為65°的上斜傾短段連接豎直上行管道與豎直下行管道。
[0005]所述主燃還原區(qū)、輔燃氧化區(qū)與燃盡強(qiáng)化分解區(qū)的有效容積比為主燃還原區(qū):輔燃氧化區(qū):燃盡強(qiáng)化分解區(qū)=6:2:2。
[0006]主煤入口噴嘴使用雙通道煤粉噴嘴，分煤入口噴嘴使用單通道煤粉噴嘴。
[0007]所述主風(fēng)入口和分風(fēng)入口均向下傾斜15~25°。
[0008]所述主煤入口和分煤入口煤粉噴嘴均斜向下傾斜5~15°。
[0009]所述還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)中主風(fēng)入口為單側(cè)進(jìn)風(fēng)，氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)中分風(fēng)入口為雙側(cè)進(jìn)風(fēng)。
[0010]一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置的使用方法，用于水泥生料預(yù)分解系統(tǒng)，由水泥窯窯尾的窯氣和70%三次純凈高溫氣體分別從一次噴騰縮口和主風(fēng)入口進(jìn)入主燃還原區(qū)，主燃還原區(qū)的分煤為窯尾用煤總量的90%，在主燃還原區(qū)內(nèi)形成強(qiáng)還原氣氛，使氮氧化物還原成N2;由主燃還原區(qū)的還原性廢氣和30%的三次純凈高溫氣體分別從二次噴騰縮口和分風(fēng)入口進(jìn)入輔燃氧化區(qū)，輔燃氧化區(qū)分煤為窯尾用煤總量的10%，在輔燃氧化區(qū)迅速形成氧化環(huán)境，使燃料熱量迅速釋放，提高分解效率；未完全釋放的燃料熱量在燃盡強(qiáng)化分解區(qū)充分釋放；完成了燃料熱量釋放和生料分解的氣固二相由氣固二相均分出口管道。
[0011 ] 所述主燃還原區(qū)截面風(fēng)速控制為6~9m/s，輔燃氧化區(qū)截面風(fēng)速控制為8~1 lm/s，燃盡強(qiáng)化分解區(qū)截面風(fēng)速控制為6~9m/s。
[0012]所述主風(fēng)入口、分風(fēng)入口的風(fēng)速為25~30m/s。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:低氮燃燒效果明顯，脫硝效率達(dá)30%~50%，有利于環(huán)保，且減少氨水使用量，降低生產(chǎn)成本；
[0014]在保證水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量不變的情況下，入窯生料分解率達(dá)95%，不會(huì)造成水泥窯產(chǎn)量降低或熱工狀況的惡化；
[0015]分解裝置均化效果更好，流程穩(wěn)定，料煤風(fēng)配比調(diào)節(jié)靈活，且對(duì)煤粉的適應(yīng)性加強(qiáng)；
[0016]避免物料因停滯堆積而阻塞出口管道，保證預(yù)熱器的換熱效率、入窯生料流的均勻平穩(wěn)及窯況的穩(wěn)定，降低燒成系統(tǒng)熱耗。
【附圖說明】
[0017]圖1為還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)水平截面布置圖；
[0018]圖2為氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)水平截面布置圖；
[0019]圖3為串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置總體布置圖；
[0020]圖4為氣固二相均分出口管道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、主燃還原區(qū)；2、輔燃氧化區(qū)；3、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)；4、氣固二相均分出口管道；5、主風(fēng)入口 ；6、主煤入口 ；7、主料入口 ；8、分風(fēng)入口 ；9、分煤入口 ；10、分料入口 ；11、一次噴騰縮口 ； 12、二次噴騰縮口 ； 13、三次噴騰縮口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]通過下面的實(shí)施例可以詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切技術(shù)改進(jìn)。
[0023]—種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，包括還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)、氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)3和氣固二相均分出口管道4 ;還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)位于下方，與氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)3、氣固二相均分出口管道4依次串聯(lián)；所述還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)包括主燃還原區(qū)1，所述主燃還原區(qū)1為一個(gè)柱形腔體，柱形腔體的下端分別設(shè)置有錐形的一次噴騰縮口 11和主風(fēng)入口 5，柱形腔體上還包括主料入口 7和主煤入口 6 ;所述氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)包括輔燃氧化區(qū)2，所述輔燃氧化區(qū)2為一個(gè)柱形腔體，通過輔燃氧化區(qū)2的柱形腔體下端的二次噴騰縮口 12與主燃還原區(qū)1的柱形腔體相連接；所述輔燃氧化區(qū)2的柱形腔體上設(shè)置分風(fēng)入口 8、分煤入口 9及分料入口 10 ;氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)的上方通過三次噴騰縮口 13連接燃盡強(qiáng)化分解區(qū)3，燃盡強(qiáng)化分解區(qū)3的上方出口連接氣固二相均分出口管道4，氣固二相均分出口管道4采用與水平夾角為65°的上斜傾短段連接豎直上行管道與豎直下行管道。
[0024]所述主燃還原區(qū)、輔燃氧化區(qū)與燃盡強(qiáng)化分解區(qū)的有效容積比為主燃還原區(qū):輔燃氧化區(qū):燃盡強(qiáng)化分解區(qū)=6:2:2。
[0025]主煤入口 6噴嘴使用雙通道煤粉噴嘴，分煤入口 9噴嘴使用單通道煤粉噴嘴。
[0026]所述主風(fēng)入口 5和分風(fēng)入口 8均向下傾斜15~25°。
[0027]所述主煤入口 6和分煤入口 9煤粉噴嘴均斜向下傾斜5~15°。
[0028]所述還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)中主風(fēng)入口 5為單側(cè)進(jìn)風(fēng)，氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)中分風(fēng)入口 8為雙側(cè)進(jìn)風(fēng)。
[0029]—種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置的使用方法，用于水泥生料預(yù)分解系統(tǒng)，由水泥窯窯尾的窯氣和70%三次純凈高溫氣體分別從一次噴騰縮口 11和主風(fēng)入口 5進(jìn)入主燃還原區(qū)1，主燃還原區(qū)1的分煤為窯尾用煤總量的90%，在主燃還原區(qū)1內(nèi)形成強(qiáng)還原氣氛，使氮氧化物還原成N2，；由主燃還原區(qū)1的還原性廢氣和30%的三次純凈高溫氣體分別從二次噴騰縮口 12和分風(fēng)入口 8進(jìn)入輔燃氧化區(qū)2，輔燃氧化區(qū)2分煤為窯尾用煤總量的10%，在輔燃氧化區(qū)2迅速形成氧化環(huán)境，使燃料熱量迅速釋放，提高分解效率；未完全釋放的燃料熱量在燃盡強(qiáng)化分解區(qū)3充分釋放；完成了燃料熱量釋放和生料分解的氣固二相由氣固二相均分出口管道4。
[0030]所述主燃還原區(qū)1截面風(fēng)速控制為6~9m/s，輔燃氧化區(qū)2截面風(fēng)速控制為8~llm/s，燃盡強(qiáng)化分解區(qū)3截面風(fēng)速控制為6~9m/s。
[0031]所述主風(fēng)入口 5、分風(fēng)入口 8的風(fēng)速為25~30m/s。
[0032]本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，其特征是:包括還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)、氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)(3)和氣固二相均分出口管道(4);還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)位于下方，與氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)(3)、氣固二相均分出口管道(4)依次串聯(lián)；所述還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)包括主燃還原區(qū)(1 )，所述主燃還原區(qū)(1)為一個(gè)柱形腔體，柱形腔體的下端分別設(shè)置有錐形的一次噴騰縮口(11)和主風(fēng)入口(5)，柱形腔體上還包括主料入口(7)和主煤入口(6);所述氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)包括輔燃氧化區(qū)(2)，所述輔燃氧化區(qū)(2)為一個(gè)柱形腔體，通過輔燃氧化區(qū)(2)的柱形腔體下端的二次噴騰縮口( 12)與主燃還原區(qū)(1)的柱形腔體相連接；所述輔燃氧化區(qū)(2)的柱形腔體上設(shè)置分風(fēng)入口(8)、分煤入口(9)及分料入口(10);氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)的上方通過三次噴騰縮口(13)連接燃盡強(qiáng)化分解區(qū)(3)，燃盡強(qiáng)化分解區(qū)(3)的上方出口連接氣固二相均分出口管道(4)，氣固二相均分出口管道(4)采用與水平夾角為65°的上斜傾短段連接豎直上行管道與豎直下行管道。2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，其特征是:所述主燃還原區(qū)、輔燃氧化區(qū)與燃盡強(qiáng)化分解區(qū)的有效容積比為主燃還原區(qū):輔燃氧化區(qū):燃盡強(qiáng)化分解區(qū)=6:2:2。3.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，其特征是:主煤入口(6)噴嘴使用雙通道煤粉噴嘴，分煤入口(9)噴嘴使用單通道煤粉噴嘴。4.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，其特征是:所述主風(fēng)入口(5)和分風(fēng)入口(8)均向下傾斜15~25°。5.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，其特征是:所述主煤入口(6)和分煤入口(9)煤粉噴嘴均斜向下傾斜5~15°。6.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，其特征是:所述還原氣氛噴騰旋流一次分解區(qū)中主風(fēng)入口(5)為單側(cè)進(jìn)風(fēng)，氧化氣氛噴騰旋流二次分解區(qū)中分風(fēng)入口(8)為雙側(cè)進(jìn)風(fēng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種串聯(lián)式高效低氮燃燒水泥生料預(yù)分解裝置，該裝置由主燃還原區(qū)、輔燃氧化區(qū)、燃盡強(qiáng)化分解區(qū)、氣固二相均分出口管道、一次噴騰縮口、二次噴騰縮口、三次噴騰縮口、主風(fēng)入口、主煤入口、主料入口、分風(fēng)入口、分煤入口及分料入口組成。將該裝置應(yīng)用于熟料煅燒工藝中，脫硝效率達(dá)35%~50%，脫硝成本顯著下降，有利于環(huán)境保護(hù)；保證產(chǎn)、質(zhì)量的情況下入窯生料分解率達(dá)96%，調(diào)節(jié)靈活，物料均化效果好，流場(chǎng)穩(wěn)定，對(duì)不同的原料、燃料適應(yīng)性強(qiáng)，熱效率高，熱耗降低。
【IPC分類】C04B7/43
【公開號(hào)】CN205011650
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520666643
【發(fā)明人】劉明亮, 李福洲, 王新博, 張平, 師華東, 魏永杰, 蘇華偉, 謝彥君, 張樹輝, 何汪海
【申請(qǐng)人】中信重工機(jī)械股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日