一種水泥工業用降低NO_X排放的分解爐的制作方法

專利名稱：一種水泥工業用降低NO_X排放的分解爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及環保技術領域，特別是一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐。
背景技術：
新型干法水泥爐窯生產過程中的水泥分解爐中生料分解所需要的熱量主要是由分解爐中噴入的煤粉燃燒所提供的，爐內溫度越高CaCO3的分解速度會加快，但其燃燒過程中會產生大量的NOx。工業上一般采用空氣或燃料分級燃燒的低氮燃燒技術、還原性氛圍法等燃燒中控制技術降低NOx的排放總量，但其效果并不是很理想，且系統對不同燃料的適應性不強，在降低NOx總量排放的同時不能夠充分提高燃料的燃燒效率，從而實現節能減排。上述技術和設備在總體上降低NOx的排放量是有限的，同時也會降低燃燒效率，導致燃料的不充分燃燒，增加設備的運行成本，且系統對燃料種類的適應性不強，不能提高燃料的燃燒性能，能量的利用率低等問題，并且考慮到環保對水泥行業中NOx排放要求越來越高，為減少NOx的排放總量，充分利用各種燃料，提高分解爐的效率，故可結合多種技術對分解爐燃燒方式進行改進。

發明內容
本發明所要解決的問題就是提供一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，既保證生料中的CaCO3有效分解，又在分解爐內絕大部分環境營造成還原性氛圍，使回轉窯熟料燒成階段和分解爐內生成的NOx被還原成N2，減少NOx的總量排放。為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，包括爐體，所述爐體由第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室依次從下到上連通組成，所述第一分解室的下部與熟料燒成窯爐連通，所述第五分解室的氣體出口與預熱器連通，所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室上均設有還原劑噴入口，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上設有渦流增氧助燃風入口，所述第一分解室上設有與預熱器連通的生料加入口。 進一步的，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上的渦流增氧助燃風入口分別相對第一分解室、第二分解室和第四分解室的外環壁的切向延伸使增氧助燃風切向噴入。進一步的，所述第一分解室上的還原劑噴入口與第一分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈0°或180°布置。進一步的，所述第二分解室上的還原劑噴入口與第二分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈90°或270°布置。進一步的，所述第四分解室上的還原劑噴入口與第四分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈0°或180°布置。進一步的，所述第一分解室與第二分解室的連接處、第二分解室與第三分解室的連接處、第三分解室與第四分解室的連接處以及第四分解室與第五分解室的連接處分別設有縮徑的喉部。使分解爐內的三相物料在不同分解室之間流通時形成噴騰效應。進一步的，所述第一分解室的下部設有與熟料燒成窯爐連通的尾部直段，所述尾部直段與第一分解室的連接處設有縮徑的喉部。進一步的，所述生料加入口設在第一分解室的外環壁上部。進一步的，所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室中通過還原劑噴入口噴入的還原劑量分別是噴入爐體內還原劑總量的30% 45%，25% 35%, 15% 20%，5% 10%，0% 5%。進一步的，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室中通過渦流增氧助燃風入口噴入的增氧助燃風的分配比為O. 5 O. 6 :0. 2 O. 3 :0. 2。 采用上述技術方案后，本發明具有如下優點把分解爐設計成多級噴騰床的結構，通過把三次風分解成小量多股噴入到分解爐的不同區域，沿分解爐的高程噴入量不等的還原劑，如煤粉、烷烴、碳粉等，既保證生料中的CaCO3有效分解，又在分解爐內絕大部分環境營造成還原性氛圍，使回轉窯熟料燒成階段和分解爐內生成的NOx被還原成N2,減少NOx的總量排放。


下面結合附圖對本發明作進一步說明圖I為本發明一種實施例的結構示意圖；圖2為圖I中A-A向剖視圖；圖3為圖I中B-B向剖視圖；圖4為圖I中C-C向剖視圖。
具體實施例方式如圖I所示為本發明一種實施例，一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，包括爐體1，所述爐體由第一分解室11、第二分解室12、第三分解室13、第四分解室14和第五分解室15依次從下到上連通組成，所述第一分解室的下部與熟料燒成窯爐8連通，所述第五分解室的氣體出口 151與預熱器連通，所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室上均設有還原劑噴入口 2，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上設有渦流增氧助燃風入口 3，所述第一分解室上設有與預熱器連通的生料加入口 4。如圖2、3和4所示，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上的渦流增氧助燃風入口分別相對第一分解室、第二分解室和第四分解室的外環壁的切向延伸使增氧助燃風切向噴入。如圖2所示，所述第一分解室上的還原劑噴入口與第一分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈0°或180°布置。如圖3所示，所述第二分解室上的還原劑噴入口與第二分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈90°或270°布置。如圖4所示，所述第四分解室上的還原劑噴入口與第四分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈0°或180°布置。促進形成渦流，使反應充分徹底。另外，所述第一分解室與第二分解室的連接處、第二分解室與第三分解室的連接處、第三分解室與第四分解室的連接處以及第四分解室與第五分解室的連接處分別設有縮徑的喉部5，使分解爐內的三相物料在分解室之間流動時形成噴騰效應。所述熟料燒成窯爐上設有與第一分解室的下部連通的尾部直段81，所述尾部直段與第一分解室的連接處設有縮徑的喉部。所述生料加入口設在第一分解室的外環壁上部。上述實施例中，所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室中通過還原劑噴入口噴入的還原劑量分別是噴入爐體內還原劑總量的30% 45%，25% 35%, 15% 20%, 5% 10%, 0% 5%,優選為 30%, 35%, 20%, 10%, 5% 或者 45%, 25%, 15%,10%，5%或者45%，30%, 20%, 5%，0%。所述第一分解室、第二分解室和第四分解室中通過渦流增氧助燃風入口噴入的增氧助燃風的分配比為O. 5 O. 6 :0. 2 O. 3 :0. 2，優選O. 6 :0. 2 O. 2 或者 O. 5 :0· 3 : 0.2。本發明易于操作，經濟實用，充分利用系統的裝置特性，分級噴入還原性燃料即還原劑，對三次風即增氧助燃風的進風方式進行改進，燃燒生成了大量的CO和H2營造了還原性氛圍，和NO進行還原反應使燃料型NOx大量減少，在水泥工業爐窯生產中適應范圍廣，檢 修更換方便。
權利要求
1.一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，包括爐體(1)，其特征在于所述爐體由第一分解室(11)、第二分解室(12 )、第三分解室(13 )、第四分解室(14 )和第五分解室(15 )依次從下到上連通組成，所述第一分解室的下部與熟料燒成窯爐(8)連通，所述第五分解室的氣體出口( 151)與預熱器連通，所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室上均設有還原劑噴入口(2)，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上設有渦流增氧助燃風入口(3)，所述第一分解室上設有與預熱器連通的生料加入口(4)。
2.根據權利要求I所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上的渦流增氧助燃風入口分別相對第一分解室、第二分解室和第四分解室的外環壁的切向延伸使增氧助燃風切向噴入。
3.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第一分解室上的還原劑噴入口與第一分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈0°或·180。布置。
4.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第二分解室上的還原劑噴入口與第二分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈90°或·270°布置。
5.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第四分解室上的還原劑噴入口與第四分解室上的渦流增氧助燃風入口之間呈0°或·180。布置。
6.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第一分解室與第二分解室的連接處、第二分解室與第三分解室的連接處、第三分解室與第四分解室的連接處以及第四分解室與第五分解室的連接處分別設有縮徑的喉部(5)。
7.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述熟料燒成窯爐上設有與第一分解室的下部連通的尾部直段(81)，所述尾部直段與第一分解室的連接處設有縮徑的喉部。
8.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述生料加入口設在第一分解室的外環壁上部。
9.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室中通過還原劑噴入口噴入的還原劑量分別是噴入爐體內還原劑總量的30% 45%，25% 35%，15% 20%，5% ·10%, 0% 5%o
10.根據權利要求I或2所述的一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，其特征在于所述第一分解室、第二分解室和第四分解室中通過渦流增氧助燃風入口噴入的增氧助燃風的分配比為0. 5 0. 6 :0. 2 0. 3 :0. 2。
全文摘要
本發明公開了一種水泥工業用降低NOx排放的分解爐，包括爐體，所述爐體由第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室依次從下到上連通組成，所述第一分解室的下部與熟料燒成窯爐連通，所述第五分解室的氣體出口與預熱器連通，所述第一分解室、第二分解室、第三分解室、第四分解室和第五分解室上均設有還原劑噴入口，所述第一分解室、第二分解室和第四分解室上設有渦流增氧助燃風入口，所述第一分解室上設有與預熱器連通的生料加入口。既保證生料中的CaCO3有效分解，又在分解爐內絕大部分環境營造成還原性氛圍，使回轉窯熟料燒成階段和分解爐內生成的NOx被還原成N2，減少NOx的總量排放。
文檔編號F27B17/00GK102967145SQ20121043727
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者費月秋, 楊斌, 葛介龍, 方培根, 汪偉, 李斌, 張龍濤, 吳微微, 樓春暉 申請人:浙江浙大海元環境科技有限公司