一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置

1.一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置，是由窑头外层管道(1)、窑头外层进风管口(2)、窑头煤层流管道(3)、窑头煤粉风流管道(4)、窑头煤风管道(5)、窑头内风管道(6)、窑头内风进风管口(7)、窑头油管道(8)、喷油嘴(9)、窑头耐火混凝土(10)、窑头富氧风道(11)构成；其特征在于：回转窑燃烧器设置四根管道，管中管同轴设置：油管道(8)外周设置窑头内风管道(6)，窑头内风管道(6)外周设置窑头煤层流管道(3)、窑头煤层流管道(3)外周设置窑头外层管道(1)，窑头外层管道(1)外周设置窑头耐火混凝土(10)；各管道的出口端与窑头内风管道(6)的出口平齐设置，为窑燃烧器的总出口，窑头油管道(8)的出口设置喷油嘴(9)。
2.根据权利要求1中所述的一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置，其特征在于：内风管道(6)的进口段一侧设置窑头内风进风管口(7)，窑头内风管道(6)一端外周设置煤层流管道(3)；窑头煤层流管道(3)的进口段一端设置窑头煤粉风流管道(4)、窑头煤层流管道(3)的管口与窑头煤粉风流管道(4)之间设置窑头煤风管道(5)，煤层流管道(3)出口管段的外周设置窑头外层管道(1)，窑头外层管道(1)一侧设置窑头外层进风管口(2)。
3.根据权利要求1中所述的一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置，其特征在于：窑头外层进风管口(2)与窑头内风进风管口(7)之间设置窑头富氧风道(11)，窑头外层进风管口(2)中的窑头富氧风道(11)管端预留富氧的进风。

一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及水泥窑的燃煤燃烧器装置，尤其是一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置。\n背景技术\n[0002] 三通道和多通分解炉燃烧器利用直流、旋流组成的射流方式来强化煤粉燃烧过程。内风采用旋流可以在中心造成内部回流，以便卷吸高温烟气。旋转射流在初期以其湍流强度大、混合强烈，动量和热量传递迅速。煤、风采用高压输送，煤粉浓度高，流速较低，且风量较小，这样，着火所需求的热量就比较少，所以有良好的着火性能；外风采用直流风，直流射流早期湍流强度并不是很大，但具有很强的穿透能力，使得煤粉气流着火后的末端湍流强度增加，大大强化了固定碳的燃烬。外风风压依然很高，风速一般也较高，风量并不大，故可以增强外风卷吸炽热燃烧烟气的能力；内风、煤风和外风采用同轴套管方式制作，喷出后的混合过程是逐渐进行的。分级燃烧过程使整个燃烧过程更加合理，也使燃烧过程中的有害产物生成量减少。三通道和多通水泥窑分解炉燃烧器强化煤粉着火、燃烧和燃烬；水泥窑分解炉燃烧器，分解炉内燃煤多系无焰燃烧、炉内温度较分解炉燃烧带低得很多。这些水泥窑分解炉高耗能的燃煤水泥窑，问题是水泥窑分解炉燃烧器燃烧的煤量巨大；由于燃煤资源的减少，低燃烧率的劣质煤，也大量使用于分解炉中，使得分解炉的耗煤量大，废气的排量也随之增大；鉴于上述诸多的问题，需要改进分解炉的燃烧器装置。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型为了解决水泥回转窑燃烧器中的燃煤燃烧不尽，造成的高耗能，不能环保排放；低燃烧率的劣质煤，加重分解炉燃煤的燃烧不尽，增大耗煤量，废气的排量也随之增大；通过合理的设计，提供一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置，给水泥分解炉中煤粉的燃烧提供富氧，水泥窑煤粉燃烧器煤粉的燃烧具备更加充足的氧量，提高了煤粉的燃烧速率，降低了煤粉的燃点、降低了燃烧器用风量、炉内温度场火焰温度升高，燃料燃烧更加完全；节煤率达到10％左右；水泥窑的窑尾燃烧器煤粉在富氧气氛下燃烧，烟气中CO的含量减小，NO_x含量随富氧程度呈现出下降；减少了NO_x的排放，节煤率达到15％左右，确保水泥窑正常运转。\n[0004] 本实用新型为了实现上述的发明目的，采用如下的技术方案：一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置，是由窑头外层管道、窑头外层进风管口、窑头煤层流管道、窑头煤粉风流管道、窑头煤风管道、窑头内风管道、窑头内风进风管口、窑头油管道、喷油嘴、窑头耐火混凝土、窑头富氧风道构成；回转窑燃烧器设置四根管道，管中管同轴设置：油管道外周设置窑头内风管道，窑头内风管道外周设置窑头煤层流管道、窑头煤层流管道外周设置窑头外层管道，窑头外层管道外周设置窑头耐火混凝土；各管道的出口端与窑头内风管道的出口平齐设置，为窑燃烧器的总出口，窑头油管道的出口设置喷油嘴；内风管道的进口段一侧设置窑头内风进风管口，窑头内风管道一端外周设置煤层流管道；窑头煤层流管道的进口段一端设置窑头煤粉风流管道、窑头煤层流管道的管口与窑头煤粉风流管道之间设置窑头煤风管道，煤层流管道出口管段的外周设置窑头外层管道，窑头外层管道一侧设置窑头外层进风管口；窑头外层进风管口与窑头内风进风管口之间设置窑头富氧风道，窑头外层进风管口中的窑头富氧风道管端预留富氧的进风。\n[0005] 有益效果：富氧燃烧煤粉的燃烧具备更加充足的富氧量，提高了煤粉的燃烧速率，炉内温度场水平升高，燃料燃烧更加完全；节煤节约率达到20％左右。火焰温度提高\n450℃。另一方面，富氧燃烧可实现黑烟污染治理：挥发分在窑炉燃烧室内缺氧条件下析出产生游离碳一黑烟，采用增氧耦合挠动接触再燃烧原理，使挥发分在形成黑烟前或过程中彻底燃烧，增氧挠动还可以处使水泥熟料催化剂效率更高。分解炉燃烧器出口：喷出的煤粉里层有富氧助燃、使低温环境没有燃烧的CO燃烧，大量的外层煤粉又使氧化的煤粉再度还原。用风量减少、燃煤燃点降低、燃烧速度提高。减少NOx排放。NOx减少排放35％。\n[0006] 由于局部富氧分解炉分解效率更高，煤粉燃烧充分、生料液态时不会粘附煤粉，熟料出现黄料减少，熟料强度提高。\n[0007] 除硝固硫作用：增氧助燃后还可以减少烟气中SO2(二氧化硫)、CO(一氧化碳)、NOx(氮氧化物)含量。炉内温度场水平升高，燃料燃烧更加完全NO_x含量随富氧程度呈现出先增大后减小的变化规律。煤粉在富氧气氛下燃烧，烟气中CO的含量减小，煤粉高效燃烧降低NOx化物。\n[0008] 煤粉的富氧燃烧是整体节约能源和保护环境的有效能源利用方式。煤粉富氧燃烧提高了煤粉的燃烧速率，普通空气燃烧过程，占体积的4/5的氮气不但不参与助燃反而阻碍燃烧反应的进行，富氧燃烧减少了单原子氮气的组分比例，燃烧充分，富氧燃烧提升了炉窑的传热效率，热量的利用率提高。如：用普通空气助燃，当加热温度为1300℃时，其可利用的热量为42％，而用26％的富氧空气助燃，可利用热量为56％，且氧浓度越高，加热温度越高，所增加的比例越明显，因此节能效果越好。\n[0009] 用富氧助燃，因为氮气量减少，故燃烧后的排气量也相应减少，热损失减少。可以延长炉膛热交换时间、烟囱排放热损失相对也降低19％、过剩空气也将减少19％；富氧燃烧还可降低燃料的燃点温度，获得更宽泛的燃料选择范围，同等条件下可利用更加劣质的燃料。如CO在空气中的燃点为609℃，而在纯氧中的燃点仅为388℃。所以用富氧助燃能降低燃料燃点，提高火焰强度和增加释放热量等，同等条件下可利用更加劣质的燃料！[0010] 一种水泥回转窑燃烧器的富氧装置，过去水泥回转窑燃烧器没有富氧装置。\n附图说明\n[0011] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。\n[0012] 图1：水泥回转窑的窑头燃烧器的结构示意图。\n[0013] 图2：窑头燃烧器出口的结构示意图。\n[0014] 图1、2中：窑头外层管道1、窑头外层进风管口2、窑头煤层流管道3、窑头煤粉风流管道4、窑头煤风管道5、窑头内风管道6、窑头内风进风管口7、窑头油管道8、喷油嘴9、窑头耐火混凝土10、窑头富氧风道11。\n具体实施方式\n[0015] 下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：\n[0016] 如图所示；回转窑燃烧器设置四根管道，管中管同轴设置：油管道8外周设置窑头内风管道6，窑头内风管道6外周设置窑头煤层流管道3、窑头煤层流管道3外周设置窑头外层管道1，窑头外层管道1外周设置窑头耐火混凝土10；各管道的出口端与窑头内风管道\n6的出口平齐设置，为窑燃烧器的总出口，窑头油管道8的出口设置喷油嘴9；内风管道6的进口段一侧设置窑头内风进风管口7，窑头内风管道6一端外周设置煤层流管道3；窑头煤层流管道3的进口段一端设置窑头煤粉风流管道4、窑头煤层流管道3的管口与窑头煤粉风流管道4之间设置窑头煤风管道5，煤层流管道3出口管段的外周设置窑头外层管道1，窑头外层管道1一侧设置窑头外层进风管口2；窑头外层进风管口2与窑头内风进风管口7之间设置窑头富氧风道11，外层进风管口2中的窑头富氧风道11管端预留富氧的进风口。