一種提高煤粉燃燒效率的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水泥熟料煅燒領(lǐng)域，具體涉及一種提高煤粉燃燒效率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國水泥熟料生產(chǎn)所使用的燃料主要是煤，通過煤的燃燒為生料提供熱源，使生料完成烘干、分解、合成的物理化學(xué)反應(yīng)過程，從而煅燒出水泥熟料。
[0003]煤是不可再生資源，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2013年公布的數(shù)據(jù)，全國煤炭儲(chǔ)量2362.9億噸，原煤產(chǎn)量36.8億噸，全國水泥產(chǎn)量為24億噸。按每噸水泥含70%熟料、噸熟料標(biāo)煤耗為120公斤計(jì)算，水泥行業(yè)每年消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤2.0億噸。然而，目前的水泥熟料生產(chǎn)線，由于存在結(jié)構(gòu)上的不合理，致使熱傳遞效率低下，大量的熱能被浪費(fèi)掉。
[0004]在我國煤炭能源緊缺，政府大力提倡節(jié)約能源的大環(huán)境下，如何在水泥生產(chǎn)過程中，提高煤粉熱傳遞效率，在不影響水泥生產(chǎn)的前提下，盡量提高煤炭燃燒熱效率，節(jié)約煤炭資源，已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠最大限度提高煤粉熱傳遞效率的裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種提高煤粉燃燒效率的裝置，包括熱量發(fā)生部、第一熱回收路徑及第二熱回收路徑，所述第一熱回收路徑與第二熱回收路徑分別于所述熱量發(fā)生部相連通，還包括窯尾燃燒器，所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述第一熱回收路徑出口與所述第二熱回收路徑出口之間。
[0008]優(yōu)選地，所述第一熱回收路徑包括與熱量發(fā)生部第一端頭相連通的煙室與分解爐下部。
[0009]優(yōu)選地，所述第二熱回收路徑包括窯頭罩、冷卻機(jī)、三次風(fēng)管與分解爐，其中，所述窯頭罩與熱量發(fā)生部第二端頭以及冷卻機(jī)相連通，所述三次風(fēng)管與窯頭罩與分解爐相連通。
[0010]優(yōu)選地，還包括送風(fēng)裝置，所述送風(fēng)裝置與第二熱回收路徑相連通。
[0011]優(yōu)選地，所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述煙室上方的分解爐錐部位置。
[0012]優(yōu)選地，所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述三次風(fēng)管與所述分解爐連接處下方。
[0013]優(yōu)選地，所述窯尾燃燒器為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述分解爐錐部。
[0014]具體的，所述熱量發(fā)生部是物料釋放熱量的部位。具體而言，生料自上而下經(jīng)過分解爐經(jīng)煙室進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)發(fā)生化合反應(yīng)，在反應(yīng)過程中釋放熱量；同時(shí)，在回轉(zhuǎn)窯頭部位也設(shè)置有窯頭燃燒器產(chǎn)生熱量；而且，高溫熟料經(jīng)回轉(zhuǎn)窯進(jìn)入窯頭罩將產(chǎn)生大量余熱，冷卻機(jī)冷卻物料也將產(chǎn)生廢熱。具體的，本實(shí)用新型主要是針對(duì)現(xiàn)有的水泥煅燒技術(shù)中存在的熱傳遞效率低下、造成我國煤炭資源大量浪費(fèi)的問題而對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)改良。本裝置的主要原理是通過提高熱傳遞效率的理論與方法，提高煤粉熱傳遞效率，達(dá)到節(jié)約煤炭的作用。整個(gè)裝置的主要工作思路為:
[0015]第一階段:對(duì)煤粉進(jìn)行初期加熱，進(jìn)人預(yù)燃準(zhǔn)備，使之達(dá)到最佳能量釋放狀態(tài)。該階段主要通過第一熱回收路徑將熱量發(fā)生部所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收傳送至窯尾燃燒器位置，具體的，回轉(zhuǎn)窯物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱及高溫物料釋放的熱量及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤粉燃燒形成的熱風(fēng)，經(jīng)過煙室再經(jīng)過分解爐錐部，對(duì)窯尾燃燒器噴入的煤粉進(jìn)行初期加熱，加熱到1000°c以上，進(jìn)人預(yù)燃準(zhǔn)備，使之達(dá)到最佳能量釋放狀態(tài)。
[0016]第二階段:利用廢熱對(duì)氧氣進(jìn)行預(yù)熱。這一階段主要是通過第二熱回收路徑將熱量發(fā)生部所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收，并利用該熱量將第二熱回收路徑內(nèi)的氧氣進(jìn)行預(yù)熱，具體的，利用出回轉(zhuǎn)窯進(jìn)入窯頭罩的熟料產(chǎn)生廢熱，及冷卻機(jī)冷卻熟料產(chǎn)生的廢熱對(duì)通過三次風(fēng)管的空氣進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到900°C以上的富氧熱風(fēng)。
[0017]第三階段:將在第一階段預(yù)熱過的煤粉穿過第二階段形成的富氧熱風(fēng)，具體的，當(dāng)通過窯尾燃燒器噴入的煤粉穿過高溫富氧區(qū)，發(fā)生閃燃和爆燃。使煤粉燃燒由過去的緩慢釋放能量，達(dá)到目前閃燃和爆燃狀態(tài)，提高熱傳遞效率。通過提高喂料量，充分吸收煤粉閃燃和爆燃時(shí)釋放的高能量，提高熱傳遞效率。
[0018]煤粉燃燒后的溫度與物料的溫度差越大，熱傳遞的效率越高。當(dāng)煤粉發(fā)生閃燃或爆燃，其溫度差比煤粉過程式緩慢燃燒的溫度差提高500°C以上，從而提高熱傳遞效率，達(dá)到節(jié)煤的效果。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]1、本實(shí)用新型所公開的一種提高煤粉燃燒效率的裝置能夠大大提高熱傳導(dǎo)效率，在降低用煤量的情況下，也能夠滿足水泥熟料煅燒條件，因此可大量節(jié)煤，可節(jié)煤20%以上。
[0021]2、本實(shí)用新型所公開的一種提高煤粉燃燒效率的裝置為水泥熟料增產(chǎn)提供必要的條件。
[0022]3、本實(shí)用新型所公開的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，在煤粉發(fā)生閃燃和爆燃的過程中，產(chǎn)生大量的CO，CO可以作為還原劑，脫除NOx中的氧，使水泥熟料生產(chǎn)能夠達(dá)到不使用氨水或尿素作為催化劑進(jìn)行脫硝。
[0023]4、本實(shí)用新型所公開的一種提高煤粉燃燒效率的裝置傳熱效率大為提高，使物料吸收足夠的熱量，提高物料的表觀分解率，表觀分解率達(dá)到98%左右，減輕回轉(zhuǎn)窯的負(fù)擔(dān)，降低窯頭煤用量，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)煤效果。
[0024]5、本實(shí)用新型所公開的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，能夠降低廢氣排放的溫度及排放量，從而降低廢氣帶走的熱量，達(dá)到節(jié)煤同時(shí)減排的目的。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型一種提高煤粉燃燒效率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]其中:
[0027]1-回轉(zhuǎn)窯；2_煙室；3_窯尾燃燒器；4_分解爐；5_三次風(fēng)管；6_窯頭罩；7_冷卻機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0029]一種提高煤粉燃燒效率的裝置，包括熱量發(fā)生部。第一熱回收路徑及第二熱回收路徑，所述第一熱回收路徑包括與回轉(zhuǎn)窯I第一端頭相連通的煙室2與分解爐4下部。所述第二熱回收路徑包括窖頭罩6、冷卻機(jī)7、三次風(fēng)管5與分解爐4，其中，所述窖頭罩6與回轉(zhuǎn)窯I第二端頭以及冷卻機(jī)7相連通，所述三次風(fēng)管5與窯頭罩6與分解爐4相連通。還包括送風(fēng)裝置(圖中未示出)，所述送風(fēng)裝置與三次風(fēng)管5相連通。還包括窯尾燃燒器3，所述窯尾燃燒器3設(shè)置在所述第一熱回收路徑出口與所述第二熱回收路徑出口之間。具體的，所述燃燒器6設(shè)置在所述煙室2上方的分解爐4下部位置，并設(shè)置在所述三次風(fēng)管5與所述分解爐4連接處下方。其中，所述窯尾燃燒器6為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述分解爐4錐部。
[0030]具體的，本裝置的具體工作過程主要分為如下階段:
[0031]第一階段:對(duì)煤粉進(jìn)行初期加熱，進(jìn)人預(yù)燃準(zhǔn)備，使之達(dá)到最佳能量釋放狀態(tài)?；剞D(zhuǎn)窯I物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱，經(jīng)過煙室2再經(jīng)過分解爐4錐部，對(duì)窯尾燃燒器3噴入的煤粉進(jìn)行初期加熱，加熱到1000°C以上，進(jìn)人預(yù)燃準(zhǔn)備，使之達(dá)到最佳能量釋放狀
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[0032]第二階段:利用廢熱對(duì)氧氣進(jìn)行預(yù)熱。利用出回轉(zhuǎn)窯I進(jìn)入窯頭罩6的熟料產(chǎn)生廢熱，及冷卻機(jī)7冷卻熟料產(chǎn)生的廢熱對(duì)通過三次風(fēng)管5的空氣進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到900°C以上的富氧熱風(fēng)。
[0033]第三階段:將在第一階段預(yù)熱過的煤粉穿過第二階段形成的富氧熱風(fēng)，具體的，當(dāng)通過窯尾燃燒器3噴入的煤粉穿過高溫富氧區(qū)，發(fā)生閃燃和爆燃。使煤粉燃燒由過去的緩慢釋放能量，達(dá)到目前閃燃和爆燃狀態(tài)，提高熱傳遞效率。通過提高喂料量，充分吸收煤粉閃燃和爆燃時(shí)釋放的高能量，提高熱傳遞效率。
[0034]煤粉燃燒后的溫度與物料的溫度差越大，熱傳遞的效率越高。當(dāng)煤粉發(fā)生閃燃或爆燃，其溫度差比煤粉過程式緩慢燃燒的溫度差提高500度以上，從而提高熱傳遞效率，達(dá)到節(jié)煤的效果。
[0035]最后應(yīng)說明的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高煤粉燃燒效率的裝置，包括熱量發(fā)生部、第一熱回收路徑及第二熱回收路徑，所述第一熱回收路徑與第二熱回收路徑分別與所述熱量發(fā)生部相連通，其特征在于，還包括窯尾燃燒器，所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述第一熱回收路徑出口與所述第二熱回收路徑出口之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，其特征在于:所述第一熱回收路徑包括與熱量發(fā)生部第一端頭相連通的煙室與分解爐下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，其特征在于:所述第二熱回收路徑包括窯頭罩、冷卻機(jī)、三次風(fēng)管與分解爐，其中，所述窯頭罩與熱量發(fā)生部第二端頭以及冷卻機(jī)相連通，所述三次風(fēng)管與窯頭罩與分解爐相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，其特征在于:還包括送風(fēng)裝置，所述送風(fēng)裝置與第二熱回收路徑相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，其特征在于:所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述煙室上方的分解爐錐部位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，其特征在于:所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述三次風(fēng)管與所述分解爐連接處下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高煤粉燃燒效率的裝置，其特征在于:所述窯尾燃燒器為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述分解爐錐部。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于水泥熟料煅燒領(lǐng)域，具體涉及一種提高煤粉燃燒效率的裝置，包括熱量發(fā)生部、第一熱回收路徑及第二熱回收路徑，所述第一熱回收路徑與第二熱回收路徑分別與所述熱量發(fā)生部相連通，還包括窯尾燃燒器，所述窯尾燃燒器設(shè)置在所述第一熱回收路徑出口與所述第二熱回收路徑出口之間。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理，能夠大大提高熱傳導(dǎo)效率，在降低用煤量的情況下，也能夠滿足水泥熟料煅燒條件，因此可大量節(jié)煤，可節(jié)煤20%以上。同時(shí)，由于傳熱效率大為提高，使生料吸收足夠的熱量，提高熱生料的表觀分解率，表觀分解率達(dá)到98%左右，減輕回轉(zhuǎn)窯的負(fù)擔(dān)，降低窯頭煤用量，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)煤效果。
【IPC分類】C04B7-43
【公開號(hào)】CN204529668
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520186949
【發(fā)明人】張文斌, 呂亞利
【申請(qǐng)人】張文斌, 呂亞利
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日