料裝置、輸送氣體裝置、氧氣閥站、窯爐；所述下料裝置包括依次按序連接的料粉罐(I)、旋轉(zhuǎn)閥(2)、雙螺旋稱重裝置(3);所述輸送氣體裝置包括依次按序連接的第一截止閥(4)、氣體過濾器(5)、第一壓力表(6)、第一氣體穩(wěn)壓閥(7)、第一供氣壓力變送器(8)、第一氣體流量計(9)、第一氣體調(diào)節(jié)閥(10)、第一氣體切斷閥(11);所述氧氣閥站包括一次氧管路(12)和二次氧管路(13)，其中，氧氣經(jīng)過所述一次氧管路和二次氧管路共用依次按序連接的第二截止閥(14)、第二壓力表(15)、第二氣體穩(wěn)壓閥(16)、第二供氣壓力變送器(17)、第一熱電偶(18)后，分別經(jīng)過所述一次氧管路依次按序連接的第二氣體流量計(19)、第二氣體調(diào)節(jié)閥(20)、第二氣體切斷閥(21)連接至所述窯爐(22)的一次氧槍(23)，經(jīng)過所述二次氧管路依次按序連接的第三氣體流量計(24)、第三氣體調(diào)節(jié)閥(25)、第三氣體切斷閥(26)連接至所述窯爐的二次氧槍(27);所述窯爐包括多氧燃燒器(28)，所述多氧燃燒器包括燒嘴磚(29)和設(shè)置在燒嘴磚上的燃料噴槍(30)、一次氧槍(23)、二次氧槍(27)，所述一次氧槍與所述燃料噴槍同軸套管布置，所述二次氧槍沿所述燃料噴槍的圓周平行布置；所述粉料裝置和所述輸送氣體裝置通過雙曲線混合噴射器(33)將兩者連接后，再經(jīng)輸粉管道(32)連接至所述窯爐的燃料噴槍；所述輸粉管道上還設(shè)置有回粉管道(33)和吹掃管道(34)，所述吹掃管道與空氣吹掃口(35)連接，所述回粉管道與粉狀燃料回收倉(36)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒裝置，其特征在于:所述窯爐上還包括設(shè)置在燒嘴磚上的點火器(37)、火焰檢測器(38)和觀火孔(39);所述燒嘴磚采用耐火材料制成；所述輸送氣體采用天然氣、液化石油氣、CO、CO2氣體中任意一種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒裝置，其特征在于:所述雙曲線混合噴射器包括噴嘴(40)、粉狀燃料入口(41)、接受室(42)、混合室(43)、擴(kuò)散室(44);其中所述噴嘴的兩端分別連接所述第一氣體切斷閥和所述粉狀燃料入口，所述粉狀燃料入口分別連接所述接受室和所述雙螺旋稱重裝置，并與水平面傾斜；所述接受室、混合室和擴(kuò)散室依次按序連接，其中所述擴(kuò)散室連接所述輸粉管道。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒裝置，其特征在于:所述噴嘴采用耐磨材料制成，所述噴嘴與所述第一氣體切斷閥連接時采用金屬軟管連接；所述噴嘴與所述粉狀燃料入口采用法蘭(45)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒裝置，其特征在于:所述燃燒裝置還包括燃燒自動控制系統(tǒng)，所述燃燒自動控制系統(tǒng)包括PLC上位機，所述PLC上位機分別與所述輸送氣體裝置、下料裝置、氧氣閥站、窯爐控制連接；其中所述窯爐上還設(shè)置有第二熱電偶(46)，所述第二熱電偶與所述雙螺旋稱重裝置組成串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述PLC上位機根據(jù)所述窯爐的爐內(nèi)溫度控制雙螺旋稱重裝置的電機轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)粉狀燃料的供給量；所述PLC上位機根據(jù)預(yù)設(shè)的輸送氣體量與粉狀燃料量的比例調(diào)節(jié)輸送氣體量和粉狀燃料供給量，同時根據(jù)預(yù)設(shè)的一次氧供應(yīng)量和二次氧供應(yīng)量的比例調(diào)節(jié)一次氧和二次氧的供給量，根據(jù)預(yù)設(shè)的總氧氣量燃料總供給量比例調(diào)節(jié)氧氣供給量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒裝置，其特征在于:所述燃燒裝置還包括安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，所述安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)包括安裝在所述輸送氣體裝置和所述氧氣閥站管路上的GFT聯(lián)鎖停車保護(hù)程序，當(dāng)氧氣供應(yīng)量和輸送氣體供應(yīng)量低于預(yù)設(shè)值時，所述燃燒裝置停止運行。7.一種根據(jù)權(quán)利要求6中所述的一種燃?xì)廨斔头蹱钊剂隙嘌醯偷紵b置的燃燒方法，其特征在于，該燃燒方法包括如下步驟: (1)窯爐烘烤升溫后，開啟所述吹掃管路的閥門，對輸粉管路進(jìn)行吹掃，待吹掃完畢后，檢查并開啟控制系統(tǒng)、一次氧管路和燃?xì)饨M件的燃?xì)夤┙o管路；高能點火器自動點火，燃?xì)夂鸵淮窝踉诟G爐內(nèi)混合燃燒，將燃?xì)鈮毫土髁空{(diào)節(jié)至設(shè)計值，繼續(xù)開啟二次氧管路，根據(jù)燃?xì)饬孔詣诱{(diào)節(jié)氧氣壓力和流量； (2)當(dāng)燃?xì)馊紵€(wěn)定后，開啟粉狀燃料輸送裝置中的下料閥、旋轉(zhuǎn)閥和雙螺旋稱重裝置，粉狀燃料經(jīng)過所述料粉組件的粉料罐和旋轉(zhuǎn)閥下料至雙螺旋稱重裝置進(jìn)行計量粉狀燃料的重量后，下落至雙曲線混合噴射器，高速燃?xì)馍淞魍ㄟ^雙曲線混合噴射器帶動粉狀燃料產(chǎn)生均勻的兩相流，將粉狀燃料輸送至所述窯爐的多氧燃燒器； (3)在窯爐內(nèi)一次氧與燃料接觸充分，粉狀燃料快速燃燒，保證根部火焰穩(wěn)定；二次氧從噴嘴中高速噴出時，迅速摻混周圍煙氣，使氧氣濃度得到稀釋，窯爐內(nèi)形成多氧狀態(tài)，與燃料逐級摻混燃燒，使得火焰覆蓋面大，窯爐內(nèi)溫度分布均勻； (4)PLC上位機根據(jù)窯爐的爐內(nèi)溫度控制雙螺旋稱重裝置的電機速度，調(diào)節(jié)粉狀燃料供給量；同時根據(jù)預(yù)設(shè)的燃?xì)廨斔土颗c粉狀燃料量的比例調(diào)節(jié)燃?xì)廨斔土亢头蹱钊剂瞎┙o量，實現(xiàn)粉狀燃料與燃?xì)廨斔偷母呔瓤刂疲? (5)PLC上位機根據(jù)預(yù)設(shè)的一次氧供應(yīng)量和二次氧供應(yīng)量的比例調(diào)節(jié)一次氧和二次氧的供給量；同時根據(jù)預(yù)設(shè)的總氧氣量和總粉狀燃料供給量調(diào)節(jié)氧氣供給量和粉狀燃料供給量; (6)當(dāng)需要停爐時，首先關(guān)閉粉狀燃料旋轉(zhuǎn)閥和雙螺旋稱重裝置的電機，停止給料，然后自動切斷一次氧管路和二次氧管路的氣體切斷閥；開啟空氣管道的閥門，逐漸關(guān)閉燃?xì)饨M件的管路閥門，待空氣與料粉兩相流穩(wěn)定后，切斷燃?xì)饨M件的氣體切斷閥，同時開啟回粉管道的閥門，輸粉管路中粉狀燃料被空氣帶回料倉，燃料噴槍中的粉狀燃料被吹到窯爐內(nèi)，待輸粉管路和燃料噴槍吹掃干凈后，關(guān)閉空氣吹掃管路閥門，完成操作。8.一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒方法，其特征在于:所述非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒方法采用天然氣、液化石油氣、CO、0)2氣體中任意一種作為輸送氣體，氧氣作為助燃?xì)怏w，確保輸送氣體和助燃?xì)怏w不向窯爐內(nèi)帶入氮氣。9.一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒方法，其特征在于:所述非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒方法一次氧與燃料接觸充分，粉狀燃料快速燃燒，保證根部火焰穩(wěn)定；二次氧從噴嘴中高速噴出時，迅速摻混周圍煙氣，使氧氣濃度得到稀釋，窯爐內(nèi)形成多氧狀態(tài)，與燃料逐級摻混燃燒，使得火焰覆蓋面大，窯爐內(nèi)溫度分布均勻。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非空氣輸送粉狀燃料多氧燃燒裝置及方法，包括下料裝置、輸送氣體裝置、氧氣閥站、窯爐；下料裝置包括依次按序連接的料粉罐、旋轉(zhuǎn)閥、雙螺旋稱重裝置；氧氣閥站包括一次氧管路和二次氧管路；窯爐包括多氧燃燒器；粉料裝置和輸送氣體裝置通過雙曲線混合噴射器將兩者連接后，再經(jīng)輸粉管道連接至窯爐的燃料噴槍。該燃燒裝置及其燃燒方法具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，無需脫銷設(shè)備、采用價格低廉的粉狀燃料，降低了生產(chǎn)成本，確保了窯爐的氮氧化物排放量極低，同時實現(xiàn)了窯爐環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】F23D17/00, F23C1/12, F23N5/00, F23L7/00, F23K3/02, F23C7/00, F23D1/00, F23N1/02
【公開號】CN105333421
【申請?zhí)枴緾N201510835131
【發(fā)明人】王立臣
【申請人】王立臣
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月26日