[实用新型]一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉

说明书

本发明属于煤煅烧分解炉，特别涉及一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉。

目前，分解炉是采用悬浮预热分解工艺(NSP)生产水泥的核心技术装备，目前世界上已有诸多类型的分解炉，但绝大多数只适用于燃用较易着火和燃尽的燃料(如中、高挥发份烟煤、重油、天然气等)，而能适用于难着火、燃尽的低挥发份煤(含无烟煤)或其它低品位燃料者为数甚少，并且存在一些不足，如有的对塌料适应性差、有的竖烟道易结皮、有的需容积大、设备重等等，随着科技进步、工业发展、能源利用以及燃料价格与市场竞争的需要等原因，品质较好的煤大都供给煤化学工业和冶金工业使用，用水泥回转窑用煤品质则愈来愈差。当前已有越来越多的回转窑水泥厂要求能够使用价廉的低挥发份烟煤甚至无烟煤作为水泥熟料煅烧用煤，故有必要创新、提高或发展适应于这类低品位燃料的分解炉型。

本发明的目的是提供一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉，克服上述的缺点和不足。解决分解炉能很好适应燃用低挥发份煤或低品位煤的问题，发明并设计了带旁置流化床悬浮炉的组合式分解炉即——一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉。

本发明的目的是这样实现的：

一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉，其特征在于：由带流化床的悬浮炉与双喷腾主炉前后串联成一炉组构成。

带流化床的悬浮炉的顶端由上升管道通入双喷腾主炉下端。

带流化床的悬浮炉的顶端由带有倒U字形管道的上升管道通入双喷腾主炉的侧下端。

悬浮炉的柱体部分也可是缩口形状。

本发明点的优点是：

本发明分解炉与现有有代表性的炉型的优缺点比较见表1，其主要特点优点如下：

显著延长物料和煤粉在悬浮炉以及整个分解炉内的停留时间，有利于燃料的完全燃烧；

煤粉在纯空气中点燃，其燃烧速率比在在线型炉的低氧环境中燃烧时明显加快，有利于煤粉的快速燃尽；

流化床的存在，对生产中的中、小塌料有良好的适应性，可避免下料波动造成的堵塞，需排料处理之苦；

煤粉喷入方式简单，对煤粉细度无特殊要求，一般不需特殊的煤粉燃烧器；

带流化床的旁置悬浮炉可布置于预热器的塔加外，减轻塔架负荷，特别适用于老厂改造；

采用流场分布合理、湍流及涡流较强烈的双喷腾炉作主炉，可较好地发挥炉组的整体效能，达到的需的煤粉燃尽率与生料分解率。

本发明分解炉拓宽了水泥行业用煤范围，解决了低挥发份煤在悬浮预热预分解工艺上应用的难题。生产实践表明，采用低挥发份煤煅烧水泥熟料，对于一个生产规模为1000t/d的水泥厂，仅煤费一项一年可节省成本～300万元。可见采用本发明分解炉煅烧低挥发份煤，具有较好的社会效益和经济效益。

图1是一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉示意图

一种适用于低挥发份煤煅烧的分解炉即带旁置流化床悬浮炉的组合式分解炉的结构(见附图1)，由带流化床的悬浮炉2与双喷腾主炉1前后串联成一炉组成。

带流化床的悬浮炉的顶端由上升管道3通入双喷腾主炉下端。

带流化床的悬浮炉的顶端由带有倒U字形管道的上升管道通入双喷腾主炉的侧下端。

悬浮炉的柱体部分也可是缩口形状9。它主要由带流化床的悬浮炉与双喷腾主炉前后串联成一炉组构成。来自窑头的热的三次风经三次风管5进入悬浮炉；煤粉6直接喷入流化床悬浮炉中，在来自流化床悬浮炉底端7的纯空气中稳定着火并快速燃烧；来自上一级旋风筒的预热物料由溜管10和4分别喂入悬浮炉和双喷腾主炉；悬浮炉内未燃尽的煤粉及物料经连接上升管道进入主炉中继续边燃烧边分解，最后出炉，进入末级旋风筒进行气固分离后将已预热并接近全分解的物料喂入回转窑中；回转窑尾废气8经双喷腾主炉缩口11直接喷入双喷腾主炉底部并与悬浮炉的热气混合一道出炉。悬浮炉的柱体部分也可根据实际需要做成缩口形状9以增强喷腾效应(如附图中的双点划线所示)。

本发明的关键在于采用了对低挥发份煤(Vad＜15％)或低品位燃料适应性强的、能稳定着火、快速燃烧的离线型带流化床的悬浮炉与高效强湍流、多涡流的双喷腾主炉相结合的炉组，能适应低活性燃料燃尽与物料分解率达90％或以上之需，在进气、喂料、喂煤位置以及结构形状与工作参数上精心考究，以保证煤粉的稳定着火与快速燃烧以及炉组的整体效能与安全运行。当然，除此之外，尚需配合提高煤粉细度、提高三次风温等措施以保证低活性煤粉的稳定着火与燃尽。

                表1本发明分解炉与各种类型分解炉的对比

  分解炉型式    基本指标参数    基本特征    优缺点  本发明  分解炉1.主炉断面风速：7～10m/s悬浮炉断面风速：4～7m/s2.物料停留时间10～21s3.工作温度：主炉：870～920℃预燃室：830～870℃4.物料分解率85～95％三次风以双侧或单侧进入流化床悬浮炉；燃料在纯空气中燃烧；主炉内依靠双喷腾将物料分散到整个炉膛内，形成喷腾区和环形区，加强气固混合换热和反应的进行。1.物料、温度分布均匀。2.主炉结构简单，操作简便。3.预燃炉为离线布置4.预燃炉可根据需要采调整容积大小，设计弹性大5.燃料在纯空气中点燃，有利于燃料的着火燃烧  喷腾型1.炉断面风速5.5～9.5m/s2.物料停留时间8～17s3.工作温度870～920℃4.物料分解率85～92％主要依靠喷腾将物料分散到整个炉膛内，形成喷腾区和环形区。离线式：燃料在纯空气中燃烧。在线式：燃料在窑气与三次风的混合气中燃烧。1.物料分布、温度分布无本发明分解炉均匀。2.可离线或在线布置。3.部分炉型NO_X浓度较低。4.对离线式分解炉常因强料脉冲或三次风不畅造成塌料堵塞。  管道型1.炉断面风速8～18m/s2.物料停留时间8～20s(顶部采用特殊结构时为30s)3.工作温度880～920℃4.物料分解率85～90％该炉型为管道流，为了延长物料在管道内的停留时间，管道需作得很长。1.温度分布较均匀。2.物料分布均匀性介于流态化炉和其它几种炉型之间。3.在线或局部离线布置。4.不易结皮。5.烧低挥发份煤时，管道较长  流态  化型1.炉断面风速稀相区3.5～5.5m/s浓相区7.5～12m/s2.物料停留时间45～140s3.工作温度820～865℃4.炉内料分解率60～75％物料以流化风进行流态化，三次风以近似对撞进入，炉内存在稀相区和浓相区；该炉与垂直烟道一起实现入窑物料分解率的“二次到位”，达90～95％。1.物料分布均匀。2.温度分布均匀，炉内温差常在±10℃内，不会因局部过热而导致结皮。3.炉子运行比较稳定。4.有利于劣质燃料的燃烧。5.通常离线布置，无高温区，低温操作，但不利于过细煤粉在床上的停留  组合型1.炉断面变化较大，风速变化较大5～20m/s2.物料停留时间7～18s3.工作温度860～910℃4.物料分解率85～92％一般分SB、SC和MC三个室，在SB、SC室燃料在纯空气中预燃烧，出SC室后进入MC室进一步燃烧、混合和分解。1.两室温度分布稍有差别。2.MC室物料分布和喷腾炉相当，SC室物料分布不均，无本发明分解炉均匀。3.局部离线布置，为“离线预燃”，“在线分解”。4.有时因局部过热而结皮。5.属部分高温操作分解炉。