专利名称：一种安装于水泥分解炉中贫氧气氛下燃烧脱硝的燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及环保工程领域，具体涉及一种煤粉燃烧中脱除氮氧化物的燃烧器，尤其涉及一种安装于水泥分解炉中贫氧气氛下燃烧脱硝的燃烧器。
背景技术：
目前，水泥厂分解炉中所用的燃烧器都是在过量空气系数(即燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比)大于I的情况下进行煤粉的燃烧和生料的加热和分解，而分解炉中的燃烧温度范围一般为900 980°C，在过量空气系数大于I的情况下会产生较多的燃料型氮氧化物，使得水泥厂的氮氧化物排放不达标，增加了水泥厂的排污费，同时也增加了整个水泥厂的运行成本。另外，风量大时也会增加分解炉中粉尘对炉壁的冲刷与磨损以及对燃烧器的磨损，从而减少了设备的使用寿命。
目前国内有些水泥厂分解炉中所用的燃烧器包括点火装置，即在燃烧器的中心风道处(即图I中的煤风通道2内部)设置点火油枪，其作用是为喷入分解炉中的煤粉提供一个助燃条件。点火装置的存在使设备结构较复杂，制造成本也较高。传统的水泥窑炉在启动时，首先点燃主油枪给炉膛加热，待炉膛温度达到一定温度时再投入煤粉继续升温升压，一直到窑炉负荷达到60%以上时才能撤除主油枪；窑炉低负荷运行时也必须投入主油枪助燃才能保证窑炉的稳定燃烧。与没有点火装置的燃烧器相比，带有点火装置的燃烧器结构紧凑，中心管径较大，且要消耗点火所用的油；另外，还会带来点火油枪点火时出现的一系列问题，比如点火是否稳燃、油燃烧不完全、炉膛爆燃、滴油以及炉膛结焦等现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种用于水泥分解炉中贫氧气氛下煤粉燃烧脱硝的燃烧器，解决使用过量空气系数大于I条件下燃烧的燃烧器在水泥分解炉内产生的燃料型氮氧化物较多，使得水泥厂氮氧化物排放不达标，较高的水泥厂排污费和整个水泥厂的运行成本；增加分解炉中粉尘对炉壁的冲刷与磨损以及对燃烧器的磨损，从而减少了设备的使用寿命等问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种安装于水泥分解炉中贫氧气氛下燃烧脱硝的燃烧器，该燃烧器由三个通道组成，分别是两个煤风通道和一个旋流风通道，其中旋流风通道在燃烧器的最外层，该风道内设置可调式旋流叶片，而两个煤风通道分别在燃烧器的内部两层。所述两个煤风通道所喷入的介质均是煤粉与空气的混合物，采取的是直流喷射方式；而旋流风通道所通入的介质是空气，采取的是旋流喷射方式。所述旋流风通道内设有数个可调式旋流叶片，该数个可调式旋流叶片均匀分布于旋流风通道内，其数量取决于旋流风通道喷入的旋流风量及其分解炉内所需的煤粉与空气的混合要求。优选的，所述可调式旋流叶片的数量为4个。通过调节可调式旋流叶片的角度和旋流风量以及改变两个煤风通道中的煤粉与空气比例来改变进入水泥分解炉中煤粉与空气的混合情况，加强混合力度，促使燃烧反应能在贫氧条件下发生。所述旋流风量低于整个燃烧器总风量的一半；所述两个煤风通道中煤粉与空气的比例在I. 5kg煤粉/Im3空气 3kg煤粉/Im3空气范围内进行调节；所述可调式旋流叶片的角度在7° 100°范围内进行调节。与现有技术相比，本发明的有益效果在于I、本发明的燃烧器，保证水泥分解炉中煤粉的正常燃烧和生料分解过程的同时，燃烧反应是在贫氧气氛下发生的，减少了运行成本；2、燃烧器喷出的煤粉在贫氧燃烧后生成的燃料型氮氧化物有了明显的降低，从而降低了水泥厂燃料型氮氧化物的排放量，不仅改善了水泥厂周边的空气质量，而且还减少了水泥厂的排污费；3、贫氧燃烧时减少了粉尘对水泥分解炉的炉壁和燃烧器的冲刷和磨损力度，提高 了设备的使用寿命。4、由于水泥分解炉内的温度较高，煤粉喷进去时可以自动燃烧起来，故本发明的燃烧器无需点火装置，设备结构简单，降低了制造成本。此外，对于本发明没有点火装置的燃烧器来说，当煤粉喷入高温的水泥分解炉时，煤粉会自动燃烧起来，这样不仅节省了燃烧器的制造成本，还大大节省了点火装置所要消耗的油量，另外还不会出现点火油枪点火时带来的一系列问题，比如点火是否稳燃、油燃烧不完全、炉膛爆燃、滴油以及炉膛结焦等现象。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图I是本发明燃烧器的纵剖面构造图；图2是图I的左视图。图中附图标记说明如下I为煤风通道,2为煤风通道,3为旋流风通道,4为可调式旋流叶片。
具体实施例方式如图I所示，本发明的整个燃烧器没有点火装置，设备简单，本发明的燃烧器由三个通道组成，其中，煤风通道I与煤风通道2位于燃烧器的内部两层，而煤风通道2是最内部的一层，旋流风通道3位于最外层。由于水泥分解炉内的温度较高，煤粉喷进去时可以自动燃烧起来，故该燃烧器无需点火装置，设备结构简单，降低了制造成本。煤风通道I与煤风通道2所喷入的介质包括煤粉和空气两种，均是煤粉与空气的混合物，采取的是直流喷射方式，而旋流风通道3所通入的介质是空气，采取的是旋流喷射方式，在这个通道内设置了可调式旋流叶片4。在三个通道通入的总风量一定的前提下，旋流风通道3喷入的旋流风量的变化范围要低于整个燃烧器总风量的一半，而煤风通道I和煤风通道2的煤风比例(煤粉与空气的比例)均可在I. 5kg煤粉/Im3空气 3kg煤粉/Im3空气范围内进行调节，可调式旋流叶片4的角度可在7° 100°范围内进行选择，一般来说对叶片的角度进行微调。即旋流风量大时，则煤风通道I和煤风通道2所用的空气量也就相应减少，从而使得煤风比例有所增大；通过调节可调式旋流叶片4的角度可改变进入分解炉中旋流风的旋流强度，从而影响煤粉与空气的混合情况。故通过改变可调式旋流叶片4的角度和旋流风量以及改变煤风通道I和煤风通道2中的煤风(煤粉与空气)比例来改变进入水泥分解炉中的煤风混合情况，加强混合力度，保证煤粉与空气的充分混合，其中过量空气系数(即燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比)低于I，使得该燃烧器喷出的煤粉在高温的分解炉中发生贫氧燃烧(促使燃烧反应能在贫氧条件下发生)。由于水泥分解炉中的燃烧温度较高，可达900 980°C这一范围，燃烧反应在贫氧气氛下进行的同时，也不影响生料的加热和分解过程，不仅减少了煤粉燃烧生成的燃料型氮氧化物的生成量，改善水泥厂的周边空气质量，减少整个水泥厂的排污费和运行成本；同时，粉尘对分解炉的炉壁和燃烧器的冲刷和磨损力度也得到了有效的降低，从而提高设备的使用寿命。整个燃烧过程不影响水泥分解炉中生料的加热与分解。 在图2所示实施例中，旋流风通道3中的可调式旋流叶片4是均匀分布的(图2中显示有4个可调式旋流叶片4)，可调式旋流叶片4的数量可根据旋流风通道3喷入的旋流风量及其分解炉内所需的煤粉与空气的混合要求进行增减。
权利要求
1.一种安装于水泥分解炉中贫氧气氛下燃烧脱硝的燃烧器，其特征是该燃烧器从内到外由以下三个通道组成煤风通道(2)、煤风通道(I)和旋流风通道(3)，在旋流风通道(3)内设置可调式旋流叶片(4)。
2.根据权利要求I所述的燃烧器，其特征是所述煤风通道(2)、煤风通道(I)所喷入的介质均是煤粉与空气的混合物，采取的是直流喷射方式；而旋流风通道(3)所通入的介质是空气，采取的是旋流喷射方式。
3.根据权利要求I或2所述的燃烧器，其特征是所述旋流风通道(3)内设有数个可调式旋流叶片(4)，所述数个可调式旋流叶片(4)均匀分布于旋流风通道(3)内，其数量取决于旋流风通道(3)喷入的旋流风量及其分解炉内所需的煤粉与空气的混合要求。
4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征是通过调节可调式旋流叶片(4)的角度和旋流风量以及改变煤风通道(2)、煤风通道(I)中的煤粉与空气比例来改变进入水泥分解炉中煤粉与空气的混合情况，加强混合力度，促使燃烧反应能在贫氧条件下发生。
5.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征是所述可调式旋流叶片(4)的数量是4个。
6.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征是所述旋流风量低于整个燃烧器总风量的一半；所述煤风通道(I)和煤风通道(2)中煤粉与空气的比例在I. 5kg煤粉/Im3空气 3kg煤粉/Im3空气范围内进行调节；所述可调式旋流叶片(4)的角度在7° 100°范围内进行调节。
全文摘要
本发明公开了一种安装于水泥分解炉中贫氧气氛下燃烧脱硝的燃烧器，它是由三个通道组成，分别是内部的两个煤风通道和最外层的旋流风通道，在旋流风通道内设置均匀分布的可调式旋流叶片。通过调节可调式旋流叶片的角度和旋流风量以及改变两个煤风通道中的煤风比例来改变进入水泥分解炉中的煤风混合情况，加强混合力度，促使燃烧反应能在贫氧条件下发生。由于水泥分解炉中的燃烧温度较高，保证贫氧条件下不影响生料的加热和分解过程，不仅减少了燃料型氮氧化物的生成量，改善水泥厂的周边空气质量，减少整个水泥厂的排污费和运行成本；同时，也减少了粉尘对分解炉的炉壁和燃烧器的冲刷和磨损力度，提高设备的使用寿命。
文档编号F23D1/02GK102809151SQ20121030262
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者章玲 申请人:上海三融环保工程有限公司