一种水泥生产用的窑尾燃烧器的制作方法

本实用新型属于水泥工业煤粉燃烧技术领域，具体涉及一种水泥生产用的窑尾燃烧器。

背景技术：

窑尾燃烧器的作用是将煤粉充分分散，并将三次风和窑尾的高温烟气与煤粉充分混合，使其在最短时间内充分燃烧，以保证生料与高温气体的充分接触，快速吸收烟气的热量，进行预分解。

在新型干法水泥生产工艺中，回转窑是水泥熟料烧成的关键设备，然而也是nox生成的主要制造者，每生产1t熟料，就会产生1.5kg～1.8kgnox，在熟料生产过程中，通常窑头燃烧器形成的火焰温度在1800℃～2200℃之间，窑炉内产生的nox主要有三种形式：高温下n2与o2反应生成的热力型nox，燃料中的固定氮生成燃料型nox，低温火焰下含碳自由基生成瞬时型nox。水泥厂烟气中的nox主要为no及少量的no2，其中no占95％以上，因此，水泥生产线排放的大量nox多数是在回转窑内生成的，因此，努力减少热力型nox是水泥厂烟气治理的主要任务和环节。

此外，由于穿过分解炉煤粉燃烧器的煤风通道内风速较高，煤风携带的煤粉颗粒对旋流叶片的磨损速度很快，即使采用耐磨材质或者增加叶片厚度，仍然难以有效解决磨损问题。旋流叶片一旦磨穿，出燃烧器煤粉的分散效果变差，煤风通过旋流叶片时，由于流场突变导致局部阻力损失增加，增加了送煤风机的电耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种水泥生产用的窑尾燃烧器，降低分解炉内氮氧化物浓度、减少分解炉内的过高温度，有效降低旋流叶片的磨损，促进煤粉的完全燃烧。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种水泥生产用的窑尾燃烧器，包括外管、喷煤管、变径管和扩散出口管，所述外管套设于喷煤管的外部，所述喷煤管的出口端通过变径管连接扩散出口管，所述喷煤管内、靠近变径管的一端同轴设介质管，所述变径管和扩散出口管内设连通的中心管，所述介质管连接中心管，所述扩散出口管远离变径管的一端依次设直流叶片和旋流叶片。

进一步的，所述直流叶片和旋流叶片均设于中心管外径和扩散出口管内径之间，所述直流叶片的片数和旋流叶片的片数相同且对接焊接结合连接，所述直流叶片的片数和旋流叶片的片数均为4片～6片。

进一步的，所述旋流叶片为设于扩散出口管内壁上的导流筋板和设于中心管外壁上的锥形板，所述导流筋板和锥形板通过支撑杆固定连接中心管。

进一步的，所述旋流叶片为若干绕中心管均匀分布的导流叶片，所述旋流叶片的一端连接扩散出口管内壁，所述旋流叶片的另一端连接中心管外壁。

进一步的，所述喷煤管远离变径管的一端固定设第一法兰，所述外管为两端开口的中空结构，所述外管的一端设第二法兰，所述外管的另一端可拆卸连接第一法兰。

进一步的，所述介质管包括设于喷煤管内部的水平段和穿过喷煤管设置的倾斜段，所述介质管的水平段连接中心管，所述介质管设于喷煤管外部的倾斜段底部设介质供应管。

进一步的，所述介质管的水平段与倾斜段连接处的外壁上设防磨片。

进一步的，所述的导流筋板为三角形，所述导流筋板的最高尺寸为扩散出口管的出口端直径的1/5-1/10。

进一步的，所述导流筋板与扩散出口管的母线的角度为5-40°。

进一步的，所述外管内设耐火浇注料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型提供的一种水泥生产用的窑尾燃烧器，煤粉通过煤粉管道进入喷煤管，经扩散出口管时产生旋流效果，使得燃烧器出口的中心部位形成回流区，雾化介质空气和水通过介质管后将水进行雾化，雾化后的水滴与回流区的烟气进行混合，雾化后的水则在高温烟气中蒸发气化，并形成一定浓度的co和h2分布区域，这些还原气氛将分解炉内的nox转化为无污染的n2，在分解炉的燃烧区域形成还原性气氛，将已产生的nox转化为n2，降低分解炉内nox浓度，减少分解炉内的过高温度的出现。

2、本实用新型提供的一种水泥生产用的窑尾燃烧器，通过变径管能够将流入的煤粉气流降速，来保证在扩散出口段对煤粉气流的扩散旋流效果。

3、本实用新型提供的一种水泥生产用的窑尾燃烧器，煤风通过直流叶片后分成4～6股风，每股风独立进入对应的旋流叶片所分割的区间内，煤风携带煤粉进入扩散出口管中，在直流叶片的导流作用下，流场变得相对均匀，局部阻力下降，直流叶片有4片～6片，煤风被分流为4～6股，对应进入旋流叶片所在的区域，由于直流叶片的引流作用，煤粉对旋流叶片的冲击力减小，可有效降低旋流叶片的磨损，延长使用寿命。

4、本实用新型提供的一种水泥生产用的窑尾燃烧器，煤风在喷出扩散出口管时，导流筋板使煤粉和空气的混合气流产生旋流并扩散开，同时对锥形板产生冲击，锥形板将其反击扩散开，延长了煤粉在燃烧器中的停留时间，喷出燃烧器后在锥形板钝体的尾迹区产生回流，卷吸高温烟气，利于煤粉的着火及充分燃烧，同时可以控制火焰的长度。

附图说明

图1是本实用新型一种水泥生产用的窑尾燃烧器结构示意图。

图2是本实用新型一种水泥生产用的窑尾燃烧器扩散出口管示意图。

图3是图2中扩散出口管右视图。

图4是实施例2示意图。

图中：1、喷煤管；2、外管；3、介质管；4、变径管；5、扩散出口管；6、中心管；7、第二法兰；8、供应管；9、第一法兰；10、直流叶片；11、旋流叶片；12、防磨片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种水泥生产用的窑尾燃烧器，包括外管2、喷煤管1、变径管4和扩散出口管5，所述外管2套设于喷煤管1的外部，所述喷煤管1的出口端通过变径管4连接扩散出口管5，所述喷煤管1内、靠近变径管4的一端同轴设介质管3，所述变径管4和扩散出口管5内设连通的中心管6，所述介质管3连接中心管6，所述扩散出口管5远离变径管4的一端依次设直流叶片10和旋流叶片11。

所述直流叶片10和旋流叶片11均设于中心管6外径和扩散出口管5内径之间，所述直流叶片10的片数和旋流叶片11的片数相同且对接焊接结合连接，所述旋流叶片11为设于扩散出口管5内壁上的导流筋板和设于中心管外壁上的锥形板，所述导流筋板通过支撑杆固定连接中心管6上的锥形板，煤风在喷出扩散出口管5时，导流筋板使煤粉和空气的混合气流产生旋流并扩散开，同时对锥形板产生冲击，锥形板将其反击扩散开，延长了煤粉在燃烧器中的停留时间，喷出燃烧器后在锥形板钝体的尾迹区产生回流，卷吸高温烟气，利于煤粉的着火及充分燃烧，同时可以控制火焰的长度。

所述喷煤管1远离变径管4的一端固定设第一法兰9，所述外管2为两端开口的中空结构，所述外管2的一端设第二法兰7，所述外管2的另一端可拆卸连接第一法兰9，在将整个燃烧器安装在窑尾烟室或者分解炉锥部上时，先将外管2插入喷煤管1并通过第一法兰7固定在窑尾烟室或者分解炉锥部上，再将整个燃烧器从外管2的第二法兰7插入变径管4，使燃烧器及其一端的扩散出口段1伸入窑尾烟室或者分解炉锥部内，最后将第一法兰9与第二法兰7通过螺栓连接，即可完成对整个燃烧器的固定安装。

所述介质管3包括设于喷煤管1内部的水平段和穿过喷煤管1设置的倾斜段，所述介质管3的水平段连接中心管6，所述介质管3设于喷煤管1外部的倾斜段底部设介质供应管8，所述介质管3的水平段与倾斜段连接处的外壁上设防磨片12，煤粉通过煤粉管道进入喷煤管1，经扩散出口管5时产生旋流效果，使得燃烧器出口的中心部位形成回流区，雾化介质空气和水通过介质管后将水进行雾化，雾化后的水滴与回流区的烟气进行混合，雾化后的水则在高温烟气中蒸发气化，并形成一定浓度的co和h2分布区域，这些还原气氛将分解炉内的nox转化为无污染的n2，在分解炉的燃烧区域形成还原性气氛，将已产生的nox转化为n2，降低分解炉内nox浓度，减少分解炉内的过高温度的出现

实施例2

结合图1-2和图4，一种水泥生产用的窑尾燃烧器，包括外管2、喷煤管1、变径管4和扩散出口管5，所述外管2套设于喷煤管1的外部，所述喷煤管1的出口端通过变径管4连接扩散出口管5，所述喷煤管1的内靠近变径管4的一端同轴设介质管3，所述变径管4和扩散出口管5内设连通的中心管6，所述介质管3连接中心管6，所述扩散出口管5远离变径管4的一端依次设直流叶片10和旋流叶片11。

所述直流叶片10和旋流叶片11均设于中心管6外径和扩散出口管5内径之间，所述直流叶片10的片数和旋流叶片11的片数相同且对接焊接结合连接，所述旋流叶片11为若干绕中心管6均匀分布的导流叶片，所述旋流叶片11的一端连接扩散出口管5内壁，所述旋流叶片11的另一端连接中心管6外壁。

煤风通过直流叶片10后分成4～6股风，每股风独立进入对应的旋流叶片11所分割的区间内，煤风携带煤粉进入扩散出口管中，在直流叶片10的导流作用下，流场变得相对均匀，局部阻力下降，直流叶片10有4片～6片，煤风被分流为4～6股，对应进入旋流叶片11所在的区域，由于直流叶片10的引流作用，煤粉对旋流叶片11的冲击力减小，可有效降低旋流叶片的磨损，延长使用寿命。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。