专利名称：组合式多功能变速燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及悬浮领域一种全自动(无米/秒数)多功能变速调控喷煤器，是现代高温热化学工业不可缺少的热工设备，可在化工、冶金、石油、电力、建材等方面得到应用，特别是水泥回转窑(燃煤发电厂等)，采用这种燃烧器，可燃用烟煤、泥煤、无烟煤、褐煤、褐煤焦、石油焦及低热值和某些劣质煤等固体燃料。由于采用了新设计、新方法，不但节能明显，NOX的排放量与国际流行的三通道相比还要低，减少对大气的污染，有利于生态环境的保护，且还有其它功能。
目前，许多水泥厂缺少理想燃煤均化场和进厂原料堆放场，易引起入窑煤粉和生料波动，由于现有工艺主要采用单风道、二风道和国际流行的(HCB德、piauq法)三通道及多通道喷煤管，这些喷煤器喷咀口径固定，采用一次风(指内外流风及煤风为一次风)供火焰燃烧所需的氧和喷射速度，在煅烧过程中，遇到入窑生料、煤质及其它因素发生变化，引起的窑皮变形、结圈、破坏一、二次风速正常传导时，火焰被压缩，烧成带前部升温，喷煤器被迫向窑内延伸烧圈，导致喷咀头长时间受超高温辐射，易变形，损坏，也易引起热工制度紊乱。遇到热值过低的烟煤时，由于挥发份和固定炭含量均低，燃烧速度减慢，需要煤粉在窑内的运行速度也要减慢，但为了满足煅烧热量要求，煤粉量将合理增加，因此火焰燃烧所需的氧与正常煅烧时基本不变，此时如减小风量，易造成火焰缺氧，若加大风量，氧气供应虽好，但由于流速快，导致黑火头长，烧成带前部温度低。当遇到热值过高的煤粉时，由于挥发份和固定炭均高，在高温下燃烧激烈，需要煤粉运行速度也要加快，但为了煅烧所需的热量合理，煤粉量将减少，因此火焰在燃烧时需用的氧含量与低热值煤粉量所需的氧基本相同，但煤粉在窑内的运行需求速度却发生了较大的变化，易引起热值高的煤粉，用大风调整，窑内易形成涡流，破坏热工制度及火焰形状，热耗增高，易引起窑皮变形、结圈，产、质下降。在煅烧过程中，遇到烧成带处于低温时，同等热值及含量的煤粉也易引起燃烧速度放慢现象，当采用降低一次风速的手段，易导致火焰缺氧，只有减少煤粉量提温，时间较长，遇到烧成带处于高温时，同等热值的煤粉也会产生激烈的燃烧现象，采用增加一二次风调速的手段，易造成风量过剩，热耗增高，产、质下降。烧无烟煤时，由于固定炭含量高，挥发份含量低，火焰自然长度变短(包括烧低热值，低挥发份烟煤及某些劣质煤)，采用增加内流风的推力调整火焰长度来满足煅烧工艺要求时，遇热值高的煤粉(在窑温等因素不变的条件下)易引起一次风量过剩，遇到热值过低的煤粉易引起火焰缺氧和火焰变短，导致物料通过烧成带的时间过短而影响C3s的形成，造成fcao偏高，易结后圈，热耗也增高。
本发明的目的是在三通道的基础上，增设了一次风供氧供速分离系统，喂煤变速系统和火焰稳定系统。在煅烧过程中，遇到不同热值的烟煤时(不低于4500千卡/Kg)在不破坏风煤含量的条件下，通过改变煤粉运行通道的方法，实现煤粉在烧成带的运行速度与燃烧扩散速度自由调整，确保火源位置及热工制度不变。当遇到烧成带温差发生较大变化时，采用交替变换双管螺旋给料机的方法，改变煤粉运行通道，在一二次风量不变的前题下，实现煤粉自由变速，达到节能、调整窑温的目的。或通过不同喷出速度的内流风调整(例如6个喷煤风道，煤粉在外数第二风道内工作，内流风就形成4种不同喷出速度)窑内的热平衡。燃用低热值烟煤，无烟煤及某些劣质煤的方法是，根据实际煅烧时挥发份和固定炭均低，燃点高，在煅烧过程中，火源点失控，破坏辐射空间，这时，将起动对流风机，(即稳焰器)促使向前喷射的煤粉，通过稳焰器回流风道向回拉火源后部没有燃烧的煤粉，再通过回流中心喷管将煤粉升温后的混合煤气体再喷出助燃。形成接近音速状态，又可消除火焰局部高温，促使火焰拉长，在火焰自身燃烧时，煤粉在喷咀前部超高速前后运行，产生强烈的摩擦热和对流热(指烧成带热流向回反形成对流)，实现低热值煤及劣质煤迅速燃烧，从而解决了烧劣质煤破坏辐射空间这一难题，然后运用对流风管向回拉的引力稳住火源，将黑火头的长度，使终控制在距离喷咀500mm之间，达到工艺指定的热工制度，实现正常煅烧。当烧高固定炭(75％)，低挥发份(12％以下)的煤质及其它固体燃料时(包括烧低热值，低挥发份煤质及劣质煤)火焰长度变短，无法满足工艺要求(采用德、法三通道，也只能烧高固定炭(75％-65％)高热值煤质)解决的方法是在风煤含量不变的条件下，运用各喷咀的不同推力，即喷出煤粉的不同速度差，实现无限调整火焰长度，直至达到工艺要求为准。
本发明研制的目的是这样实现的，将燃烧器制成有多个风道，并设有稳焰系统和喂煤变速系统，稳焰器是通过最外面的风道8与另设风机(27)进风口相结，(前部可伸缩)最里面的风道1、与风机出风口相结，也可根据实际煤种、煤质变化，改变稳焰器风道与喷煤风道之间的排列位置、数量，其它各喷煤风道的口径由小到大，二风道2、口径最小，然后各风道口径越来越大，它们依次是三风道3、四风道4、五风道5、六风道6、七风道7、可以将二风道设在稳焰器出风喷管的外面，三风道套在二风道的外面，四风道套在三风道的外面，就这样依次套下去，并使风道的口径(指有效的通风横截面面积)一个比一个大；在二风道、三风道、四风道、五风道、六风道、七风道上分别设二风道进煤管9、三风道进煤管10、四风道进煤管11、五风道进煤管12、六风道进煤管13、七风道进煤管14、这些进煤管具有伸缩性与六组喂煤双管螺旋给料机相结15-20、(也可将喂煤机和料仓直接与喷煤器连接，同步运动)各风道的进风口都分别设有风道控制阀21、各风道控制阀都有自己的阀杆22、手柄23、在这些风道进风口的外面设风口封闭罩24、它与风机风管25相通。
当需要增加喷射速度，又要使风煤含量保持不变，我们可以同步起动口径较小的风道喂煤给料机和风道控制阀(风煤含量由高压风机入风口完成微调)相反，当需要降低喷射速度，又要使风煤含量保持不变时，则可同步起动较大风道喂煤给料机和风道控制阀，当需要火焰强行拉长，又要使风煤含量不变，可将无限运用由大到小风道喷咀不同推力产生的差速度，达到火焰强行拉长的目的，然后根据窑内需要，决定起动哪些喂煤给料机，当需要稳定火源、调整燃烧速度及热平衡时，将起动无级变速风机，即稳燃器。
按照上述设计，可以根据具体情况和需要增减风道数量，其特征在于(包括喷煤变速系统)喷煤风道可以少于6个，也可多于6个、稳焰器循环风道数量可根据煤种、煤质的变化及热量下降而改变排列位置、数量。
本发明的优点是在煤种、煤质、含量(包括其它固体燃料)发生变化，窑皮变形、结圈，破坏一二次风速正常工作，引起火焰变形，造成热工制度紊乱时，可通过变换风道，多咀射流和运用对流手段，改变煤粉(或其它固体燃料)运行差速等方法，调整风煤含量、火焰长度、燃烧速度、温度、峰值及某点温度、火源位置，煤粉在烧成带的运行与燃烧传导速度和一二次风比例(一二次风在调整风量时，均可分别采用同步微调装置调整风比例)从而实现正常的热工制度，明显节能。当燃用4500千卡/Kg以下烟煤和5800千卡/Kg以下无烟煤及某些劣质煤煅烧时，采用的是对流方法，可促使煤粉在喷咀前部高速前后运动，产生强烈的摩擦热能，又可形成窑内高温热流与喷咀射出的煤粉产生强对流。从而达到劣质煤迅速燃烧，稳定火源位置，有效的控制辐射空间。遇到各种因素引起的窑皮变形、结圈，破坏一二次风正常通过，火焰受阻时，本燃烧器可在风煤含量不变的条件下，通过改变不相等的喷咀口径所产生不同空气推力的方法，促使风机风压升高、实现煤粉射流强行加速，达到大于窑皮变形、结圈(指烧成带)给一二次风带来的阻力，目的是将火焰峰值强行通过结圈处，调控热工制度，且有反失衡的能力，然后运用高温手段熔化掉熟料圈(在不伤耐火砖的前题下)控制窑皮形状，稳定产、质量、降低热耗，实现大窑长期安全运转。
附图
是本发明研制的剖面示意图，图中共有八个风道，其中最外面和最里面的风道为稳焰器工作风道，(1-8)其它六个为喷煤风道，2、二风道；3、三风道；4、四风道；5、五风道；6、六风道；7、七风道；9、二风道进煤管；10、三风道进煤管；11、四风道进煤管；12、五风道进煤管；13、六风道进煤管；14、七风道进煤管；15、二风道双管螺旋给料机；16、三风道双管螺旋给料机；17、四风道双管螺旋给料机；18、五风道双管螺旋给料机；19、六风道双管螺旋给料机；20、七风道双管螺旋给料机；21、风道控制阀；22、阀杆；23、手柄；24、风口封闭罩；25、风机风筒；26、喷咀；27、稳焰器风机。
现在以制作包括有二个风道为稳焰器专用通道在内，共有八个风道的组合式多功能变速燃烧器为例进一步说明如下各风道均用铁板做风道壁，并将风道制成近似圆桶形，喷煤管二风道设在稳焰器中心喷出风咀的外面，三风道壁套在二风道壁的外面，两壁之间即喷煤三风道，依此类推，一直到将八个风道套装好，(最外面和最里面的风道为稳焰器独立循环风道与另设风机相结)。按这种制法，各喷煤风道都是环状的，并且外面套在里面的风道上；再按照各风道口的大小分别制作环状的风道控制阀，在各个阀上分别装有阀杆，每个阀杆都有连接手柄；在风道进风口的外面设一风口封闭罩，罩的一端与最外面的风道(这里是指六个喷煤风道壁)相结并密封，另一端与风机风筒相结，各手柄的外端都露在风口封闭罩的外面；在各风道的上方分别设有伸缩性能的进煤管，六个进煤管分别与六组喂煤双管螺旋给料机相结(也可将喂煤机直接与喷煤器连接，同步运动)各控制开关采用微机系统控制。
权利要求
1.一种组合式多功能变速燃烧器，是针对水泥行业回转窑燃用烟煤、无烟煤、低热值烟煤、无烟煤及某些劣质煤而设计的燃烧器。包括喷咀(26)及喂煤变速系统和火焰稳定系统，共有八个风道，其中最外面和最里面的风道为稳焰器工作风道(1-8)，另设风机(27)，其它六个为喷煤风道依次是二风道(2)，三风道(3)，四风道(4)，五风道(5)，六风道(6)，七风道(7)；可以将二风道套在稳焰器风道(1)的喷管外面，三风道套在二风道的外面，四风道套在三风道的外面，这样依次套下去，并使风道的口径(指有效的通风横截面面积)一个比一个大；六个风道分别设进煤管(9-14)，与六组喂煤双管螺旋给料机相结(15-20)，各风道进风口分别设有风道控制阀(21)，阀杆(22)，手柄(23)，风口封罩(24)，与风机风筒(25)相结。
2.按照权利要求1所说的组合式多功能变速燃烧器，其特征在于(包括喷煤变速系统)喷煤风道可以少于6个，也可多于6个，稳焰器风道可根据煤种、煤质的变化，改变与喷道风道之间的排列位置、数量。各控制开关采用微机系统控制。
全文摘要
组合式多功能变速燃烧器,可燃用各种特性及不同热值煤质,主要是解决现有水泥回转窑三通道喷嘴口径固定,采用一二次风供火焰燃烧所需的氧及喷射速度和调整火焰形状,遇到各种煤质含量及热值变化和各种因素引起的结圈破坏风调系统,火焰易变形,热工制度被打乱,产、质下降,热耗高而设计的,其方案是增设了供氧供速分离系统,喂煤变速系统和火焰稳定系统,从而可在各种特性煤质及不同热值和结圈的条件下,在不改变火焰形状下,调整风速,控制热工制度。
文档编号F23L9/00GK1245879SQ9911265
公开日2000年3月1日 申请日期1999年1月26日 优先权日1998年5月21日
发明者张铁夫 申请人:张铁夫