CN102748855B - 一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉 - Google Patents

Abstract

一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉，包括：烧嘴（1）、炉体（2）、耐火炉衬（3）、灰斗（4）、排灰螺旋绞刀（5）、喷油嘴（6）、点火枪（7）、一次风机（8）、二次风机（9）、掺冷风机（10）、煤粉混合器（11）、温度检测用热电偶（12）、压力检测用压力变送器（13）、火焰强度检测用火检器（14）、挡火梁（15）和通风梁（16）；其运行方式为：先将柴油喷入烧嘴（1），经喷油嘴（6）雾化后用点火枪（7）点燃，在炉体（2）内燃烧，并且通过一次风机（8）和二次风机（9）向烧嘴（1）配风，提供柴油燃烧所需氧气。挡火梁（15）和通风梁（16）的设计，保证该热风炉的炉容超过100m³，突破了传统竖式炉的炉容；并且该热风炉炉容加大的同时，还增加了烧嘴（1）的数量，改变了传统竖式炉单烧嘴的固定形式；此外，挡火梁（15）和通风梁（16）的设计，使该热风炉取消了传统竖式炉的炉胆，简化了竖式炉的结构，减少了竖式炉设备重量。

Description

一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉

技术领域

本发明涉及一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉设备，属于固体废弃物处理领域，特别是矿渣和钢渣的资源化利用领域。

背景技术

目前，热风炉的种类很多，有燃气炉、沸腾炉和煤粉炉等。燃气炉常用燃料是高炉煤气，土建费用和设备费用低，但是受到燃料的限制，必须在距离钢铁厂较近的范围内使用；沸腾炉的燃料是小颗粒煤，设备费用低，但是煤燃烧不够充分，工作环境灰尘较多；煤粉炉主要包括卧式炉和竖式炉两种，燃料均为磨细的煤粉，燃烧充分，但是卧式炉存在占地面积大、土建费用高、炉内易结焦等缺点，而传统竖式炉存在炉容小，难以满足大型矿渣立磨供热需要的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉设备，包括烧嘴、炉体、耐火炉衬、灰斗、排灰螺旋绞刀、喷油嘴、点火枪、一次风机、二次风机、掺冷风机、煤粉混合器、温度检测用热电偶、压力检测用压力变送器、火焰强度检测用火检器、挡火梁和通风梁。喷入炉内的煤粉由燃烧的柴油引燃后，在炉内实现稳定燃烧并向外界提供烟气。此设备可用来为矿渣和钢渣资源化利用领域的立磨、煤磨和闪干机等供热风。

所述的烧嘴包括点火枪口、喷油嘴口、观察口、柴油助燃风口、一次风口和二次风口。其中点火枪口、喷油嘴口、观察口布置于烧嘴的顶端，方便操作人员用点火枪点火同时观察柴油是否点燃；柴油助燃风口与喷油嘴口管道相通，方便来自二次风机的助燃风为柴油燃烧提供氧气；一次风口同时是烧嘴的煤粉进口，方便一次风起到煤粉输送和煤粉助燃的作用；二次风口位于一次风口下面，方便由二次风口进入的空气与一次风口进入的煤粉混合并且形成煤粉旋流。

所述的炉体包括冷风进口、热风出口、测温口、测压口、火焰检测口和排灰口。其中炉顶和炉腰处各有一个冷风进口，炉顶冷风进口进入的冷风量较少，主要起煤粉助燃和控制火焰长度的作用，炉腰冷风进口进入的冷风量较多，主要起炉内烟气兑风的作用；热风出口位于灰斗上方，方便烟气中的灰渣在灰斗中沉积；排灰口位于灰斗下方的排灰螺旋绞刀出口，方便排灰；测温口、测压口和火焰检测口位于炉体上部靠近烧嘴的位置，在每个烧嘴附近各有1组，方便检测炉温、炉压和火焰燃烧强度。

所述的挡火梁和通风梁各有2根，穿过耐火炉衬，与炉体焊接。挡火梁水平布置，通风梁竖直布置，梁上覆盖耐火浇注料，并且通风梁是中空形式，可以通过中间的空气流通带走炉内传递的热量，保证靠近火焰的通风梁不会产生变形。挡火梁和通风梁的设计解决了因为炉体大，炉壁冷热变形大，耐火炉衬易脱落的问题。并且打破了传统竖式炉将耐火炉衬砌筑于不锈钢炉胆上的常规设计，简化了热风炉结构，降低了热风炉设备的材料费用，减少了热风炉设备重量，节约热风炉厂房的土建费用。

节能双烧嘴竖式煤粉热风炉设备使用方法为：先开启一次风机和二次风机向烧嘴内少量鼓风；再将柴油喷入烧嘴，经喷油嘴雾化后用点火枪点燃；柴油在炉体内燃烧，并且通过一次风机和二次风机向烧嘴配风，提供柴油燃烧所需氧气；待炉温上升至300℃左右时，将磨细的煤粉送入煤粉混合器中，并通过一次风机的鼓风将煤粉送入烧嘴，在炉内和柴油进行煤油混燃；待炉温进一步上升至800℃以上时，停止向炉内喷柴油，使煤粉独立燃烧；开启掺冷风机进行炉内兑风，生产出满足使用温度和数量的烟气；2个烧嘴可根据烟气的需求量进行调节，如果需求量较小，则只用1套烧嘴工作；如果需求量较大，则用2套烧嘴工作。

综上所述，本发明占地空间小，无污染，自动化程度高，节约设备和土建费用，煤粉燃烧效率高，不会产生炉内结焦，适用于以煤粉为燃料的烘干场所。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1中的俯视图。

图3为图1中的左视图。

图4为本发明烧嘴的主视图。

图5为图4中的俯视图。

图6为图4中的左视图。

图7为图4中的右视图。

附图主要符号说明

1烧嘴

1-1点火枪口 1-2喷油嘴口 1-3观察口 1-4柴油助燃风口 1-5一次风口 1-6二次风口

2炉体

2-1冷风进口 2-2热风出口 2-3测温口 2-4测压口 2-5火焰检测口 2-6排灰口

3耐火炉衬

4灰斗

5排灰螺旋绞刀

6喷油嘴

8一次风机

9二次风机

10掺冷风机

11煤粉混合器

12温度检测用热电偶

13压力检测用压力变送器

14火焰强度检测用火检器

15挡火梁

16通风梁

具体实施方式

如图1、2、3为本发明一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉设备示意图，包括烧嘴1、炉体2、耐火炉衬3、灰斗4、排灰螺旋绞刀5、喷油嘴6、一次风机8、二次风机9、掺冷风机10、煤粉混合器11、温度检测用热电偶12、压力检测用压力变送器13、火焰强度检测用火检器14、挡火梁15和通风梁16；先将柴油喷入烧嘴雾化后点燃，待炉温上升至一定温度时，将磨细的煤粉送入炉中和柴油进行煤油混燃，待炉温进一步上升至一定温度时，停柴油，使煤粉独立燃烧，产生出烟气。

所述的烧嘴1包括点火枪口1-1、喷油嘴口1-2、观察口1-3、柴油助燃风口1-4、一次风口1-5和二次风口1-6；点火枪口1-1、喷油嘴口1-2、观察口1-3布置于烧嘴的顶端，操作人员用点火枪点火同时可以观察柴油是否点燃；柴油助燃风口1-4与喷油嘴口管道相通，来自二次风机的助燃风可为柴油燃烧提供氧气；一次风口1-5同时是烧嘴的煤粉进口，一次风机的鼓风由该口进入烧嘴，起到煤粉输送和煤粉助燃的作用；二次风口1-6位于一次风口下面，二次风机的鼓风由该口进入烧嘴，与一次风口进入的煤粉混合并且形成煤粉旋流。

所述的炉体2包括冷风进口2-1、热风出口2-2、测温口2-3、测压口2-4、火焰检测口2-5和排灰口2-6；炉顶和炉腰处各有一个冷风进口2-1，炉顶冷风进口进入的冷风量较少，主要起煤粉助燃和控制火焰长度的作用，炉腰冷风进口进入的冷风量较多，主要起炉内烟气兑风的作用；热风出口2-2位于灰斗上方，方便烟气中的灰渣在灰斗中沉积；排灰口2-6位于灰斗下方的排灰螺旋绞刀出口，方便排灰；测温口2-3、测压口2-4和火焰检测口2-5位于炉体上部靠近烧嘴的位置，每个烧嘴配1组，方便检测炉温、炉压和火焰燃烧强度。双烧嘴竖式煤粉热风炉设备使用方法，步骤如下：

1.开启一次风机8和二次风机9通过一次风口1-5、二次风口1-6和柴油助燃风口1-4向烧嘴1通风，提供点燃柴油所需氧气；

2.通过柴油站将柴油通过喷油嘴口1-2喷入烧嘴1，经喷油嘴6雾化后用点火枪7点燃；

3.通过调整变频风机的转速或者恒速风机的风管阀门开度调整一次风机8和二次风机9的供风量；4.待炉温上升至300℃左右时，将磨细的煤粉送入煤粉混合器11中，并增加一次风机8的送风量，将煤粉送入烧嘴1后，在炉体2中和柴油进行煤油混燃；

5.待炉温上升至800℃以上时，停止向炉内喷柴油，使煤粉独立燃烧，并开启掺冷风机10通过炉顶和炉腰的冷风进口2-1进行炉内兑风，产生满足使用温度和数量的烟气由热风出口2-2送出；

上述方法步骤4中煤粉优选热值5500kCal以上，挥发份不低于25％，细度80μm筛余不大于10％。

经过兑冷风的炉内烟气，通过炉体2的热风出口2-2送至立磨/煤磨，温度为400-700℃。

Claims (11)

1.一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉，其特征在于：包括：烧嘴(1)、炉体(2)、耐火炉衬(3)、灰斗(4)、排灰螺旋绞刀(5)、喷油嘴(6)、点火枪(7)、一次风机(8)、二次风机(9)、掺冷风机(10)、煤粉混合器(11)、温度检测用热电偶(12)、压力检测用压力变送器(13)、火焰强度检测用火检器(14)、挡火梁(15)和通风梁(16)；1个炉体(2)配2个烧嘴(1)；一次风机(8)、二次风机(9)的出风口与烧嘴(1)的进风口通过管道相连；煤粉混合器(11)安装在一次风机(8)与烧嘴(1)的连接管道上；掺冷风机(10)的出风口与炉体(2)的进风口通过管道相连；挡火梁(15)穿过耐火炉衬(3)水平布置，焊接在炉体(2)上；通风梁(16)穿过耐火炉衬(3)竖直布置，焊接在炉体(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉，其特征在于：所述的烧嘴(1)包括点火枪口(1-1)、喷油嘴口(1-2)、观察口(1-3)、柴油助燃风口(1-4)、一次风口(1-5)和二次风口(1-6)。

3.根据权利要求1所述的一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉，其特征在于：炉体包括冷风进口(2-1)、热风出口(2-2)、测温口(2-3)、测压口(2-4)、火焰检测口(2-5)和排灰口(2-6)。

4.根据权利要求1所述的一种节能双烧嘴竖式煤粉热风炉，其特征在于：所述的挡火梁(15)和通风梁(16)各有2根，挡火梁(15)和通风梁(16)上覆盖耐火浇注料，并且通风梁(16)是中空形式。

5.如权利要求1-4之一所述的节能双烧嘴竖式煤粉热风炉的使用方法，其步骤如下：

1)开启一次风机(8)和二次风机(9)向烧嘴(1)通风，提供点燃柴油所需氧气；

2)通过柴油站将柴油喷入烧嘴(1)，经喷油嘴(6)雾化后用点火枪(7)点燃；

3)通过调整变频风机的转速或者恒速风机的风管阀门开度调整一次风机(8)和二次风机(9)的供风量；

4)待炉温上升至300℃左右时，将磨细的煤粉送入煤粉混合器(11)中，并增加一次风机(8)的送风量，将煤粉送入烧嘴(1)后，在炉体(2)中和柴油进行煤油混燃；

5)待炉温上升至800℃以上时，停止向炉内喷柴油，使煤粉独立燃烧，并开启掺冷风机(10)进行炉内兑风，以便产生满足使用温度和数量的烟气。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：一次风机(8)通过一次风口(1-5)向烧嘴(1)鼓入常温空气，二次风机(9)通过二次风口(1-6)和柴油助燃风口(1-4)向烧嘴(1)鼓入常温空气，实现炉内柴油和煤粉燃烧的供氧。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：来自柴油站的柴油通过喷油嘴口(1-2)进入喷油嘴(6)雾化后，点火枪(7)通过点火枪口(1-1)打火点燃雾化的柴油，通过观察口(1-3)观察点火情况。

8.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：掺冷风机(10)通过炉体(2)的冷风进口(2-1)向炉内鼓入常温空气，与炉内的烟气混合，以便产生满足使用温度和数量的烟气。

9.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：配备2套温度检测用热电偶(12)、压力检测用压力变送器(13)和火焰强度检测用火检器(14)通过炉体(2)的测温口(2-3)、测压口(2-4)、火焰检测口(2-5)进行监测，以便操作人员根据炉内参数及时调整设备的运行。

10.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：煤粉燃烧产生的炉渣在灰斗(4)内收集并通过排灰螺旋绞刀(5)由排灰口(2-6)排出炉外。

11.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：经过兑冷风的炉内烟气，通过炉体(2)的热风出口(2-2)送至立磨/煤磨，温度为400-700℃。