CN1975251A - 用于块状材料窑炉的燃烧梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于块状材料窑炉中的燃烧梁。具体地，本发明涉及用于燃烧和烧结诸如石灰石、白云石等的块状材料的窑炉的燃烧梁，该燃烧梁使得在整个窑炉燃烧区域中燃烧均匀并可控。此外，本发明涉及一种用于控制所述窑炉中的燃烧反应的方法。

Description

用于块状材料窑炉的燃烧梁

技术领域

本发明涉及用于块状材料窑炉的燃烧梁。具体地说，本发明涉及用来烧制诸如石灰石、白云石等的窑炉所用的燃烧梁，该燃烧梁使得整个窑炉燃烧区域上的燃烧均匀且受控。此外，本发明涉及用于控制所述窑炉中的燃烧反应的方法。

背景技术

当例如为了产生石灰，或更一般地说，为了消除固体物质中的可挥发物而对所述材料进行处理时，已知待处理的材料块要被装载到要在其中对它们进行处理的窑炉中。

具体地，对天然石灰石CaCO₃进行已知的燃烧工艺(煅烧)可以实现石灰生产，该燃烧工艺通过下列反应可获得石灰CaO：

该反应通常在截面为圆形、半圆形、椭圆形、方形、或矩形的竖窑及双竖窑炉(double shaft kiln)、再生窑炉(regenerative kiln)、或环形窑炉中进行。

所述的石灰质白云石材料等被从顶部加载到沿大体垂直纵轴延伸的窑炉中。材料从上到下顺序地通过预加热区域、位于两个或三个燃烧器层之间的燃烧区域(煅烧)、后燃烧区域、冷却区域、和煅烧好的材料所用于的出口区域。

燃烧区域由两个或两个以上的燃烧平面限定，而燃烧平面又由被定位成相对于窑炉纵轴为横向的且浸在待处理的一堆材料中的燃烧梁所限定。

燃烧梁为横截面通常是矩形或T形的腔室结构，其内部空间用于容纳燃剂。通常，燃烧器表现为管状，也可被称为喷枪(lance)，其在燃烧梁的侧壁或下壁上所获得的窗口处开口。将要在所述燃烧梁附近燃烧的燃料通过这些开孔或窗口被输出。

所得到的石灰石的数量和质量主要取决于所述燃烧梁的操作，进而取决于从燃烧梁发展出来的燃烧平面，或换句话说取决于燃烧梁的效力。

事实上，从对于数学模型的研究中已经发现，在窑炉内的热传导不可能是最优化的。具体地说，已经显示出了，在减压窑炉中，即热气被向上吸的窑炉中，结果可能是每个燃烧梁上方区域中的燃烧温度基本低于燃烧梁周围其它区域内的温度。从这些观察中可能得到的结论是，当材料被沿窑炉向下供应时，可能会受到不同的热处理，从而导致产生了不均匀烧制的最终产品。这会导致了最终产品中的质量的不均匀。

发明内容

因此，本发明的中心问题在于要提供一种最终产品，该最终产品具有质量特别统一的特性(反应、结晶等)。

如所附权利要求所陈述的，通过燃烧梁使得块状材料窑炉中所有的燃烧区域内的块状材料均匀燃烧，使得这个问题得以解决。

因此，本发明的第一目的在于提供用于块状材料窑炉的燃烧梁。

本发明的第二目的在于提供用于控制所述窑炉中的燃烧反应的方法。

附图说明

通过以下对本发明一些实施例的描述，本发明的其它特征和优点将得以更好的理解，结合附图所给出的这些实施例是非限制性的实施例。

图1是块状材料窑炉的示意图；

图2A是根据本发明的用于块状材料窑炉的燃烧梁的第一实施例的横截面视图；

图2B是图2A的燃烧梁的第一变化实施例；

图2C是图2A的燃烧梁的第二变化实施例；

图2D是图2A的燃烧梁的第三变化实施例；

图2E是图2A的燃烧梁的截取透视局部视图；

图2F是图2A的燃烧梁的透视局部视图；

图3A是根据本发明第二实施例的燃烧梁的横截面视图；

图3B是图3A的燃烧梁的第一变换实施例；

图3C是图3A的燃烧梁的第二变换实施例；

图3D是图3A的燃烧梁的第三变换实施例；

图4A是根据本发明第三实施例的燃烧梁的截面图；

图4B是图2A的燃烧梁的变换实施例；

图5A是根据本发明第四实施例的燃烧梁的截面图；

图5B是图5A的燃烧梁的变换实施例；

图6A是根据本发明第五实施例的燃烧梁的变换实施例；

图6B是图6A的燃烧梁的第一变换实施例；

图6C是图6A的燃烧梁的第二变换实施例；

图6D是图6A的燃烧梁的第三变换实施例；

图7是根据本发明第六实施例的燃烧梁的截面图；

图8A是本发明的燃烧梁的第七实施例；

图8B是图8A的燃烧梁的变换实施例；

图9是根据现有技术的燃烧梁的操作的示意图；

图10是根据本发明的燃烧梁的操作的示意图；

图11是发明的每个燃烧梁的燃料流控制***的示意图。

具体实施方式

本发明的中心概念是设计一种燃烧梁，使得块状材料窑炉的整个燃烧区域上的燃烧水平基本统一。

如图1所示，用于燃烧块状材料的窑炉1可以是任何用于燃烧诸如石灰或白云石的块状材料的传统窑炉。具体地，图1中的窑炉是圆形、半圆形、方形或矩形截面的竖炉并沿轴线X-X大体垂直延伸，其从上到下包括进口区2、预加热区3、燃烧区4、后煅烧区5、冷却区6、和出口区7。

进口区2可设置有进入孔21，其配备有圆锥形门22，用于开启/关闭块状材料的通道。优选地，在门22的下方，通过能够分支成辅助导管24的一个或多个斜导管23，块状材料被供应到窑炉内的预加热区3，从而使得材料可被均匀地供应到窑炉横断面的每个部分上。

预加热区3是材料开始与升高的热烟气相接触的区域，由于例如由一个或多个抽吸燃烧梁(suction beam)31所造成的压降(如图1示意性所示)，在燃烧区4内产生了烟气。因此，当材料到达燃烧/煅烧区时它们已经受到了预加热。

煅烧区4是块状材料煅烧或燃烧的区域，由于被布置在两层上的燃烧剂8的作用(其示意性的被示出)，块状材料的煅烧和燃烧得以实现。材料的实际燃烧是在这个区域上进行的。

后煅烧区5是材料保持稳定的区域，该材料在很长的一段时间内保持稳定从而煅烧反应进行完全。

冷却区6是经过处理的材料开始与从窑炉底部进来的冷空气相接触的区域。

出口区7是窑炉的结束区域，完成的材料借助于诸如图1中示意性示出的一个或多个传统的卸料斗9从出口区7排出。

具体地，为了在窑炉燃烧区的每个部分中获得燃烧的最佳统一的水平，已经对燃烧梁进行了设计，其包括：燃料供应装置，该燃料供应装置直接与第一氧化剂供应装置相连接以供应燃料/氧化剂混合物(其中氧化剂含量低)；以及分离的第二装置，用于输送其它的燃料，该第二装置被设置在沿所述混合物流动方向相对于所述燃料供应装置和所述第一氧化剂供应装置的下游位置，从而燃料/氧化剂混合物可以被加料，燃料的燃烧可进行得完全。

参照图2A至2F，本发明的燃烧梁10沿轴线Y-Y纵向延伸，如图2F最佳所示，燃烧梁包括盒体部件11，该盒体部件11包括上壁12、下壁13、两个侧壁14、前壁、和后壁(后两个壁未在图中示出)，这些壁适于限定内部空间，该内部空间被横纵隔壁(horizontal longitudinal partition)17分隔为上部空间18和下部空间19。

如图2A所示，燃烧梁10的横截面为T形并具有头部20和支干部25。头部和支干部都设置有用于使得冷却液体从中流过的间隙26。冷却液体可流过任何路径后面所接的间隙中，这些路径可以是本来就公知的，也可以根据具体要求所需或所选择的。

如上所述，燃烧梁10的支干部25被横纵隔壁17空间地分隔成上部空间18和下部空间19，其适于容纳被设计为供应氧化剂的一个或多个燃烧剂喷枪(lance)27，如图2E和2F最佳所示。此外，通过垂直纵向内壁28，杆部25被进一步向内隔开，从而形成两个镜像(mirror)部分。这样所述镜像部分中的每个包括空的上部空间18的部分，其中强加有氧化剂；以及下部空间19的部分，其包括设置成彼此平行的两组喷枪27，每套包括一个或多个堆置的喷枪。

具体地，喷枪27可有利地容纳在适合的腔室29中，该腔室29具有使得每个喷枪或成组的喷枪容纳指定量的氧化剂并对其进行控制，以及持续的测量该氧化剂的量，从而可以控制氧化剂的流量。因此，由于根据具体需要或优先选择所进行的所述控制，混合物被形成为其中的燃料/氧化剂的含量可或多或少，如下文详细介绍的。

腔室29可被置于下部空间19的中心并通过隔板30间隔设置在下部空间19的内部(仅如图2E所示)，且选择性地借助于一组轮子32(图2F中仅示出一组轮子中的一个)滑动支撑在支干部25的下壁13上，这还有利地使得腔室29与相应的喷枪27一起***到燃烧梁10中以及从燃烧梁10中移除。此外，腔室内的喷枪还可以设置有隔板33，其阻止喷枪与腔室壁彼此接触。

如图2F所示，喷枪27具有位于第一通孔35处的开口端34，通孔35形成在燃烧梁10的沿燃烧梁的不同位置上的两个侧壁14中的每个中，从而燃料可在几个点从燃烧梁中流出，因此在预定位置上穿透窑炉进入内部。

有利地，支架36被布置在所述第一孔35的上方，例如***到所述第一孔与燃烧梁10的头部20之间，并形成燃料所用的空间，以便自由穿透材料堆包围物进入内部进行燃烧。具体地，支架36通过被布置得彼此平行的两个金属箔片36”自由端的常规焊接来获得，从而空间37形成其间，这使得所述的冷却液体以与间隙26的相似方式从中通过。

有利地，本发明的燃烧梁10包括辅助氧化剂所用的上述上部空间18，该辅助氧化剂被供应到远离主燃料/主氧化剂混合物输送点的位置上。事实上，燃烧梁的两个侧壁14中的每个均设置有第二通孔38，其形成在燃烧梁10的头部20的下方，以便辅助氧化剂流到燃烧梁10的支干部25的上部空间18中，进而在从燃烧梁中流出并到达燃料/主氧化剂混合物的在窑炉中与燃烧梁的头部20处于相同平面的部分上。

而且在此实例中，上部空间18可以容纳沿燃烧梁被布置的管(未示出)，每根管在所述第二孔38中的一个的平面上开口，使得氧化剂的输送能够在燃烧梁的每一点处以更精确的方式被控制。

燃烧梁10有利地由耐高温的钢制成，即能够耐受窑炉1内的工作温度的钢。实际上，这种钢可以是耐受200℃至300℃范围内温度的的类型的钢，因为冷却***可以在燃烧梁的内部稳定地保持这一温度。在任何情况下，在本领域中，这一类型的钢被认为是上等的非合金钢。这些类型的钢能够耐受所述温度并能够承受相当大的载荷，这使得它们呈现了适于被用作窑炉中燃烧梁的机械强度，如上所述。

具体地，例如，达到所述要求的钢是由字母数字混合命名法所指定的，如P275N(No.1.0486)，P275NH(No.1.0487)，P275NH(No.1.0488)，P275NH(No.1.1104)。

如上所述，燃烧梁10通过流经传统循环***的冷却液体被冷却。

简要地说，使得冷却液在压力下流入上述间隙26和燃烧梁的支架36的空间37中，从而保持不超过300℃的恒温。因此液体具有消除由燃烧产生的热量的功能，从而将燃烧梁保持在储存和工作的最佳状态。

优选地，本发明的燃烧梁10在其外表面上可包括诸如难熔材料的适合的保护覆盖物39，用于保护燃烧梁免受高温及燃烧反应的影响，高温及燃烧反应会导致在燃烧梁上形成剥落物质并降低其效率。例如通过常规螺钉，覆盖物39可被固定到燃烧梁的头部20和侧壁14上，但显然不必覆盖燃料/主氧化剂和辅助氧化剂混合物所用的第一和第二输送孔35、38，如图2A所示。可替换地，覆盖物还可被固定在下壁13上，使得燃烧梁的侧壁14的部分也可被包围，如图2B所示。

图2C和2D分别示出了图2A和2B的实施例的变换实施例，其中共同的部件以相同标号表示。燃烧梁101有所不同，其中，侧壁14的第一孔35上方的支架36可被制造成一体件而不是两件焊接在一起。具体地，利用常规工具，从单一钢板(table)制成的一体件，例如从中去除一些材料并形成空间37，用于冷却液体从中流过。因此，未进行焊接也未添加焊接材料。这有利地避免了由于出现了添加材料而造成的脆弱点的形成。此外，焊接无法确保焊料均匀分布，从而增加了弱化的危险，或者，增加了高温及受处理材料的负载所导致的作用在整个燃烧梁上的应力的不同反应的危险。

此外，已经意外地发现，在一些情况下，焊接可能会有烧裂，当燃烧梁处于工作状态时，烧裂是非常危险的。

此外，通过将支架制成一体件，整个支架的厚度可有利地得到控制或调整，进而可以在燃烧梁的外侧与冷却液体流经的所述支架内部空间之间获得恒定且均匀的热传导。

图3A和3B示出了本发明的燃烧梁的第二实施例。具体地，图3A和3B结构性地示出了图2B中燃烧梁的半燃烧梁102，即垂直内壁28的被分割为两个部分中的一个部分，因此此处不再对它们进行描述，相应附图中的相同标号表示相同构件或部分。还应该注意到图3B的燃烧梁102不具有外部地施加到下壁13和上壁12上的覆盖物39。

从使用燃烧梁102所引出的优点是，由于这种特别的结构，燃烧气体可仅在燃烧梁的一侧上产生，具体地是在窑炉1的面对轴线X-X的一侧。因此，在具体的应用中(其中，仅在燃烧梁的一侧具有燃烧喷枪就足够了)，有利地使得人们可以相当程度地简化整体窑炉组件的结构以及降低整体尺寸，从而增加了处理面积和/或降低了消耗。

此外，上述类型的燃烧梁可以有利地用于圆形、半圆形、椭圆形、方向或矩形截面的窑炉中，其中，掺杂在待处理材料中的燃烧梁前进通过窑炉中靠近窑炉壁的部分。这样，可避免使用不必要的面对窑炉壁的燃烧喷枪，从而仅需提供面对窑炉中部的那些喷枪。因此，也可避免对于外部喷枪和/或穿进窑炉堆内部的周界喷枪的需要。

图3C和3D分别示出了图3A和3B的燃烧梁的变换燃烧梁103，其中支架36如上所述被制成一体件。

在图4A中，示出了本发明的燃烧梁的第三实施例。

燃烧梁通常以附图标号104表示，与图2A共同的部件以相同附图标号表示。燃烧梁104与图2A中的燃烧梁所不同之处主要在于，燃料/氧化剂输送孔104未设置在燃烧梁的每个侧壁14中，而是它们在面对窑炉底部的下壁13上形成平行的两行。由于这种特别的布置，上述支架36可以被去除。实际上，燃烧梁104的下壁13具有与所述支架相同的功能，其中可形成充足的空间供燃料/氧化剂混合物燃烧并由于窑炉内部存在的压降形成横向上升的热气。当需要使用粉末燃料时这种解决方案特别有利。而且，覆盖物39除了第一孔35之外可基本覆盖侧壁14的整个外表面，因此可给予燃烧梁更强的保护。

图4B是图4A的燃烧梁的变换实施例，其大体与半个所述燃烧梁相对应。具体地，图4B中的燃烧梁105具有T形横截面，其中仅有一排孔105用于输送燃料/主氧化剂混合物，并且竖直的内壁28被侧壁14取代。而且，在另一个侧壁14上，燃烧梁105可由覆盖材料39覆盖。当参照图3A至3D描述该燃烧梁时，仍然在这种情况下，该燃烧梁特别适于抵靠在窑炉1的未使用反射材料的侧壁14的壁上。

图5A示出了本发明的第四实施例，其中燃烧梁106类似于图2B中的燃烧梁10，因此共有的部件表示为相同的附图标号，并将不再进行描述。燃烧梁106与图2B中的燃烧梁10的不同之处实质在于，用来输送燃料/主氧化剂混合物的侧壁14上的第一孔160的所在位置。事实上，第一孔160被定位在两个侧壁14中的每个的用于输送第二氧化剂的第二孔161的附近。还是在该实例中，支架136被***到所述第一孔160和第二孔161之间，其目的仍然是为穿透已燃烧过的材料的堆的并以更均匀方式围绕燃烧梁进行燃烧的燃料/主氧化剂混合物提供其中不存在已燃烧过的材料的空间。换句话说，燃烧梁106的实施例导致横截面如两个重叠的Ts，类似于图2A-2F。而且，在该实例中，被固定在侧壁14上的覆盖物39被定位在孔160的下方。

使用该实施例而取得的优点是，在特殊的条件下，燃料/主氧化剂混合物被添加到辅氧化剂中的时间可早于上述解决方案中的时间。事实上，由于所述第一孔160和第二孔161彼此靠近，可有效地使得混合物尽早地到达辅氧化剂。可知，在燃烧梁附近，燃料燃烧将更迅速地完成。

支架136，当然还有孔160，可根据需要或愿望被进一步定位在所述燃烧梁的侧壁的任何位置/高度上。

图5B示出了图5A中的燃烧梁107的变换实施例，其中，支架136被制成一体件，如上所述。

图6A示出了本发明的第五实施例，其中，燃烧梁108类似于图3B中的燃烧梁102。燃烧梁107或半个燃烧梁和燃烧梁102一样具有T形横截面，但是与燃烧梁102实质上不同的是用于输送燃料/氧化剂混合物的侧壁14的第一孔170的所在位置。对于图5A和5B中的燃烧梁，所述第一孔170实际上位于用于输送辅氧化剂的第二孔171的附近，其原因与上面讨论的原因相同。还是在该实例中，支架36”被***在两个孔170、171之间。

图6B示出了图6A中的燃烧梁的变换实施例，燃烧梁109的不同之处在于支架136被制成一体件。

图6C是图6A的变换实施例，其中，燃烧梁108类似于图6A中的燃烧梁，此外燃烧梁108包括也被固定于燃烧梁的上壁12和下壁13上的反射材料。

图6D是图6B的变换实施例，其中，燃烧梁109类似于所述的图6B的燃烧梁，此外燃烧梁109包括也被固定于燃烧梁的上壁12和下壁13上的反射材料。

图7A示出了本发明的第六实施例，其中燃烧梁110类似于图4A的燃烧梁104。燃烧梁110与燃烧梁104的不同之处在于下部孔径19仅包含一套喷枪27。因此，竖直的内壁24被去除了，用于输送燃料/主氧化剂混合物的形成在燃烧梁的下壁13中的第一孔35是单排的。应该注意到用于输送辅氧化剂的第二孔38仍然形成在燃烧梁110的两个侧壁14上。本发明的燃烧梁的这个特别的技术解决方案有利地使得，当带有喷枪的燃烧梁用于输送粉末燃料时，整个尺寸降低。此外，将用于辅氧化剂的孔设置在燃烧梁的两壁上，可以将燃料/主氧化剂混合物输送以及相当程度地添加到燃烧梁的整个周围。

图8A是本发明的燃烧梁的第七实施例。具体地，燃烧梁111类似于图7A的燃烧梁，但不同之处在于其在燃烧梁的两个侧壁14中的一个上缺少第二孔38。

图7B是图7A的燃烧梁111的变换实施例，其中燃烧梁的外表面由如上所述的相同覆盖材料39覆盖。

现在将参照附图对根据本发明的燃烧梁的操作进行详细描述。

具体地，图9示意性地示出了根据现有技术的燃烧梁的操作。燃烧梁被表示为附图标号200，而本发明结构上的共同的部件使用相同的附图标号。

应该注意到，在燃烧梁200的下方以及沿着一直到燃料/氧化剂混合物工艺孔350的出口的侧部，燃烧温度(以火焰表示)达到一温度值，该温度值取决于已经由从下级燃烧梁发出的热烟吹过的材料的温度，下级燃烧梁发出热烟是由窑炉内部的压降引起的。当然，产生的气体越多，由于它们向材料释放热量，所以它们也越容易被冷却。相反，在所述孔350处，燃烧温度(以两个火焰示出)将会更高，因为它是处在燃点(combustion ignition)附近。通过向上移动，由于燃料燃烧得越来越多直至燃尽，所以温度趋于进一步增加(例如由三个火焰表示)。因此，在距离燃烧梁200的头部20一预定距离处达到顶点温度。

应该理解，当仍然由所述数学模型表示时，窑炉内温度分布可以经历相对较大的变化，这会导致被处理的材料的不均匀燃烧。

如图10所示，通过本发明的燃烧梁解决了燃烧问题。在图10中，示出了划出了轮廓的燃烧梁300，和上文一样，***温度等级用火焰表示。那么就会了解到，温度分布显著地更为均匀的原因就是已经在燃料/主氧化剂混合物输送孔350的上方设置了用于输送辅氧化剂的第二孔380。事实上，应该注意到，在燃烧梁300的下壁13上，燃烧温度高(为两个火焰)，这是因为出现了燃点，并且直到燃烧梁的头部20都基本保持这样的高燃烧温度。这里，由于燃料的未完全燃烧的部分被从其它孔32中的所流出的辅氧化剂吹过，该温度受到了相对的冷却(一个火焰)。已经在燃烧梁头部上方的燃料的燃烧几乎立即进行完全，从而发展到了顶点操作温度(三个火焰)。

因此，本发明的燃烧梁有利地使得能够形成燃烧温度列，其基本上是统一的，以确保待处理的材料的燃烧尽可能的均匀。

因此，本发明的第二目的是提供控制块状材料窑炉中的燃烧反应的方法，该方法包括供应燃料/氧化剂混合物(其中少量氧化剂处于所述第二窑炉的区域中)，以及在该窑炉的根据所述混合物流动方向的相对于第一区域为下游的第二区域上供应氧化剂。

此外，在第一区域上供应混合物可以如下进行，即氧化剂量的范围是燃料完全燃烧所需的总氧化剂的50％至80％，而在第二区域上供应混合物的范围可以是所述燃烧所需的总氧化剂的50％至20％。

具体地，可以使用的燃料是液体、气体或粉末燃料、或是它们的混合物。在液体燃料中，例如可以使用石脑油，而在气体燃料中，可以使用甲烷，在粉末燃料中，可以使用媒。

优选的氧化剂是从外部吹到窑炉中的空气，可选择地，该空气可通过换热器被预加热，在换热器中可以使得被吸到窑炉顶点部分中的热烟气通过。可替换地，通过使得所述空气流过燃烧梁冷却***的透热油(diathermic oil)的换热器，可以预热所述空气。此外，该空气可以是通过流过窑炉的冷却***而被加热的冷却空气，并成为对于燃烧梁的被预热的。

可以以与上述过程基本相同的方式将氧化剂供应到第二区域。

优选地，燃料/氧化剂混合物的流动方向从上到下。

此外，有利地，可供应上述燃烧梁中的任何一个来实现供应燃料/氧化剂混合物(其中少量的氧化剂被供应到窑炉的第一区域中)以及供应氧化剂到所述窑炉的第二区域中。

参照图11，附图标号1是煅烧窑炉的部分的简化实施例。窑炉1设置有连接到燃料输送控制***的燃烧梁B。具体地，所述***包括：一套阀V’(V’1、V’2、V’3、V’4)，对应于燃烧梁的水平面L1；以及另一套阀V”(V”1、V”2、V”3、V”4)，对应于燃烧梁的另外的水平面L2。而且，每个阀通过其本身的燃料输送线P’1、P’2、P’3、P’4和P”1、P”2、P”3、P”4与相应的水平面相连接。

考虑燃烧梁B的第一水平面L1，每个阀V’1、V’2、V’3、V’4位于相应的线P’1、P’2、P’3、P’4上，其同时供应位于紧接在燃烧梁B后面的两个面向侧上的喷枪T。而且，有利地，每个带有相应阀V’的线P’仅与燃烧梁B的一半的喷枪T相连接。

因此，每个阀V’控制释放到两个紧邻燃烧梁的两个半部之间所包含空间中的燃料流。

换句话说，对于所述***，所述燃料的输送可以对应于两个紧邻燃烧梁的侧部上布置的那些喷枪而被控制，所述侧部彼此面对。

类似地，水平面L2的燃烧梁B通过输送线P”连接于阀V”。具体地，在该实例中，每个阀V”被布置在线P”上，该线P”同时对于位于同一燃烧梁B的两侧上的喷枪T进行供应。优选地，所述线对于两个燃烧梁的一半的喷枪进行供应。

从上述内容中可以理解，每个燃烧梁可被分为至少两个部分，其包含可独立受控的燃料喷枪。这种布置可以调节燃烧梁的不同部分中的燃料的输送，从而燃烧水平又可以在窑炉的不同部分中被调节。

另外的优点是，如果被布置在多个水平面上的燃烧梁被偏置了，即它们如图11所示未处于相同垂直轴线上，那么在不同水平面上的燃烧梁之间也可以同样地进行调整。事实上，水平面L2的燃烧梁B被布置为沿着位于水平面L1的两个燃烧梁B的垂直轴线之间的垂直轴线上。在这样的结构中，由阀V’1通过线P’1在水平面L1的燃烧梁的相应部分上进行的控制可以与由阀V”1通过线P”1在水平面L2的相应燃烧梁部分上进行的控制等同。这样的调节所具有的优点是，沿窑炉1的轴线形成了相似的燃烧列。

此外，窑炉的横截面可以被理想地分为多个部分，例如如图11所示的四个，其中，根据具体的需要或优选的情况所述调节可以改变。如上所述，在窑炉仅在外壁的一个部分上受到大气能因(atmospheric agents)的情况下，在所述部分上燃料控制可以被改变，以平衡对于窑炉内部燃烧温度的可能的影响。

类似地，也可以采用所述调节***，以控制必须被供应到燃烧梁喷枪的氧化剂流。因此该***可以在专用供应线以及平行于上述的一条的输送线上提供控制阀。

还应该注意到，这里讨论的燃料/氧化剂流控制***可以用于现有技术中的任何燃烧梁。

Claims (37)

1.一种燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，包括：燃料供给装置(27)，其直接与第一氧化剂供给装置(29)相连接，用于供给燃料/氧化剂混合物，其中的氧化剂量低；以及第二装置(38)，用于供给另外的氧化剂，所述第二装置(38)是分离的并被设置在根据所述混合物的流动方向的相对于所述燃料供给装置及所述第一氧化剂供给装置的下游位置，从而对于所述燃料/氧化剂混合物进行添加。

2.根据权利要求1所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，其中，所述燃烧梁包括盒体部件(11)，其沿轴线Y-Y延伸并被纵向和水平的隔壁(17)内部地分隔为未容纳任何物品的第一空间(18)和适于容纳所述燃料供应装置(27)和所述第一氧化剂供应装置(29)的第二空间(19)。

3.根据权利要求1或2所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，其中，所述燃料供应装置(27)包括喷枪。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，其中，所述第一氧化剂供应装置(29)包括适于容纳所述燃料供应装置(27)的腔室。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，还包括形成在其外表面上的间隙(26)，以便使得冷却液体从中流过。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃烧梁(10、101、104、106、107、110、111)，其中所述燃烧梁的横截面基本为具有头部(20)和支干部(25)的T形。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的燃烧梁(102、103、105、108、109)，其中所述燃烧梁的横截面基本为具有头部(20’)和支干部(25’)的半T形。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，还包括隔离件(30)，用于隔离所述燃烧梁的所述第二空间(19)内部的所述腔室(29)。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，还包括另外的隔离件(33)，其安装在所述腔室(29)的内部，用于避免所述燃料供应装置(27)可能会与所述腔室的壁相接触。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，还包括***装置(32)，用于使得所述燃料供应装置(27)***到所述燃烧梁的内部或从中去除更为容易。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，包括上壁(12)、下壁(13)、两个侧壁(14)、前壁(15)、以及后壁(16)。

12.根据权利要求11所述的燃烧梁(10、101、102、103、106、107、108、109)，其中，所述燃料供应装置(27)包括位于第一孔(35)处的开口端(34)，所述第一孔(35)对应于形成在所述侧壁(14)上的所述第一氧化剂供应装置(29)的出口。

13.根据权利要求11所述的燃烧梁(104、105、110、111)，其中，所述燃料供应装置(27)包括位于第一孔(140、150)处的开口端(34)，所述第一孔(140、150)对应于形成在所述燃烧梁的所述侧壁(13)上的所述第一氧化剂供应装置(29)的出口。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，其中，所述第二氧化剂供应装置(29)通过形成在所述侧壁(14)上的位于所述上壁(12)附近的第二孔(38)而朝向所述燃烧梁的外部开口。

15.根据权利要求14所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，其中，所述第二孔(38)形成在所述燃烧梁的所述头部(20)的附近。

16.根据权利要求14或15所述的燃烧梁(10、101、102、103)，其中，所述第一孔(35)被定位在远离所述第二孔(38)处，并被***其间的并从所述侧壁(14)突出的支架(36)所分离。

17.根据权利要求14或15所述的燃烧梁(106、107、108、109)，其中，所述第一孔(35)被定位在所述第二孔(38)附近并被从所述侧壁(14)突出的支架(36)所分离。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的燃烧梁(10、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111)，还包括固定于所述燃烧梁的外表面上的覆盖材料(39)。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的燃烧梁(101、103、107、109)，其中，所述支架形成为一体件。

20.一种用于控制块状材料窑炉中的燃烧反应的方法，所述方法包括供应燃料/氧化剂混合物，其中少量的氧化剂处于所述窑炉的第一区域上，还包括供应氧化剂到所述窑炉的第二区域中，所述第二区域位于所述第一区域的根据所述混合物流动方向的下游。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，将所述混合物供应到所述第一区域中可以以如下方式进行，即氧化剂量的范围是完全燃料燃烧所需的总氧化剂的50％至80％，而将所述氧化剂供应到所述第二区域中时的范围可以是所述燃烧所需的总氧化剂的50％至20％。

22.根据权利要求20和21所述的方法，其中，可以被使用的燃料是液体、气体或粉末燃料、或其混合物。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，所述氧化剂是空气，可选择地是通过换热器或者通过冷却空气被预热的空气，在所述换热器中使得被吸到所述窑炉顶部的热烟气可以流过，所述冷却空气是在流过所述窑炉下部区域时被加热。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其中，利用与根据权利要求22或23中的相同类型的氧化剂可以基本完成将所述燃料供应到所述第二区域中。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其中，所述燃料/氧化剂混合物的流动方向是从所述窑炉的顶部到底部。

26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法，其中，利用根据权利要求1至19中任一项的燃烧梁中的任何一个，可以实现所述燃料/氧化剂混合物的供给，其中少量的氧化剂在所述窑炉的第一区域中，以及实现将所述氧化剂供应到所述窑炉的第二区域中。

27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法，还包括燃料/氧化剂输送控制步骤，所述步骤是通过对用于不同燃烧梁部分中的喷枪组的所述燃料/氧化剂流进行控制来实现的。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述控制步骤包括同时控制位于紧邻燃烧梁的两面对侧上的喷枪所用的所述燃料/氧化剂流。

29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述控制步骤包括同时控制位于相同燃烧梁的两侧上的喷枪所用的所述燃料/氧化剂流。

30.根据权利要求28或29所述的方法，其中，在每一半燃烧梁上所述控制以不同方式进行。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述控制沿所述窑炉的垂直轴线进行，从而位于相同轴线上的半燃烧梁的喷枪被控制，以获得一致的垂直流。

32.一种用于燃烧块状材料的窑炉(1)中所用的燃烧梁(B)的喷枪(T)中的燃料/氧化剂控制和输送***，所述***包括位于相应的燃料/氧化剂输送线(P’1、P’2、P’3、P’4)上的至少两个阀(V’1、V’2、V’3、V’4)，所述线向被布置于所述窑炉的水平面(L1)上的紧邻燃烧梁的两个面对侧上所设置的喷枪(T)提供供应。

33.根据权利要求32所述的***，其中，所述线(P’1、P’2、P’3、P’4)向所述燃烧梁(B)的每半部分的喷枪(T)提供供应，从而在所述窑炉的横截面上形成了不同的控制部分。

34.根据权利要求32或33所述的***，还包括位于相应的另外的燃料/氧化剂输送线(P”1、P”2、P”3、P”4)上的至少两个阀(V”1、V”2、V”3、V”4)，所述线同时向位于另外水平面(L2)上的相同燃烧梁(B)的两侧上所设置的喷枪(T)提供供应。

35.根据权利要求34所述的***，其中，所述线(P”1、P”2、P”3、P”4)为所述燃烧梁(B)的每半部分的喷枪(T)提供供应，从而在所述窑炉的横截面上形成了不同的控制部分。

36.根据权利要求32至35中任一项所述的***，其中，所述燃烧梁(B)是根据权利要求1至19中任一项的燃烧梁。

37.一种对燃烧块状材料的窑炉中的燃烧梁的喷枪中的燃料和/或氧化剂的输送进行控制和支配的方法，所述方法包括燃料和/或氧化剂流控制步骤，对于在所述燃烧梁的不同位置上的喷枪或喷枪组所述步骤以不同的、独立的方式进行。

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