CN204058259U - 一种以煤粉为燃料的煅烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种以煤粉为燃料的煅烧装置，包括燃烧室、旋风分离器、煅烧炉窑、废热锅炉和发电设备。燃烧室设有烧嘴、二次风入口、高温烟气出口、熔渣池和出渣口。烧嘴位于燃烧室的上部或侧部，二次风入口位于燃烧室的侧部，二次风入口切向安装或径向安装。废热锅炉设有蒸汽盘管，蒸汽盘管与发电设备连接。燃烧室的烟气出口分为两路，一路通过旋风分离器连接到煅烧炉窑，另一路连接到废热锅炉。燃烧室的燃烧室壁为耐火砖砌筑结构或耐火砖砌筑加水冷壁结构。本实用新型通过外置燃烧室与煅烧炉窑和发电设备相结合，充分利用煤粉在燃烧过程产生的高温烟气加热煅烧炉窑中的被加热物料，高效利用热量，降低了能量消耗，提高装置的热效率和煅烧产品的质量。

Description

一种以煤粉为燃料的煅烧装置

技术领域

本实用新型属于化工材料生产设备技术领域，涉及一种间接加热煅烧物料的装置，具体涉及一种以煤粉为燃料的煅烧装置。

背景技术

现有技术的燃烧***功能单一，只能用于一种物料的煅烧或加热，现有的燃烧锅炉一般包括炉体、炉膛、进料装置、炉排，由炉排分为上下燃烧室和落灰室，燃料由炉膛上方进入燃烧室后进行燃烧。采用这种燃烧方式存在的缺点是热效率低、燃烧不能充分燃烧，能源利用不够充分，而且燃料从上往下输送到燃烧室，导致燃料颗粒燃烧不充分，产生大量烟，造成环境污染，并且由于煤粉的尘熔点比较低，容易结垢，沾在罐体上，影响罐体的热传导，热利用率低、一般不用煤粉作为燃料。

授权公告号为202869227U的中国实用新型专利公开一种“一种应用于套筒窑外置燃烧室的煤粉燃烧***，包括煤粉仓, 煤粉仓的下方安装煤粉分配计量器，煤粉分配计量器通过流化空气管道与流化风机连接，煤粉分配计量器通过煤粉输送管道与安装在套筒窑外置燃烧室内的煤粉燃烧器连接，煤粉输送管道位于煤粉分配计量器内的一端通过输送空气管道与煤粉输送风机连接”。该实用新型专利可以实现煤粉单烧或煤粉、煤气混烧，解决了套筒窑利用外置燃烧室和煤粉为燃料煅烧石灰的难题，同时通过调整进入煤粉燃烧器的煤粉量以达到调节外置燃烧室内温度的目的。但是该专利不能适应其它炉型使用煤粉燃料煅烧物料的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种以煤粉为燃料的煅烧装置，以适应各种间接加热煅烧物料炉窑，降低煅烧装置能量消耗，提高热效率，提高装置的热效率和煅烧产品的质量。

本实用新型的技术方案是：以煤粉为燃料的煅烧装置，包括燃烧室、旋风分离器、煅烧炉窑、废热锅炉和发电设备。燃烧室设有烧嘴、二次风入口、高温烟气出口、熔渣池和出渣口。烧嘴位于燃烧室的上部或侧部，二次风入口位于燃烧室的侧部，二次风入口切向安装或径向安装。废热锅炉设有蒸汽盘管，蒸汽盘管与发电设备连接。燃烧室的烟气出口分为两路，一路通过旋风分离器连接到煅烧炉窑，另一路连接到废热锅炉。燃烧室的燃烧室壁为耐火砖砌筑结构或耐火砖砌筑加水冷壁结构。

煅烧炉窑为梁式窑、套筒窑、回转窑、环形窑或间壁煅烧炉。梁式窑的窑体内分为预热带、煅烧带和冷却带，预热带设有上抽吸梁、煅烧带设有烟气入口或进气梁，冷却带设有下抽吸梁。上抽吸梁出口与废气排放***连接，烟气入口或进气梁的入口与旋风分离器的出口连接，下抽吸梁与换热器连接。

间壁煅烧炉设有煅烧室和烟气室，煅烧室和烟气室相间设置，煅烧室和烟气室之间用导热砖隔开。烟气室设有进气口和出气口，进气口与旋风分离器出口连接，出气口与废热锅炉连接。煅烧室设有加料口、出料口、分解气体出口和出料通道，加料口与加料车连通，出料口与出料通道连接。煅烧室内设有风扇，风扇与风机轴连接。装置设有分解气处理单元，分解气处理单元设有分解气净化设备、分解气冷却设备和分解气储罐，分解气净化设备、分解气冷却设备和分解气储罐依次连接。分解气体出口与分解气净化设备连接。出料通道设有冷却介质入口，冷却介质入口与冷却介质循环***连接。

燃烧室为竖式圆筒体结构或卧式圆筒体结构，竖式圆筒体结构燃烧室的烧嘴位于燃烧室的上部，高温烟气出口位于燃烧室的下部。卧式圆筒体结构燃烧室的烧嘴位于燃烧室的一侧，高温烟气出口位于燃烧室的另一侧。燃烧室设有三次风入口，竖式圆筒体结构燃烧室的三次风入口位于高温烟气出口的下部，卧式圆筒体结构燃烧室的三次风入口位于高温气体出口的上部。二次风入口和/或三次风入口处设有辅助燃料喷嘴，辅助燃料喷嘴为气体燃料喷嘴、液体燃料喷嘴或固体燃料喷嘴。一次风入口与鼓风机、富氧管路或氧气管路连接，二次风入口与鼓风机、富氧管路或氧气管路连接，三次风入口与鼓风机、富氧管路或氧气管路连接。

发电设备设有蒸汽轮机和发电机组，蒸汽轮机和发电机组连接，蒸汽盘管与蒸汽轮机连接。

本实用新型适用于垃圾干馏、焦化、石灰、煅白生产和直接还原铁等多种用途。本实用新型的燃烧室可以液态排渣，也可以固态排渣。

本实用新型以煤粉为燃料的煅烧装置通过外置燃烧室与煅烧炉窑和发电设备相结合，充分利用煤粉在燃烧过程产生的高温烟气加热煅烧炉窑中的被加热物料，高效利用了热量，降低了能量消耗，提高了装置的热效率和煅烧产品的质量。采用间壁加热方式，使烟气和被加工物料分开，减少烟气中硫等有害物质对被加工物料的污染，有利于提高产品质量和收集分解气副产物。间壁煅烧炉与蒸汽发电机联合，用余热发生蒸汽，用蒸汽驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机带动发电机发电，使余热得到高效的利用，有利于提高经济效益和社会效益。设置二次风入口、三次风入口和辅助燃料喷嘴有利于强化燃烧效果，提高烟气温度，改善煅烧产品的质量。

附图说明

图1为本实用新型以煤粉为燃料的煅烧装置的流程示意图；

图2为卧式燃烧室的结构示意图；

图3为本实用新型另一方案的流程示意图；

图4为图3的A-A图。

其中：

1—燃料入口、2—一次风入口、3—烧嘴、4—二次风入口、5—燃烧室、6—熔渣池、7—出渣口、8—燃烧室壁、9—高温烟气出口、10—旋风分离器、11—阀门、12—上抽吸梁、13—梁式窑、14—进气梁、15—下抽吸梁、16—烟气出口、17—蒸汽盘管、18—废热锅炉、19—进气口、20—烟气室、21—出气口、22—间壁煅烧炉、23—风机、24—煅烧室、25—风扇、26—出料通道、27—加料车、28—加料口、29—分解气体出口、30—导热砖、31—出料口、32-—冷却介质入口、33-—分解气处理单元、34—三次风入口、35—辅助燃料喷嘴。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实用新型以煤粉为燃料的煅烧装置如图1所示，包括燃烧室5、旋风分离器10、梁式窑13、废热锅炉18和发电设备。燃烧室5为竖式圆筒体结构，燃烧室的燃烧室壁8为耐火砖砌筑加水冷壁结构。燃烧室设有烧嘴3、二次风入口4、高温烟气出口9、三次风入口34、熔渣池6和出渣口7，烧嘴位于燃烧室的上部，高温烟气出口9和出渣口位于燃烧室的下部。烧嘴设有燃料入口1和一次风入口2，燃料入口与煤粉输送管路连接，一次风入口与鼓风机连接。二次风入口4位于燃烧室的侧部，二次风入口切向安装，三次风入口位于高温烟气出口9的下部，二次风入口和三次风入口分别与鼓风机连接。二次风入口和三次风入口处设有辅助燃料喷嘴35，二次风入口处的辅助燃料喷嘴为液体燃料喷嘴，三次风入口处的辅助燃料喷嘴为气体燃料喷嘴。梁式窑13设有进料口、出料口和冷却风入口。石灰窑的窑体内分为预热带、煅烧带和冷却带，预热带设有上抽吸梁12、煅烧带设有进气梁14，冷却带设有下抽吸梁15。下抽吸梁与空气换热器连接，上抽吸梁出口与废气排放***连接，废气排放***包括燃料换热器、除尘器、引风机和烟囱。燃烧室的烟气出口分为两路，一路通过旋风分离器连接到煅烧炉窑的进气梁入口，另一路连接到废热锅炉，两路连接管路设有阀门11。发电设备设有蒸汽轮机和发电机组，蒸汽轮机和发电机组连接，蒸汽盘管17与蒸汽轮机连接。废热锅炉设有蒸汽盘管17，蒸汽盘管通过蒸汽管路与蒸汽轮机连接。

燃烧室5可选择卧式圆筒体结构，如图2所示，卧式圆筒体结构燃烧室5的烧嘴3位于燃烧室的一侧，高温烟气出口9位于燃烧室的另一侧。二次风入口位于燃烧室的下部，二次风入口径向安装。三次风入口位于高温气体出口的上部。

本实用新型以煤粉为燃料的煅烧装置的运行方式为，石灰石物料经进料口进入梁式窑13的预热带，经过预热带预热后到煅烧带煅烧，煅烧成的石灰在冷却带冷却后经出料口出窑。燃烧室由烧嘴的煤粉入口喷入煤粉，一次风入口进入空气，以切线方式鼓入二次风沿燃烧室壁高速旋转进行助燃燃烧，使得煤粉燃烧高效充分。三次风入口作为备用助燃风入口，在一次风入口和二次风入口进入的助燃风不足时，从三次风入口进入补充助燃风。二次风入口处和三次风入口处的辅助燃料喷口根据需要喷出燃料，以强化燃烧效果，提高烟气温度。煤粉燃烧过程中产生的熔渣在炉膛中以液态形式存在，熔融炉渣沿炉壁流至炉膛的下部渣池，通过出渣口7排出。燃烧室燃烧产生的高温烟气经高温烟气出口9分为两路，一路在旋风分离器10除尘后，经进气梁14进入梁式窑13的煅烧带，另一路经连接管路到废热锅炉18。高温烟气在梁式窑煅烧带煅烧石灰石物料，然后向上与预热带石灰石换热后，经上抽吸梁12排放。进入废热锅炉的烟气加热蒸汽盘管，发生蒸汽，蒸气经蒸汽管路驱动蒸汽轮机转动，带动发电机组发电。废烟气经烟气出口16到废气排放***排放。两路烟气流量通过连接管路上的阀门11调节。

实施例2

本实用新型另一实施方式如图3、图4所示，包括燃烧室5、旋风分离器10、、间壁煅烧炉22、分解气处理单元33和发电设备，间壁煅烧炉用于生产优质石灰产品和回收副产的高纯度二氧化碳气体。燃烧室5为竖式圆筒体结构，燃烧室的燃烧室壁8为耐火砖砌筑结构。烧嘴设有燃料入口1和一次风入口2，燃料入口与煤粉输送管路连接，一次风入口2和三次风入口34与鼓风机连接，二次风入口4与富氧管路连接。二次风入口处的辅助燃料喷嘴35为液体燃料喷嘴，三次风入口处的辅助燃料喷嘴为气体燃料喷嘴。间壁煅烧炉设有煅烧室24和烟气室20，煅烧室和烟气室相间设置，煅烧室和烟气室之间用导热砖隔开。烟气室设有进气口19和出气口21，煅烧室设有加料口28、出料口31和分解气体出口29。加料口与加料车27连通，出料口与出料通道26连接。煅烧室内设有风扇25，风扇与风机23轴连接。出料通道26设有冷却介质入口32，冷却介质入口与冷却介质循环***连接，用分解的二氧化碳作冷却介质。燃烧室的烟气出口分为两路，一路通过旋风分离器连接到间壁煅烧炉的进气口19，间壁煅烧炉出气口21与废热锅炉18连接，另一路直接连接到废热锅炉，两路连接管路设有阀门11。分解气处理单元设有分解气净化设备、分解气冷却设备和分解气储罐，分解气净化设备、分解气冷却设备和分解气储罐依次连接。分解气体出口29与分解气净化设备连接。

利用间壁煅烧炉生产优质石灰产品和回收高纯度二氧化碳气体过程是，石灰石物料经加料车27和加料口28进入煅烧室24，由燃烧室5煤粉燃烧产生的高温烟气经旋风分离器10除尘后进入烟气室20，通过导热砖30间壁加热煅烧室的物料，石灰石高温分解成石灰和二氧化碳，二氧化碳逐渐上升，由顶部的风扇驱动穿透物料向下运动，在物料炉膛产生二氧化碳的气流循环，增加间壁窑的加热效率。石灰经出料口31进入出料通道26，冷却介质二氧化碳经-冷却介质入口32进入出料通道冷却石灰，冷却后的石灰出炉。冷却石灰后的高温二氧化碳进入煅烧室与分解产生的二氧化碳一起经分解气体出口29到分解气处理单元处理，处理后的二氧化碳一部分继续循环作冷却介质，一部分作为副产出装置。燃烧室高温烟气的另一路经连接管路直接进入废热锅炉18发生蒸汽，驱动发电设备发电，根据生产需要，通过连接管路上的阀门11调节两路烟气的流量。燃烧室5的结构和操作与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种以煤粉为燃料的煅烧装置，包括燃烧室（5）、旋风分离器（10）、煅烧炉窑、废热锅炉（18）和发电设备，其特征是：所述燃烧室设有烧嘴（3）、二次风入口（4）、高温烟气出口（9）、熔渣池（6）和出渣口（7），所述烧嘴位于燃烧室的上部或侧部，所述二次风入口位于燃烧室的侧部，二次风入口切向安装或径向安装；所述废热锅炉设有蒸汽盘管（17），所述蒸汽盘管与发电设备连接；所述燃烧室的高温烟气出口分为两路，一路通过旋风分离器连接到煅烧炉窑，另一路连接到废热锅炉；所述燃烧室的燃烧室壁（8）为耐火砖砌筑结构或耐火砖砌筑加水冷壁结构。

2.根据权利要求1所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述煅烧炉窑为梁式窑（13）、套筒窑、回转窑、环形窑或间壁煅烧炉（22）。

3.根据权利要求2所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述梁式窑（13）的窑体内分为预热带、煅烧带和冷却带，所述预热带设有上抽吸梁（12）、所述煅烧带设有烟气入口或进气梁（14），所述冷却带设有下抽吸梁（15）；所述上抽吸梁出口与废气排放***连接，所述烟气入口或进气梁的入口与旋风分离器的出口连接，所述下抽吸梁与换热器连接。

4.根据权利要求2所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述间壁煅烧炉（22）设有煅烧室（24）和烟气室（20），煅烧室和烟气室相间设置，煅烧室和烟气室之间用导热砖（30）隔开；所述烟气室设有进气口（19）和出气口（21），进气口与旋风分离器出口连接，出气口与废热锅炉连接；所述煅烧室设有加料口（28）、出料口（31）、分解气体出口（29）和出料通道（26），加料口与加料车（27）连通，出料口与出料通道（26）连接；煅烧室内设有风扇（25）。

5.根据权利要求4所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述装置设有分解气处理单元（33），分解气处理单元设有分解气净化设备、分解气冷却设备和分解气储罐，分解气净化设备、分解气冷却设备和分解气储罐依次连接；所述分解气体出口（29）与分解气净化设备连接。

6.根据权利要求4所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述出料通道（26）设有冷却介质入口（32），所述冷却介质入口与冷却介质循环***连接。

7.根据权利要求1所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述燃烧室（5）为竖式圆筒体结构或卧式圆筒体结构，所述竖式圆筒体结构燃烧室的烧嘴（3）位于燃烧室的上部，高温烟气出口（9）位于燃烧室的下部；所述卧式圆筒体结构燃烧室的烧嘴位于燃烧室的一侧，高温烟气出口位于燃烧室的另一侧。

8.根据权利要求7所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述燃烧室（5）设有三次风入口（34），竖式圆筒体结构燃烧室的三次风入口位于高温烟气出口（9）的下部，卧式圆筒体结构燃烧室的三次风入口位于高温气体出口的上部。

9.根据权利要求8所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述二次风入口（4）和/或三次风入口（34）处设有辅助燃料喷嘴（35），所述辅助燃料喷嘴为气体燃料喷嘴、液体燃料喷嘴或固体燃料喷嘴；所述一次风入口（2）与鼓风机、富氧管路或氧气管路连接，二次风入口与鼓风机、富氧管路或氧气管路连接，三次风入口与鼓风机、富氧管路或氧气管路连接。

10.根据权利要求1所述的以煤粉为燃料的煅烧装置，其特征是：所述发电设备设有蒸汽轮机和发电机组，蒸汽轮机和发电机组连接，所述蒸汽盘管（17）与蒸汽轮机连接。