一种喷燃烟煤立式热风炉制造技术

本发明专利技术涉及一种用于陶瓷生料喷雾干燥的喷燃烟煤立式热风炉，属于燃烧技术领域。由燃烧室、立式混合室和旋风除尘器组成，所述的燃烧室的一侧安装双旋流煤粉燃烧器，另一侧连通立式混合室，所述混合室的顶部安装排放烟囱，上部连通旋风除尘器。双旋流煤粉燃烧器吸入的一次风为送煤风，吸入的二次风为旋风除尘器的烟气添加少量空气。所述的混合中部有二层旋风通风环，每层通风环有多个通风口，所有通风口向同一个水平方向倾斜一定角度，向混合部鼓入空气作为助燃三次风。本发明专利技术的风炉提供稳定的不间断的定量热风进入陶瓷喷雾塔，烘干产品多余的水份。煤粉燃烬率达到99％以上，炉渣含碳量小于1％以下，并能做到炉渣及时自动排出炉外。

A Vertical Hot Blast Furnace with Bituminous Coal Injection

The invention relates to a spray burning bituminous coal vertical hot stove for spray drying of ceramic raw meal, which belongs to the combustion technical field. The combustion chamber is composed of a combustion chamber, a vertical mixing chamber and a cyclone dust collector. One side of the combustion chamber is equipped with a Dual-swirl pulverized coal burner, the other side is connected with a vertical mixing chamber. The top of the mixing chamber is equipped with a discharge chimney and the upper part is connected with a cyclone dust collector. The primary air inhaled by the Dual-swirl pulverized coal burner is the coal supply air, and the secondary air inhaled is the addition of a small amount of air to the flue gas of the cyclone dust collector. There are two cyclone ventilation rings in the middle of the mixing section. Each layer has several ventilation openings. All the ventilation openings incline to the same horizontal direction at a certain angle, and air is injected into the mixing section as a combustion-supporting third wind. The wind furnace of the invention provides stable and uninterrupted quantitative hot air entering the ceramic spray tower and drying the excess moisture of the product. The burnout rate of pulverized coal is over 99%, the carbon content of slag is less than 1%, and the slag can be discharged out of the furnace in time and automatically.

【技术实现步骤摘要】
一种喷燃烟煤立式热风炉
本专利技术涉及一种用于陶瓷生料喷雾干燥的喷燃烟煤立式热风炉，属于燃烧

技术介绍
陶瓷厂干燥喷雾塔湿法制备生料的供热系统，我国早期50-70年代，由于我国严重缺少天然气或燃油，大部分陶瓷厂采用了人工加煤(烟煤)的热风炉，这种炉型，投资省、见效快。但存在着严重的缺点：供热不稳，热量难以满足生产工艺要求；且工人劳动强度大，这种炉型已逐步淘汰。进入90年代至今有相当部分的陶瓷厂在干燥喷雾塔供热系统改为链排炉，实现了机械化。但也存在严重的问题，如环境污染大，不易形成全自动作业，供热也不稳，烟气中的粉尘含量较大，燃烧不完全，大量未燃烬的碳粒进入干燥喷雾塔内影响了产品质量，特别生产高档陶瓷砖是无法实现。进入2005年后，许多陶瓷厂的干燥喷雾塔纷纷改为燃气热风炉或燃轻柴油热风炉，以减少陶瓷生料被污染的局面。由于陶瓷行业是一种竞争很厉害的行业。陶瓷行业内比成本、比产品、比售价、比市场、比厂内环境污染程度。特别是中小型陶瓷厂，如果全部改为天然气，其生产成本很难降下来。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种喷燃烟煤立式热风炉。一种喷燃烟煤立式热风炉，由燃烧室、立式混合室和旋风分离器组成，所述的燃烧室的一侧安装双旋流煤粉燃烧器，另一侧连通立式混合室，所述混合室的顶部安装排放烟囱，上部连通旋风分离器。双旋流煤粉燃烧器吸入的一次风为送煤风，吸入的二次风为旋风分离器的烟气添加少量空气。所述的混合中部有二层旋风通风环，每层通风环有多个通风口，所有通风口向同一个水平方向倾斜一定角度，向混合部鼓入空气作为助燃三次风。所述二层旋风通风环的下层通风环，还与脱硝试剂、压缩空气连接，吸入氨水或尿素，与空气混合喷入混合室内，对烟气进行脱硝。所述的燃烧室、混合室和旋风分离器底部通过下灰斗与外部的水封式出渣水箱连接，形成出渣系统。所述的旋风分离器采用钢板作为外壁，内衬耐火材料。本专利技术的风炉提供稳定的不间断的定量热风进入陶瓷喷雾塔，烘干产品多余的水份。煤粉燃烬率达到99％以上，炉渣含碳量小于1％以下，并能做到炉渣及时自动排出炉外。或者在不影响陶瓷生料质量的前提下，基本上随高温烟气流进入塔内与陶瓷生料均混，以达到节能的目的。同时立式喷烟煤粉热风炉实现PLC全自动无人值守或中控加巡视员的生产状态。车间内外环境达到了燃气或燃油(柴油)生产水平。为我国及东南亚一带的国家在节能减排工作上做了一定的贡献。附图说明图1，喷燃烟煤立式热风炉结构示意图，同时标有气流的温度压力分布。其中，1-燃烧室，2-混合室，3-旋风分离器，4-双旋流煤粉燃烧器，5-排放烟囱，6-二层旋风通风环，7-水封式出渣水箱。图2，三次风旋转气流分配示意图。图3，高温旋风分离器结构示意图。图4，高温旋风分离器中粉尘分布模拟示意图，颜色深表示粉尘多，颜色浅表示粉尘少。具体实施方式如图1所示，一种喷燃烟煤立式热风炉，由燃烧室、立式混合室和旋风除尘器组成，所述的燃烧室的一侧安装双旋流煤粉燃烧器，另一侧连通立式混合室，所述混合室的顶部安装排放烟囱，上部连通旋风分离器。双旋流煤粉燃烧器吸入的一次风为送煤风，吸入的二次风为旋风分离器的烟气添加少量空气。如图3所示，所述的混合中部有二层旋风通风环，每层通风环有多个通风口，所有通风口向同一个水平方向倾斜一定角度，向混合部鼓入空气作为助燃三次风。所述二层旋风通风环的下层通风环，还与脱硝试剂、压缩空气连接，吸入氨水或尿素，与空气混合喷入混合室内，对烟气进行脱硝。从图1可以看出：煤粉喷燃从炉底处喷出，对烟煤来讲，由于无“后燃”现象，在满足有效的燃烧空间情况下，基本公式：V＝QG/q公式中V-代表有效的燃烧空间M3Q-代表最低烟煤的发热值(Kcal/H)；G-代表喷煤量(kg/h)；q-常数1.6×106。采用双旋流煤粉燃烧器其喷燃效果燃烬率为99％，未燃烧率为1％，但仍然不够。为此，我们在煤粉燃烧的混合室中，增加了两层同向的旋转三次风(见图2)。一则延长了烟气中未燃烬的碳粒子停留时间；二则由于炉内是一种负压状态，在轴向的烟气速度一定情况下，产生同向的旋转烟气流。由于在离心力的作用下，大部分的未燃烬的碳粒子，抛向炉壁，产生旋转气流，大大延长了烟气在炉内停留时间，从而进一步满足了煤粉的燃烧要求。同时由于在旋转气流作用下，大量的半熔融的炉灰，覆盖在耐火砖的表面，形成一个保温层，耐火砖表面得到了一定保护，使耐火砖不被直接冲刷，极大延长了耐火砖的使用寿命。三则，由于旋转烟气流离心力的作用，炉内除渣也更为顺利。四则，从图2中可以看出：在下层旋风口中，我们加装了氨水或尿素脱销系统；其反应式为：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O；4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O；而此区间的温度正是脱硝反应窗口，此区域与空气混合度、还原剂停留时间完全合乎高温烟气脱硝条件。即我们称之为SNCR(选择非催化剂还原法)。因此，这种炉型应用于当前最先进的煤粉燃烧技术即烟气再循环技术，形成低NOX、低O2还原与氧化反应(由低温进入高温)，极大降低了NOX的生成；同时还采用煤粉燃烧的多级配风技术，让煤粉烧的更干净更彻底。由于陶瓷喷雾干燥塔有各种不同的尺寸和型号。因此热风炉供热系统必须设计不同型号,不同燃烧空间的立式热风炉来满足不同供热能力。并提供稳定的热风量与入塔温度。其烟气温度一般控制在550℃-650℃之间,烟气中的粉尘中含碳量为零或接近于零。其它主要的化学成分如CaO；Al2O3；SiO2；Fe2O3这与陶瓷厂生料的化学成分基本为一致，只是各自含量比例略为有些差异。这种烟气粉尘均混入陶瓷生料中，对于陶瓷料的质量是没有影响的。大多数工厂基本上将旋风收尘器照搬过来，其在高温下除尘效果并不理想。主要是中心筒不尽合理。造成烟气流旋转离心力不足，进而影响除尘或出渣。一般来讲，陶瓷厂喷雾干燥塔供热能力要求都比较大，在工厂内数量不只一台或者有多台。因此，高温旋风分离器，一般做成双筒或单筒。本专利技术针对性的提供的旋风分离器，由上至下分为三个部分：旋风除尘段、除尘段和下渣段，所述旋风除尘段和除尘段由筒体和椎体组成，中心排气筒的插入深度为烟气入口高度的80％。如图3所示。所述的旋风除尘段的筒体为螺壳结构，由四个1/4圆周段组成，1/4圆周的半径依次为R4＝0.445D1，R3＝0.375D1，R2＝0.305D1，R1＝0.235D1，四个圆周的圆心组成边长为0.035D1的正方形，其中D1为筒体的直径。本专利技术针对性的提供的旋风分离器主要是将热风炉产生的大量烟气分成几部分，同时对高温烟气中的粉尘进行分离，以达到有效地分离烟气中的粉尘。同时对于高效高温旋风分离器还是第二煤粉燃烧室，对于未燃烬的烟气中的碳粒子起到很好第二次燃烧的作用，也就是说，极大的延长了煤粉燃烧时间，更有利于喷雾干燥塔烘干陶瓷生料的要求。同时在合理的设计情况下，一台立式燃煤热风炉可以拖动二台喷雾干燥塔供热，以达到节省投资的目的。在新的高效旋风分离器除尘段我们增设了直行段(见图3)，这在一般旋风收尘器设计图纸中是没有的，冷态或中温粉尘是没有粘连性，但是高温分离器内温度有近900℃。烟气中的粉尘必定会产生粘连性，因此，分离后的粉尘流动性极差，甚至会产生堵塞现象。因此，在高温烟气分离器中设计垂直部分会很快本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷燃烟煤立式热风炉，其特征在于，由燃烧室、立式混合室和旋风除尘器组成，所述的燃烧室的一侧安装双旋流煤粉燃烧器，另一侧连通立式混合室，所述混合室的顶部安装排放烟囱，上部连通旋风除尘器。

【技术特征摘要】
1.一种喷燃烟煤立式热风炉，其特征在于，由燃烧室、立式混合室和旋风除尘器组成，所述的燃烧室的一侧安装双旋流煤粉燃烧器，另一侧连通立式混合室，所述混合室的顶部安装排放烟囱，上部连通旋风除尘器。2.根据权利要求1所述的热风炉，其特征在于，双旋流煤粉燃烧器吸入的一次风为送煤风，吸入的二次风为旋风除尘器的烟气添加少量空气。3.根据权利要求1或2所述的热风炉，其特征在于，所述的混合中部有二层旋风通风环，每层通风环有多个通风口，所有通风口向同一个水平方向倾斜一定角度，向混合部鼓入空气作为助燃三次风。4.根据权利要求3所述的热风炉，其特征在于，所述二层旋风通风环的下层通风环，还与脱硝试剂、压缩空气连接，吸入氨水或尿素，与空气混合喷入混合室内，对烟气进行脱硝。5.根据权利要求1或2所述的热风炉，其特征在于，所述的燃烧室、混合室和旋风除尘器底部通过下灰斗与外部的水封式出渣水箱连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕宜德，吕元，吕复，
申请(专利权)人：武汉奥杰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42