一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机制造技术

本发明专利技术涉及钢铁行业球团生产领域，提供一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机。其中，带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，包括燃料进气管和烧嘴砖，燃料进气管包括进口管段和扩口管段；扩口管段被内分流管分隔形成内环流通道和外环流通道；内环流通道和外环流通道的尾部分别设置有旋流角度不同的内环旋流器和外环旋流器；燃料进气管插入所述烧嘴砖中，且燃料进气管与烧嘴砖的内衬之间形成一次风的风道。该方案煤气的双旋流技术，使得高温烟气被旋流卷吸和回流，提高了燃烧的安全性和稳定性，解决了开炉初期燃烧器容易脱火和回火的问题。此外，在高温条件下，煤气双旋流技术可以提高燃烧效率并降低了NOx的生成率。

A double swirling burner with gas for a belt calciner and a belt calciner

The invention relates to the production field of ball pellets in the steel industry, and provides a double swirling burner with gas for a belt calciner and a belt type calciner. The gas double swirl burner belt type roasting machine, including fuel intake pipe and a burner tile, fuel inlet pipe including inlet section and the flaring pipe; flaring pipe was in shunt is divided into inner flow channel and outer circulation channel; the inner flow passage and the outer circulation channel is provided with a tail part the inner and outer swirler swirl angle; the fuel inlet pipe is inserted into the burner brick, a wind duct is formed between the fuel and the air inlet pipe and the burner brick lining. The technology of double swirl gas, the high temperature flue gas by vortex entrainment and reflux, improve combustion safety and stability, solves the problem of removal of fire and tempering to initial furnace burner. In addition, under the high temperature condition, the gas double swirling technology can improve the combustion efficiency and reduce the generation rate of NOx.

【技术实现步骤摘要】
一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机
本专利技术涉及钢铁行业球团生产领域，提供一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机。
技术介绍
近年来，随着我国钢铁工业的迅速发展，对高炉炉料结构合理配比的要求越来越高。从实现高炉合理炉料结构和我国富矿资源缺乏的实际情况出发，高炉大量使用球团矿等人造富矿，是我国高炉炉料结构的发展方向，同时也促进了我国球团矿生产的迅速发展。球团生产工艺主要有竖炉法、链篦机-回转窑法、带式焙烧机法三种，这三种球团生产工艺各具特色。竖炉球团工艺是最早发展起来的，曾一度发展很快。其生球在一个矩形的炉内来进行和完成干燥、预热、焙烧、冷却四个过程。虽然这种方法的工艺简单、结构紧凑、投资便宜，但是由于其单炉生产能力小，对原料的适应性较差，且成品质量较差，因此在应用和发展上有一定的限制。早在20世纪70年代，竖炉球团在国外就已停滞不前，逐步走向衰落。链篦机-回转窑最早用于水泥工业。1960年由美国的爱里斯-哈默斯公司推广到生产铁矿球团。这种新的球团工艺迅速得到了世界钢铁部门的重视，并获得了快速的发展。我国在使用链篦机-回转窑工艺生产氧化球团的开发比较晚，1990年前仅有4台生产线。至今，全国有超过28条生产能力百万t以上球团矿的链篦机-回转窑法球团生产线，总产量占全国球团产量60％以上。带式焙烧机在设备结构、工艺过程和原料适应性等方面与链篦机-回转窑工艺存在较大差异。带式焙烧机球团工艺的焙烧全过程均在同一台设备上进行，工序比较复杂，且各工序之间的交互影响较大，对原料的稳定性要求更高。带式焙烧机由于要承受较髙的焙烧烟气温度，因此需要在机体上应用耐高温性能极好的特殊合金钢。目前世界球团生产，带式焙烧机球团矿生产能力为2.05亿吨/年，占世界总能力的66.4％，链篦机—回转窑球团矿生产能力为8060万吨/年，占世界总能力的26.1％，竖炉球团矿生产能力为2300万吨/年，占世界的7.5％。而我国球团矿的生产主要依靠链篦机—回转窑工艺，一小部分是即将遭淘汰的竖炉工艺，而目前具备生产能力的带式焙烧机生产线只有三条，一条为鞍钢200万吨生产线，一条为首钢京唐400万吨生产线，另一条为包钢新体系500万吨球团生产线，其中包钢的带式焙烧机尚未投产。从数据对比上不难看出，我国带式焙烧机在球团矿生产中所占的比例距离世界平均水平还很大，带式焙烧机在我国的发展还大有前途，具有广阔的发展空间。在带式焙烧机生产过程中，球团平铺在台车上，燃烧室产生的高温烟气从燃烧室末端排出后进入带式焙烧机炉内，通过台车底部的风机负压抽吸作用，高温烟气对台车上的生球进行干燥、预热、焙烧等热工过程，整个工艺过程中球团相对位置静止不动。燃烧器在带式焙烧机所有设备中占有非常重要的地位。由于带式焙烧机工作原理的独特性，燃烧器要保证带式焙烧机在低温开炉时燃烧的安全性和稳定性，不脱火，不回火，在高温正常生产条件下燃烧效率高，NOx排放低，燃烧火焰形状不发生偏烧现象，同时出口烟气温度分布均匀。可以说燃烧器技术是否成熟在一定程度上决定了带式焙烧机技术能否成功。通过对国内外已报导的专利文献检索后发现，目前国内外针对带式焙烧机燃烧器的文献资料很少，对普通双旋流燃烧器技术的介绍较多。但是绝大部分公开的双旋流燃烧器技术是空气和煤气双旋流技术，即空气和煤气分别旋流后再混合进行燃烧；还有少部分是空气双旋流，煤气不旋流技术。其中最接近的专利技术为专利申请号为201310313851.7的专利，其公开了一种大差异热值双燃气双旋流燃烧器。该专利结构中的大差异热值双燃气双旋流燃烧器为四通道燃烧器，从内到外四个通道分别为高热值燃气通道、低热值燃气通道、第一空气通道和第二空气通道。其中第一空气通道和第二空气通道共用一个空气总管，在总管设有翻板阀对第一空气通道和第二空气通道的空气流量进行手动分配调节。当使用单一热值燃气或者高低热值燃气混合使用时，通过调节空气总管翻板阀来调节第一空气通道和第二空气通道的空气流量分配，保证在使用不同热值燃气时，燃烧器始终能够提供稳定的空气配比，从而使得燃烧时燃气和空气能够充分混合，稳定燃烧。该专利的根本目的在于使得燃烧器可以使用两种大差异热值的燃气，即一种高热值燃气和一种低热值燃气。由于不同热值的燃气燃烧所需要的空气量不同，因此才设计出一种可以对两个空气通道的空气流量进行调节的装置进行匹配，以满足大差异热值双燃气在同一燃烧器上进行无差别切换燃烧的要求。显然该专利技术并不适合带式焙烧机工艺要求。原因如下：第一、带式焙烧机需要使用高热值燃气供热，低热值燃气无法满足热量需求，因此带式焙烧机不可能采用该专利技术中高低热值燃气掺混燃烧的方法。第二、带式焙烧机工艺和结构决定了其燃烧系统需要配备一次风和二次风，一次风从燃烧器进入，而二次风在燃烧器出口处由单独的二次风道垂直进入，单靠从燃烧器进入的一次风无法满足正常生产工况下带式焙烧机工艺对助燃空气的流量和温度的要求。在开炉阶段，炉温较低，此时二次风流量为零，仅靠常温一次风提供助燃风，炉温慢慢升高；在正常工况下，由于球团的焙烧需要大量的热量，因此单靠一次风已经不能满足要求，此时常温一次风流量为零，高温二次风提供助燃风，且二次风对燃气的空气过剩系数高达10以上，单靠从燃烧器进入的一次风无法满足要求。而现有技术中适用于带式焙烧机上的燃烧器，往往存在开炉初期燃烧器容易脱火和回火，以及高温正常生产条件下NOx排放率高、燃烧效率低的问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是：提供一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，解决现有技术中存在的适用于带式焙烧机上的燃烧器存在开炉初期燃烧器容易脱火和回火，以及高温正常生产条件下NOx排放率高、燃烧效率低的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，包括燃料进气管和烧嘴砖，所述燃料进气管包括进口管段和远离所述进口管段的扩口管段；所述扩口管段内设置有与其同轴的内分流管，所述内分流管和燃烧器芯部之间形成内环流通道，所述扩口管段和所述内分流管之间形成外环流通道；所述内环流通道的尾部设置有内环旋流器，所述外环流通道的尾部设置有外环旋流器，且所述内环旋流器和所述外环旋流器的旋流角度不同；所述燃料进气管插入所述烧嘴砖中，且所述燃料进气管与所述烧嘴砖的内衬之间形成用于通入一次风的风道。优选地，所述内环旋流器的叶片数量为4～8片，旋流角度为20°～30°；所述外环旋流器的叶片数量为10～14片，旋流角度为25°～35°。优选地，所述内环旋流器的旋流角度为25°，所述外环旋流器的旋流角度为30°。优选地，所述扩口管段和所述内分流管的出口处设置成缩口形式。优选地，所述烧嘴砖上设置有一个用于插入所述燃料进气管的柱形通孔；所述烧嘴砖上固定有用于和炉体安装的连接法兰。优选地，所述烧嘴砖上开设有窥视孔并固定有点火器和UV探头。优选地，所述风道与一次风进风管相通。优选地，所述燃料进气管与煤气管连接。本专利技术还提供一种带式焙烧机，包括上述带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器。(三)有益效果本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，包括燃料进气管和烧嘴砖，所述燃料进气管包括进口管段和远离所述进口管段的扩口管段；所述扩口管段内设置有与其同轴的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，其特征在于，包括燃料进气管和烧嘴砖，所述燃料进气管包括进口管段和远离所述进口管段的扩口管段；所述扩口管段内设置有与其同轴的内分流管，所述内分流管和燃烧器芯部之间形成内环流通道，所述扩口管段和所述内分流管之间形成外环流通道；所述内环流通道的尾部设置有内环旋流器，所述外环流通道的尾部设置有外环旋流器，且所述内环旋流器和所述外环旋流器的旋流角度不同；所述燃料进气管插入所述烧嘴砖中，且所述燃料进气管与所述烧嘴砖的内衬之间形成用于通入一次风的风道。

【技术特征摘要】
1.一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，其特征在于，包括燃料进气管和烧嘴砖，所述燃料进气管包括进口管段和远离所述进口管段的扩口管段；所述扩口管段内设置有与其同轴的内分流管，所述内分流管和燃烧器芯部之间形成内环流通道，所述扩口管段和所述内分流管之间形成外环流通道；所述内环流通道的尾部设置有内环旋流器，所述外环流通道的尾部设置有外环旋流器，且所述内环旋流器和所述外环旋流器的旋流角度不同；所述燃料进气管插入所述烧嘴砖中，且所述燃料进气管与所述烧嘴砖的内衬之间形成用于通入一次风的风道。2.根据权利要求1所述的带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，其特征在于，所述内环旋流器的叶片数量为4～8片，旋流角度为20°～30°；所述外环旋流器的叶片数量为10～14片，旋流角度为25°～35°。3.根据权利要求2所述的带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向锡炎，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43