水泥分解炉及使用其促进炉内烟气混合方法技术

本发明专利技术是关于一种水泥分解炉，其包括炉体和三次风管道，所述三次风管道连接于与所述炉体，还包括：引射器，连接于所述炉体，用于向所述炉体内提供混合气体；所述引射器主要由喷嘴、引气室、混合管和扩散管组成；第一管道，连接于所述引射器和所述三次风管道；第二管道，连接于所述喷嘴，用于向所述引射器提供气体；所述引射器用于将气体混合后，输送至所述炉体内；在竖直方向上，所述引射器与所述炉体的连接位置高于所述三次风管道与所述炉体的连接位置。本发明专利技术还提供了一种采用该水泥分解炉促进炉内烟气混合的方法。本发明专利技术的分解炉及方法大幅度提升分解炉内烟气的混合效果，促进烟气各组分的传质、传热及化学反应。

Cement Decomposition Furnace and Its Application to Promote Flue Gas Mixing in Furnace

【技术实现步骤摘要】
水泥分解炉及使用其促进炉内烟气混合方法
本专利技术涉及一种水泥工业窑用装置，特别是涉及一种水泥分解炉及使用其促进炉内烟气混合方法。
技术介绍
在水泥工业生产中，目前普遍使用的是在线式分解炉，来自窑尾的烟气由分解炉底部喷入分解炉，自窑头引入的三次风由分解炉下部锥体段入炉，经过预热的生料分散后通过一点或多点进入分解炉体下部，燃料则通过气力输送的方式进入炉体。经过分解炉内物料、燃料的分散、混合、燃烧、分解、输送等一系列的作用后，分解的生料随热烟气一道由分解炉出口排出。由于分解炉喂料点、喂煤点、三次风、窑内烟室进风等位置关系，造成分解炉内流场分布不均匀，烟气内各组分的混合、烟气与颗粒物的混合效果均较差，这是影响碳酸盐分解、燃料燃烧、分级燃烧、SNCR脱硝、生活垃圾处置等过程的重要因素。如果能够促进分解炉内烟气的混合，将会极大促进上述过程化学反应速率，提高分解炉出口反应程度，提升分解炉内煤粉燃尽率、脱硝率、生活垃圾处置量等。现有技术中，提升分解炉内烟气混合效果的主要方法有以下两种：一种方法是改善分解炉自身结构，例如改变分解炉内风、料、煤的相对位置，利用炉内自身扰流来提高烟气混合效果，但在具体实施过程中存在一定难度，促进分解炉烟气混合的代价是显著增大了分解炉内的阻力，同时按照旋流反应器后返回分解炉的生料在下料管内产生结皮、堵塞等现象，另外存在改造所需空间大、改造费用高等的缺陷。另一种方法则是强制鼓入外部气流，促进分解炉内烟气流动，增加湍流效果，促进烟气混合。将大量冷风通过高压鼓风的形式喷入分解炉内，虽然不会增大其阻力损失，但鼓入过多冷风必然会降低分解炉温度，影响燃料燃烧、生料分解等过程。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种水泥分解炉及使用其促进炉内烟气混合方法，克服了现有技术存在的缺陷，大幅度提升分解炉内烟气的混合效果，促进烟气各组分的传质、传热及化学反应，在几乎不影响分解炉温度的同时，提升分解炉内煤粉燃尽率、生料分解率、CO燃尽率、SNCR脱硝效率、生活垃圾处置量等。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种水泥分解炉，其包括：炉体和三次风管道，所述三次风管道连接于与所述炉体，所述分解炉还包括：引射器，连接于所述炉体，用于向所述炉体内提供混合气体；所述引射器主要由喷嘴、引气室、混合管和扩散管组成；第一管道，连接于所述引射器和所述三次风管道；第二管道，连接于所述喷嘴，用于向所述引射器提供气体；所述引射器用于将来自于所述第一管道的气体和所述第二管道的气体在所述引射器的混合管内进行混合，并将混合后的气体输送至所述炉体内；在竖直方向上，所述引射器与所述炉体的连接位置高于所述三次风管道与所述炉体的连接位置。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的水泥分解炉，其中所述第一管道设置在所述三次风管道的进气口和阀门之间，并且所述第一管道的轴线垂直于所述三次风管道的轴线。优选的，前述的水泥分解炉，其中所述引射器的轴线平行于所述三次风管道的轴线。优选的，前述的水泥分解炉，其中所述引射器连接在所述炉体的中部。优选的，前述的水泥分解炉，其中所述分解炉还包括：风机或压缩机，与所述第二管道连接，用于提高进入所述第二管道的气体的压力。优选的，前述的水泥分解炉，其中所述混合管内设有热电偶，用于测量所述混合管内混合气体的温度。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种采用前述的水泥分解炉促进炉内烟气混合的方法，其包括：将所述三次风管道的三次风分成两路进入所述炉体中，其中，将所述三次风管道的三次风分成两路进入所述炉体中，其中，第一路三次风经过所述三次风管道直接进入所述炉体内，保证炉体内大部分燃料的燃烧；第二路三次风经过所述第一管道进入所述引射器内，与来自所述第二管道的气体混合后，再进入所述炉体内；所述第一路三次风的风量大于三次风总风量的95％。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的促进炉内烟气混合的方法，其中来自所述第二管道的气体为压缩空气，其风量占所述三次风总风量的1％-2％。优选的，前述的促进炉内烟气混合的方法，其中来自所述第二管道的气体的压力为28kPa-60kPa。优选的，前述的促进炉内烟气混合的方法，其中来自所述第二管道的气体的流动速度为50-300m/s。借由上述技术方案，本专利技术水泥分解炉及使用其促进炉内烟气混合方法至少具有下列优点：1、本专利技术在现有水泥分解炉的基础上设置引射器，所述引射器用于将来自于所述第一管道的气体和所述第二管道的气体在所述引射器的混合管内进行混合，并将混合后的气体输送至所述炉体内；在竖直方向上，所述引射器与所述炉体的连接位置高于所述三次风管道与所述炉体的连接位置。本专利技术通过对原有分解炉进行简单改造即可大幅度提升分解炉内烟气的混合效果，促进烟气各组分的传质、传热及化学反应。2、本专利技术将三次风管道的三次风分成两路进入所述炉体中，其中，第一路三次风经过所述三次风管道直接进入所述炉体内，保证炉体内大部分燃料的燃烧；第二路三次风经过所述第一管道进入所述引射器内，与来自所述第二管道的气体混合后，再进入所述炉体内；所述第一路三次风的风量大于三次风总风量的95％。本专利技术方法通过高压冷风卷吸低压的高温三次风，经过混合后一起喷入分解炉内，促进高温烟气的混合，并加速烟气中生料粉和煤粉的分散和传热。3、与仅仅喷入高压冷风的方法相比，本专利技术的分解炉和方法通过外部引射器将冷风喷入分解炉的同时混合部分三次风，在显著降低冷风喷入量，减少对分解炉烟气温度影响的同时，明显增强了对分解炉内高温烟气的搅动作用，提高了烟气的混合效果，从而有助于提高分解炉内煤粉燃尽率，提高分解炉产量；促进CO与O2的混合效果，提高CO燃尽率；促进NO的均匀分布，提高SNCR脱硝效率；促进生活垃圾未燃尽颗粒与烟气的混合，提高生活垃圾处置量等。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术一个实施例的水泥分解炉的结构示意图；图2是本专利技术另一个实施例的水泥分解炉的结构示意图；图3是本专利技术实施例的水泥分解炉的A部放大图；图4a、图4b、图4c、图4d和图4e是本专利技术实施例中不同喷射量及喷射速度下分解炉出口NO浓度分布的示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的水泥分解炉及使用其促进炉内烟气混合方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。如图1-3所示，本专利技术提出了一种水泥分解炉，其包括炉体11和三次风管道12，所述三次风管道21连接于所述炉体11，引射器3，连接于所述炉体11，用于向所述炉体内提供混合气体；所述引射器3主要由引气室31、喷嘴32、混合管33和扩散管34组成；第一管道21，连接于所述引射器3和所述三次风管道12；第二管道41，连接于所述喷嘴32，用于向所述引射器3提供气体；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥分解炉，包括炉体和三次风管道，所述三次风管道连接于与所述炉体，其特征在于，所述分解炉还包括：引射器，连接于所述炉体，用于向所述炉体内提供混合气体；所述引射器主要由喷嘴、引气室、混合管和扩散管组成；第一管道，连接于所述引射器和所述三次风管道；第二管道，连接于所述喷嘴，用于向所述引射器提供气体；所述引射器用于将来自于所述第一管道的气体和所述第二管道的气体在所述引射器的混合管内进行混合，并将混合后的气体输送至所述炉体内；在竖直方向上，所述引射器与所述炉体的连接位置高于所述三次风管道与所述炉体的连接位置。

【技术特征摘要】
1.一种水泥分解炉，包括炉体和三次风管道，所述三次风管道连接于与所述炉体，其特征在于，所述分解炉还包括：引射器，连接于所述炉体，用于向所述炉体内提供混合气体；所述引射器主要由喷嘴、引气室、混合管和扩散管组成；第一管道，连接于所述引射器和所述三次风管道；第二管道，连接于所述喷嘴，用于向所述引射器提供气体；所述引射器用于将来自于所述第一管道的气体和所述第二管道的气体在所述引射器的混合管内进行混合，并将混合后的气体输送至所述炉体内；在竖直方向上，所述引射器与所述炉体的连接位置高于所述三次风管道与所述炉体的连接位置。2.根据权利要求1所述的水泥分解炉，其特征在于，所述第一管道设置在所述三次风管道的进气口和阀门之间，并且所述第一管道的轴线垂直于所述三次风管道的轴线。3.根据权利要求1所述的水泥分解炉，其特征在于，所述引射器的轴线平行于所述三次风管道的轴线。4.根据权利要求1所述的水泥分解炉，其特征在于，所述引射器连接在所述炉体的中部。5.根据权利要求1所述的水泥分解炉，其特征在于，所述分解炉还包括：风机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杰，房晶瑞，汪澜，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11