一种以天燃气为燃料的套筒窑制造技术

本实用新型专利技术提供了一种以天燃气为燃料的套筒窑，包括窑体，上内套筒、下内套筒、上燃烧室和下燃烧室，下内套筒设冷却风出口，上燃烧室和下燃烧室分别设烧嘴，窑体上部设烟气出口，烟气出口经过烟气处理系统与烟囱的烟道连通，窑体的外侧环绕有冷却空气环管、混合环管和分配环管，冷却环管入口与冷却风出口连通，冷却环管出口与混合环管连通，混合环管与烟囱的烟道连通。烟气和冷却空气在混合环管内混合，再由分配环管分配到各烧嘴内，该结构实现了烟气回流，提高了烟气中CO

A sleeve kiln with natural gas as fuel

【技术实现步骤摘要】
一种以天燃气为燃料的套筒窑
本技术涉及一种套筒窑，尤其涉及一种以天燃气为燃料的套筒窑。
技术介绍
套筒窑通常采用煤气和煤炭等含碳能源为燃料，其烟气中含有大量的CO2，CO2的排放会带来温室效应等问题，引起人们的广泛关注。但烟气中CO2回收CO2成本较高，尤其当烟气中CO2浓度较低时，CO2捕集较难且回收装置需做大，进一步增加了CO2捕集难度和回收的成本。其中，以天燃气为燃料的套筒窑，天燃气中含氢，使得其烟气中CO2相对较低，进而增加了CO2的捕集难度，也增加了CO2回收的成本。随着环保标准的提高，污染物排放标准也相应提高了，且排放标准随着环保形势会进一步提高。此外，回收的CO2的用途较为广泛，如制碱、冶炼、驱油、食品等领域，具有一定的经济价值。所以进一步提高以天燃气为燃料的套筒窑排放烟气中CO2浓度有利于CO2捕集及降低回收成本，以及带来的经济效益、社会效益和环境效益具有重要意义。中国技术专利CN208320222U中公开了一种石灰窑烟气再循环系统，包括套筒窑、废气排放系统和烟气处理装置。套筒窑设有烟气出口和再循环烟气入口，烟气出口位于套筒窑的上部，再循环烟气入口位于冷却带下部的再循环烟气入口管。上述专利实现了烟气循环利用，能够提高烟气中CO2浓度。但以500t套筒窑、燃气热值1300kCal/Nm3为例，燃料燃烧的助燃空气主要来自石灰冷却风、一次助燃空气(内套筒冷却风)以及驱动空气，其中石灰冷却风约5000～7000Nm3/h，一次助燃空气约2000～2500Nm3/h，驱动风约6000～7000Nm3/h，石灰冷却风占比约40％，该专利中完全将烟气代替空气作为石灰冷却风，在冷却风量(满足石灰冷却需要)基本相同的情况下，进入窑内的氧气量有较大程度的减少，难以满足燃料燃烧需氧量的要求。同时，上述专利需将烟气降温至环境温度以满足用于冷却的需求，增加了设备投资成本。
技术实现思路
本技术的目的提供了一种以天燃气为燃料的套筒窑，优化了套筒窑的结构，解决了如何提高天燃气为燃料的套筒窑排放烟气中CO2浓度，进而实现高效回收利用CO2的问题。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种以天燃气为燃料的套筒窑，包括窑体，上内套筒、下内套筒、上燃烧室和下燃烧室，所述下内套筒设有冷却风出口，所述上燃烧室和下燃烧室分别设有烧嘴，所述窑体的上部设有烟气出口，所述烟气出口经过烟气处理系统与烟囱的烟道连通，所述窑体的外侧分别环绕有冷却空气环管、混合环管和分配环管，所述冷却空气环管上对应所述冷却风出口设置多个第一冷却空气入口，所述第一冷却空气入口与冷却风出口一一对应连通，所述冷却空气环管上设置第一冷却空气出口；所述混合环管上设置第一混合气入口和第一混合气出口，所述第一混合气入口包括相紧邻设置的第二冷却空气入口和烟气入口，所述第二冷却空气入口与第一冷却空气出口连通，所述烟气入口与烟囱的烟道连通；所述分配环管上设置第二混合气入口，所述第一混合气出口与所述第二混合气入口连通；所述分配环管上对应所述烧嘴还设置多个第二混合气出口，所述第二混合气出口与烧嘴一一对应连接。套筒窑的外侧在原有冷却空气环管的基础上增加了混合环管和分配环管，实现了烟气再循环工艺，提高烟气中的CO2浓度，进而便于CO2的捕集和降低回收成本。其中，混合环管用于将烟气和冷却空气进行均匀混合形成氧气含量较低的混合气，混合气通过管路引入分配环管，由分配环管的出口通过管路引入烧嘴。此外，氧气含量低的混合气代替原冷却空气，对于上燃烧室从低氮燃烧角度而言，降低了燃烧过程中的氧含量，有利于缓和燃烧释热，抑制氮氧化物的生成。上燃烧室为欠氧燃烧，为保证耐材工作环境，燃烧室温度必须严格控制，当上燃烧室给入的空气系数为0.5时，与原工艺对比，在给入相同的氧气量时，给入的混合烟气量增加，进而降低燃烧室温度，反之，在保证相同温度条件下，给入更多的氧气，进而提升套筒窑燃料的燃烬度。优选地，所述第一混合气入口的中心线与第一混合气出口的中心线在同一条直线上。进一步保证冷却空气与烟气在混合环管内混合均匀。优选地，所述第一冷却空气入口沿所述冷却空气环管的周向均匀设置。优选地，所述第二混合气出口沿所述分配环管的周向均匀设置。周向均匀分布确保了套筒窑内的气流均衡。优选地，所述烟气入口与烟气循环风机的出口连通，所述烟气循环风机的入口与烟囱连通，所述烟气循环风机的入口处依次设置流量孔板和蝶阀，所述烟气循环风机的出口处依次设置压力计、单向阀和快速气动切断阀。烟气循环风机将烟气引入混合环管，流量孔板用于监测烟气的流量，压力计监测管道的压力，确保烟气流量、压力适应套筒窑的煅烧工艺要求。本技术的有益效果：本技术提供了一种以天燃气为燃料的套筒窑，套筒窑的外侧原设置冷却空气环管，现增加混合环管和分配环管，实现了烟气再循环工艺，混合环管用于将烟气和冷却空气进行均匀混合形成氧气含量较低的混合气，将混合气引入分配环管，再由分配环管的出口通过管路引入烧嘴，提高了套筒窑烟气中的CO2浓度，便于CO2捕集和降低回收成本。此外，利用氧气含量低的混合气代替原冷却空气，对于上燃烧室从低氮燃烧角度而言，降低了燃烧过程中的氧含量，有利于缓和燃烧释热，抑制氮氧化物的生成；上燃烧室是进行欠氧燃烧，为保证耐材工作环境，燃烧室温度须严格控制，当上燃烧室给入的空气系数为0.5时，与原工艺对比，在给入相同的氧气量条件下，给入的混合气量需增加，进而降低燃烧室温度；在保证相同温度条件下，需给入更多的氧气，进而提升套筒窑燃料的燃烬度。混合环管上的混合气入口的中心线与第一混合气出口中心线在同一直线上保证了冷却空气与烟气在混合环管内混合均匀。第二混合气出口沿所述分配环管的周向均匀设置确保了套筒窑内的气流均衡。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中套筒窑的结构示意图；图2为本技术中冷却空气环管结构示意图；图3为本技术中混合环管的结构示意图；图4为本技术中分配环管的结构示意图；图5为本技术中冷却空气环管、混合环管和分配环管间的连接示意图；图6为本技术中烟气入口与烟囱间管路的结构示意图；图中：1-窑体；2-上内套筒；3-下内套筒；4-上燃烧室、5-下燃烧室、6-冷却空气环管、7-混合环管；8-分配环管；9-烟囱；10-烧嘴；301-冷却风出口；601-第一冷却空气入口；602第一冷却空气出口；701-第一混合气入口；702-第一混合气出口；7011-第二冷却空气入口；7012-烟气入口；801-第二混合气入口；802-第二混合气出口；901-蝶阀；902本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以天燃气为燃料的套筒窑，包括窑体，上内套筒、下内套筒、上燃烧室和下燃烧室，所述下内套筒设有冷却风出口，所述上燃烧室和下燃烧室分别设有烧嘴，所述窑体的上部设有烟气出口，所述烟气出口经过烟气处理系统与烟囱的烟道连通，其特征在于，所述窑体的外侧分别环绕有冷却空气环管、混合环管和分配环管，所述冷却空气环管上对应所述冷却风出口设置多个第一冷却空气入口，所述第一冷却空气入口与冷却风出口一一对应连通，所述冷却空气环管上还设置第一冷却空气出口；/n所述混合环管上设置第一混合气入口和第一混合气出口，所述第一混合气入口包括相紧邻设置的第二冷却空气入口和烟气入口，所述第二冷却空气入口与第一冷却空气出口连通，所述烟气入口与烟囱的烟道连通；所述分配环管上设置第二混合气入口，所述第一混合气出口与所述第二混合气入口连通；所述分配环管上对应所述烧嘴还设置多个第二混合气出口，所述第二混合气出口与烧嘴一一对应连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种以天燃气为燃料的套筒窑，包括窑体，上内套筒、下内套筒、上燃烧室和下燃烧室，所述下内套筒设有冷却风出口，所述上燃烧室和下燃烧室分别设有烧嘴，所述窑体的上部设有烟气出口，所述烟气出口经过烟气处理系统与烟囱的烟道连通，其特征在于，所述窑体的外侧分别环绕有冷却空气环管、混合环管和分配环管，所述冷却空气环管上对应所述冷却风出口设置多个第一冷却空气入口，所述第一冷却空气入口与冷却风出口一一对应连通，所述冷却空气环管上还设置第一冷却空气出口；
所述混合环管上设置第一混合气入口和第一混合气出口，所述第一混合气入口包括相紧邻设置的第二冷却空气入口和烟气入口，所述第二冷却空气入口与第一冷却空气出口连通，所述烟气入口与烟囱的烟道连通；所述分配环管上设置第二混合气入口，所述第一混合气出口与所述第二混合气入口连通；所述分配环管上对应所述烧嘴还设置多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐丹，张林进，黄黾，薛建军，满毅，庞焕军，沈浩，方琼，曹凌云，
申请(专利权)人：江苏中圣园科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32