燃烧气体抽出用抽气管及燃烧气体的处理方法技术

本发明专利技术提供燃烧气体抽出用抽气管等，可防止抽气管的前端金属部烧损，并可使高温气体在抽气管内均匀地急速冷却，同时可控制其外径为小径。该燃烧气体抽出用抽气管（４）具有：可供高温燃烧气体流动且呈圆筒状的内筒（４ａ），围绕内筒（４ａ）且呈圆筒状的外筒（４ｂ），贯穿设置于内筒（４ａ）的低温气体排出孔（４ｃ），及可供给低温气体于内筒（４ａ）与外筒（４ｂ）之间、且使低温气体从排出孔（４ｃ）相对于高温燃烧气体的吸入方向大致呈直角地向中心方向排出的低温气体供给装置（９）。可设置多个排出孔（４ｃ），使各个排出孔（４ｃ）从抽气管（４）的前端沿高温燃烧气体的吸入方向配置于大致相同的位置上，也可以沿高温燃烧气体的吸入方向跨越多个段地配置。低温气体及高温燃烧气体的流速以设定为４０ｍ／ｓ或４０ｍ／ｓ以上、１００ｍ／ｓ或１００ｍ／ｓ以下为佳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，特别涉及用于水泥窑的氯旁路设备等的燃烧气体抽出用抽气管及对已抽出燃烧气体进行处理的方法，该氯旁路设备可从水泥窑底部开始到底部旋流器之间的窑排出气体流路中抽出一部分燃烧气体以除去氯。
技术介绍
以往，在水泥制造设备中引起预热器阻塞等问题的氯、硫磺、碱等之中，对特别容易构成问题的氯加以关注，且使用可从水泥窑的入口罩附近抽出一部分燃烧气体以除去氯的氯旁路设备。另外，伴随着近年来含氯回收资源的实际应用量的增加，使得带入水泥窑的氯的量增加，因而增大氯旁路设备的能力是不可避免的。在该氯旁路设备中，为了从上述入口罩附近抽出一部分燃烧气体，在入口罩附近突出设置有抽气管，在该抽气管的后段设置有抽出气体处理设备。由于该抽气管的前端在入口罩附近暴露于1000℃左右的高温，因此，有必要使用耐热度高的铸钢，或由从入口罩外部吸入的冷风等加以冷却以保护抽气管。此外，利用在抽气管中急速冷却至450℃左右以下，可使窑的排出气体中的氯等挥发性成分浓缩成旁路粉尘的细粉部分，因此，在后段的气体抽出排出设备可配置旋流器等分级装置，将旁路粉尘分成挥发性成分浓度低的粗粉尘及挥发性成分浓度高的细粉尘，使粗粉尘回到窑系统，而只将细粉尘经由氯旁路设备排出系统外，由此可减少旁路粉尘量。因此，从这一点亦可知有必要在抽气管中急速冷却窑的排出气体。鉴于上述问题点，在例如专利文献1披露了下述技术，即，在窑排出气体的抽气脱离部设置有由具有多空气喷出孔的双层管所构成的空气冷却箱构造，使空气入口形成于外管的切线方向上，并沿斜向设置空气喷出孔以使排出气流形成旋流。此外，在专利文献2中公开了下述技术，即，为了高效地急速冷却窑旁路中的排出气体，使双层管构造的抽气管连通于窑的排出气体流路，并借助该抽气管的内管抽出一部分窑排出气体，且将冷却气体供给至抽气管的内管与外管之间的流体通路，再将冷却气体引导至内管前端部的内侧，以在抽气管的前端部形成混合急速冷却区域。专利文献1日本专利公开公报，特开平第11-130489号(图2至图4)专利文献2日本专利公开公报，特开平第11-35355号(图2)
技术实现思路
但是，在以往的燃烧气体抽出用抽气管中，存在因抽气管的前端金属部的烧损而使冷风无法被吸入至窑内用以冷却、从而无法确保抽气的问题。另外，在专利文献1记载的抽气脱离部中，由于将很多空气喷出孔沿倾斜方向设置以使排出气流变成旋流，因此，从喷出孔喷出的冷却用空气偏向于排出气体的外侧，从与排出气体的流动方向垂直的截面的温度分布来看，高温部分偏向于中央部，从而可能无法在抽气管内均匀地使窑排出气体急速冷却。再者，如上所述，为了相应于带入水泥窑的氯的量的增加，必须加强氯旁路设备的能力，以抽出更多的窑排出气体来除去氯的量。但是，若直接使用专利文献2所记载的抽气管构造，则考虑到因抽气管的直径变大而使水泥窑入口罩附近的窑排出气体流路变窄、以及在入口罩处设有各种用以处理废弃物的设备的问题，认识到大直径的抽气管难以设置于入口罩部，因此，有必要控制抽气管的直径为小径。因此，本专利技术是鉴于上述先前技术的问题点而提出的，其目的为提供一种燃烧气体抽出用抽气管，可防止抽气管的前端金属部烧损，并可使抽气管内的窑排出气体等均匀地急速冷却，同时可控制其外径为小径。为达到上述目的，本专利技术提供一种燃烧气体抽出用抽气管，由低温气体将高温燃烧气体冷却，并且同时进行抽气，其特征在于该燃烧气体抽出用抽气管使低温气体相对于高温燃烧气体的吸入方向大致呈直角地向中心方向流入，以进行混合冷却。根据本专利技术，低温气体相对于高温燃烧气体的吸入方向大致呈直角地向中心方向流入，因此，可使具一定程度运动量的低温气体到达高温燃烧气体的流动中心部，可高效且充分地与高温燃烧气体混合，可使在与燃烧气体的流动方向垂直的截面中的温度分布均匀，同时使高温燃烧气体急速冷却。另外，对于以往的专利文献2所揭示的抽气管，在低温气体处于高速时有从抽气管的前端流入窑侧的危险，但是，在本专利技术中，低温气体没有与燃烧气体流动反向的速度向量分量，因此，可使低温气体的排出速度成为高速。随之，可使内外筒之间的低温气体的流速提高至伴随流速增加的压力损失的容许限度，因此，可控制抽气管的外径为小径。所述燃烧气体抽出用抽气管，具有内筒，可供所述高温燃烧气体流动；外筒，围绕该内筒；低温气体排出孔，贯穿设置于所述内筒；低温气体供给装置，将所述低温气体供给到所述内筒与外筒之间，使该低温气体从所述排出孔相对于所述高温燃烧气体的吸入方向大致呈直角地向中心方向喷出。另外，所述燃烧气体抽出用抽气管，具有内筒，可供所述高温燃烧气体流动；外筒，围绕该内筒的同时，在前端部设有覆盖所述内筒前端部的折叠部；低温气体排出孔，贯穿设置于所述折叠部的面向所述高温燃烧气体流动的部分；低温气体供给装置，将所述低温气体供给到所述内筒与外筒之间，使该低温气体从所述排出孔相对于所述高温燃烧气体的吸入方向大致呈直角地向中心方向喷出。另外，在该抽气管中，可保护暴露于最高温的抽气管的前端部，可进一步延长抽气管的寿命。在所述燃烧气体抽出用抽气管中，设置有多个所述排出孔，各个排出孔从该抽气管的前端沿所述高温燃烧气体的吸入方向旋转对称地配置于大致相同的位置上。此外，设置有多个所述排出孔，该多个排出孔从该抽气管前端沿所述高温燃烧气体的吸入方向跨越多个段地配置。所述低温气体及所述高温燃烧气体的流速可设定为40m/s或40m/s以上、100m/s或100m/s以下。当这些流速低于40m/s时，抽气管的直径将过大，而超过100m/s时，抽气管及内外筒间的压力损失将过大，因此均不理想。可在所述抽气管的前端，设置向与所述高温燃烧气体的吸入方向反向的方向喷射压缩空气的喷砂装置。由此，可防止因固结物附着于设置有抽气管的排出气体流路的壁面等而造成抽气管的入口部阻塞的问题。再者，本专利技术提供一种燃烧气体处理方法，采用上述的任一燃烧气体抽出用抽气管，其特征在于，不管所述高温燃烧气体的抽气量如何，均使所述低温气体的排出量大致维持一定，并且在该抽气管的出口到后段的抽出气体处理设备之间再度混合冷却用气体，以调整所述燃烧气体至预定温度。由此，可维持高冷却速度以保持生成KCl的微晶，并维持可回收少量高浓度粉尘的氯旁路系统的性能。如上述说明的那样，根据本专利技术，可提供一种可经过长期使用也不会烧损并维持其性能、且在抽气管内均匀地使窑排出气体等高温气体急速冷却、同时可控制外径为小径的燃烧气体抽出用抽气管。附图说明图1是表示使用本专利技术的燃烧气体抽出用抽气管的氯旁路系统的流程图。图2是表示本专利技术的燃烧气体抽出用抽气管的第1实施方式的截面图。图3是表示本专利技术的燃烧气体抽出用抽气管的第2实施方式的截面图。图4是表示本专利技术的燃烧气体抽出用抽气管的第3实施方式的截面图。具体实施例方式接下来，参照附图说明本专利技术的实施方式。在以下的说明中，举例说明适用于水泥窑的氯旁路设备的本专利技术燃烧气体抽出用抽气管(以下，简称为“抽气管”)及燃烧气体的处理方法。如图1所示，在水泥烧成设备的水泥窑2入口罩附近，连结有构成水泥窑2的排出气体流路的一部分的立起部3，并且，在该立起部3上突出设置有用以吸入高温燃烧气体的抽气管4。该抽气管4后段配置有2次混合室5、旋流器6、热交换器7及袋式除尘器8等，由这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧气体抽出用抽气管，由低温气体将高温燃烧气体冷却，并且同时进行抽气，其特征在于：该燃烧气体抽出用抽气管使低温气体相对于高温燃烧气体的吸入方向大致呈直角地向中心方向流入，以进行混合冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤绅一郎，铃木贵彦，
申请(专利权)人：太平洋水泥株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]