一种含有低氧气体的燃烧器制造技术

本专利提供一种燃烧火焰温度较低且可以控制、烟气含NOx较低、节能的含有低氧气体的燃烧器。该燃烧器含有的各通道中，至少有一个通道的进口端连接低氧气体源。或者，该燃烧器还包括独立的低氧气体喷管，低氧气体喷管的进口端接低氧气体源。此时带有燃料通道的燃烧器与独立的低氧气体喷管组成燃烧器组。独立的低氧气体喷管组成燃烧器组。独立的低氧气体喷管组成燃烧器组。

【技术实现步骤摘要】
一种含有低氧气体的燃烧器


[0001]本专利技术涉及工业窑炉的燃烧方法及其燃烧器。

技术介绍

[0002]燃烧器广泛应用于工业窑炉，是为窑炉提供燃料燃烧产生高温气体热源的装置，也称为烧嘴。通常燃烧器喷出口为一个管式形状，同轴心含有燃料通道、助燃空气通道。为了达到燃烧目的，有的燃烧器喷出口含有同轴心多层套管式的通道，比如水泥回转窑的燃烧器含有径向4层环的4个通道：中心风通道、旋流风通道、煤粉和送煤粉风通道、轴流风通道，甚至更多层的通道，每个通道的压力、流量、风速可以调节和控制。这种燃烧器非常适合水泥回转窑，可以为水泥回转窑提供温度高的火焰，有利于水泥熟料的煅烧。但高温火焰必定产生较高的NOx。
[0003]但也有很多场合，物料的煅烧不需要太高的温度，火力点火焰温度也不需要太高，但现有的燃烧器很难实现低温火焰的要求，除非燃料的热值太低比如高炉煤气、劣质煤等，或者掺入大量的冷风，但这种方法不节能。对于烧石灰的回转窑，煅烧温度在1100
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1200℃就可以满足烧成的要求；对于球团回转窑，煅烧温度也在1100℃左右；所用燃料通常为煤气、煤粉、天然气等，所采用的燃烧器大都是4通道燃烧器，但火力点火焰的温度通常在1500℃左右，甚至接近1600℃，这时将不必要的产生较大量的NOx。
[0004]另外，如果以煤粉为燃料，火力点火焰温度1500℃左右，将很容易产生结圈，比如石灰回转窑、球团回转窑，由于火焰温度不能控制在较低温度，煤的灰分很容易烧成液相，回转窑内的粉状物料特别是低共熔点的物料也很容易出现液相，形成结圈，严重影响正常生产，并且没有特别有效的方法处理，最终只能停窑，人工进窑挖掘清除。
[0005]对于立窑煅烧，比如采用天然气为燃料的顺流石灰立窑，火焰的温度非常高，容易烧坏烧嘴、耐火材料，石灰也容易过烧，这就必须要设法降低燃烧火焰温度。
[0006]对于大部分的烘干为目的的窑炉，比如隔烟烘干的轻质碳酸钙或者纳米级碳酸钙热源温度一般只要求200
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900℃，但燃烧室火焰温度也很高，特别是采用天然气为燃料火焰温度更高，通常采用过量的空气降低温度，造成热能损失大。有些场合窑炉火焰需要还原气氛。
[0007]因此，设计一种燃烧火焰温度比较低的燃烧器非常必要。

技术实现思路

[0008]本专利的目的是提供一种燃烧火焰温度较低且可以控制、烟气含NOx较低、节能的含有低氧气体的燃烧器。
[0009]为达到上述目的，本专利的含有低氧气体的燃烧器，燃烧器含有的各通道中，至少有一个通道的进口端连接低氧气体源。
[0010]上述的含有低氧气体的燃烧器，燃烧器至少含有燃料与低氧气体混合通道，燃料与低氧气体混合通道的进口端分别接燃料源和低氧气体源。
[0011]上述的含有低氧气体的燃烧器，燃烧器至少含有低氧气体通道；低氧气体通道的进口端接低氧气体源。当然，燃烧器还含有燃料通道和助燃空气通道；燃料通道的进口端接燃料源，助燃空气通道的进口端接助燃空气源。
[0012]上述燃烧器至少含有助燃空气与低氧气体混合通道，助燃空气与低氧气体混合通道的进口端分别接助燃空气源和低氧气体源。
[0013]本专利同时还提供了另外一种燃烧火焰温度较低且可以控制、烟气含NOx较低、节能的含有低氧气体的燃烧器。
[0014]该含有低氧气体的燃烧器，它还包括独立的低氧气体喷管，低氧气体喷管的进口端接低氧气体源。此时带有燃料通道的燃烧器与独立的低氧气体喷管组成燃烧器组，燃烧器的喷出口、独立的低氧气体喷管的喷出口位于窑炉内。
[0015]与低氧气体喷管配合使用形成燃烧器组中的燃烧器，可以是普通的燃烧器，也可以是含有低氧气体的燃烧器（至少有一个通道的进口端连接低氧气体源的燃烧器）。
[0016]上述的含有低氧气体的燃烧器，低氧气体为窑炉产生的尾气或者空气与尾气的混合气体。当然低氧气体也可以为氮气，但成本费用比较高。
[0017]上述的含有低氧气体的燃烧器，与低氧气体源相连的管路上设置检测流量或/和压力或/和温度的仪表、调节阀门。例如，燃料与低氧气体混合通道的进口端与低氧气体源相连的管路上设置检测流量或/和压力或/和温度的仪表、调节阀门；低氧气体通道的进口端与低氧气体源相连的管路上设置检测流量或/和压力或/和温度的仪表、调节阀门；低氧气体喷管的进口端与低氧气体源相连的管路上设置检测流量或/和压力或/和温度的仪表、调节阀门。
[0018]上述的含有低氧气体的燃烧器，燃烧器含有的各通道中，至少有一个通道的进口端连接回转窑或者立窑或者烘干机排放的尾气气源。
[0019]上述的含有低氧气体的燃烧器，其中燃烧器的煤粉/天然气燃料通道同时还接回转窑或者立窑或者烘干机排放的尾气气源。
[0020]上述的含有低氧气体的燃烧器，独立的低氧气体喷管与回转窑或者立窑或者烘干机排放的尾气气源相连，独立的低氧气体喷管此时即为独立的尾气喷管，独立的尾气喷管的出口位于转窑或者立窑或者烘干机燃烧炉膛内，尾气可到达窑炉燃烧区的高温区域内。
[0021]本专利的有益效果：
[0022]1.由于燃烧器的通道中含有低氧气体，比如回转窑的尾气，O2含量通常低于16%，甚至几乎不含O2，对燃烧助燃作用较小甚至没有助燃作用，在燃烧时低氧气体将作为载体介质，吸收了热量，分散了火力点，降低了燃烧火焰的温度，从而实现低温火焰的要求。
[0023]2.低氧气体吸收热量，并与燃料燃烧产物混合达到相同的温度，共同参与对煅烧物料的热交换，将热量传递给物料，排放后又从尾气系统中抽出送入燃烧器系统，周而复始循环，从而实现控制燃烧温度的目的，而又不造成能源消耗。
[0024]3.燃烧火焰的温度可以通过调节循环喷入燃烧器的低氧气体大小得到控制。
[0025]4.由于可以将燃烧火焰的温度控制在所需要的相对比较低的范围，大大避免或者减轻了NOx产生的可能性。
[0026]5.对于回转窑，由于可以将燃烧火焰的温度控制在所需要的相对比较低的范围，特别是燃煤石灰回转窑、球团回转窑，避免了或者大大减少了窑内结圈的可能性，从而大幅
度提高了设备运转率，实现了正常生产，对提高产量、降低消耗、稳定质量、降低运行费用等带来一系列的良好条件。
[0027]6.对于隔烟式烘干机系统，由于将燃烧产物排放尾气引入燃烧炉循环，将烟气温度降低到所需要的温度范围，取代传统的过剩冷空气的方法，利用了尾气的余热，节省了能源。
[0028]本专利中，燃烧器的喷出口至少含有燃料与低氧气体混合通道，或/和燃烧器的喷出口至少分别含有燃料通道和低氧气体通道，或/和本专利的燃烧器含有独立的低氧气体喷管。
[0029]燃烧器的低氧气体为窑炉产生的尾气或者空气与窑炉产生的尾气的混合气体。
[0030]在实际应用中，可以对原有非低氧气体的燃烧器改造成含有低氧气体的燃烧器。
附图说明
[0031]图1是燃烧器组在回转窑上使用的实施例1的原理图。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有低氧气体的燃烧器，其特征是：燃烧器含有的各通道中，至少有一个通道的进口端连接低氧气体源。2.如权利要求1所述的含有低氧气体的燃烧器，其特征是：燃烧器至少含有燃料与低氧气体混合通道，燃料与低氧气体混合通道的进口端分别接燃料源和低氧气体源。3.如权利要求1所述的含有低氧气体的燃烧器，其特征是：燃烧器至少含有低氧气体通道；低氧气体通道的进口端接低氧气体源。4.如权利要求1所述的含有低氧气体的燃烧器，其特征是：燃烧器至少含有助燃空气与低氧气体混合通道，助燃空气与低氧气体混合通道的进口端分别接助燃空气源和低氧气体源。5.一种含有低氧气体的燃烧器，其特征是：它还包括独立的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘银江，杭宁，刘宇，
申请(专利权)人：南京苏冶钙业技术有限公司，
类型：新型
国别省市：