一种水泥窑分解炉及降低氮氧化物的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112254529A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011162646.1C04B7/47(2006.01)(22)申请日2020.10.27(71)申请人洛阳蓝源环保科技有限公司地址471100河南省洛阳市孟津县送庄镇三十里铺村(72)发明人柴相琦张朝辉柴扬潘鹏鹏李宪法樊清贵陈忠良(74)专利代理机构郑州中科鼎佳专利代理事务所(特殊普通合伙)41151代理人李路平(51)Int.Cl.F27B19/04(2006.01)F27D13/00(2006.01)F27D17/00(2006.01)F27D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种水泥窑分解炉及降低氮氧化物的方法(57)摘要一种水泥窑分解炉，包括分解炉的炉体、旋风预热器、换热管、蒸汽发生器、水煤气发生器、燃烧器和闭环控制系统。旋风预热器用于回收尾气热能加热生料，换热管用于回收熟料的热能并产生高温水蒸汽，高温水蒸汽与煤在水煤气发生器中反应生成水煤气。炉体分为还原区、燃烧区和燃尽区，在还原区通入煤粉和高温水蒸汽还原烟气中的氮氧化物，水煤气和三次风在燃烧区燃烧用来提高炉温。一种降低氮氧化物的方法，利用水泥窑产生的余热通过热能转换的方式重新返回到分解炉内，一方面降低了煤的用量，从根本上降低了氮氧化物的生成量；另一方面降低了各物料加入量的控制难度，并通过闭环控制的方式对氮氧化物进行还原反应，稳定实现对氮氧化物的达标排放。CN112254529ACN112254529A权利要求书1/2页1.一种水泥窑分解炉，其特征是：包括：炉体，与回转窑的窑尾烟室连接；炉体从上到下分为燃尽区、燃烧区和还原区；在燃尽区设有尾气出口，在燃烧区设有生料进口；旋风预热器，与尾气出口和生料下料管连接，用于加热生料；生料加热后进入炉体的生料进口，分解炉尾气由旋风预热器的排气口排出；换热管，设置在回转窑窑头的冷却室内，在换热管内通入有高压水，利用冷却室内熟料或热风的热能加热高压水；蒸汽发生器，用于产生高温水蒸汽；在蒸汽发生器内设有雾化喉口，在雾化喉口内通入部分由旋风预热器排气口排出的经加压的分解炉尾气，用于产生高速气流；在雾化喉口的径向设有喷水口，喷水口与换热管内经过加热的高压水连通，用于向雾化喉口喷入水雾，形成高温水蒸汽；水煤气发生器，分别与三次风、煤粉下料管和蒸汽发生器连接，其中，三次风用于提高水煤气发生器内高温水蒸汽与煤粉的反应温度；燃烧器，设置在炉体的燃烧区，用于提高燃烧区的温度；燃烧器的燃料为水煤气发生器产生的水煤气，助燃气体为三次风；喷管，设置在炉体的还原区，喷管的进料端分别与蒸汽发生器和煤粉进料管连接，用于向还原区内喷射高温水蒸汽与煤粉的混合物；氮氧化物传感器，包括设置在回转窑窑尾烟室的前端氮氧化物传感器，和设置在炉体尾气出口处的后端氮氧化物传感器；温度传感器，设置在炉体的燃烧区内；流量控制阀，分别设置在各管路上，用于控制煤粉、三次风、分解炉尾气及高压水的流量；闭环控制系统，与氮氧化物传感器、温度传感器连接，用于控制各流量控制阀的流量。2.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：所述炉体在相邻两区之间设有用于产生喷腾效应的收缩口。3.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：所述旋风预热器为多个，多个旋风预热器串联连接。4.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：在冷却室内设置有篦冷机，所述换热管设置在篦冷机的工作面上。5.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：所述蒸汽发生器内设置有辅助电加热装置，用于在开机时产生高温水蒸汽。6.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：所述燃烧器包括同轴设置的内喷管、外喷管和耐高温导流罩，在内喷管的出口端设有缩口，在外喷管的出口端均布有多片螺旋叶片；在外喷管的管壁上排布有多个气孔，耐高温导流罩套装在气孔的外部并向燃烧端延伸，用于聚拢火焰；所述燃烧器为三个，三个燃烧器以等间隔切圆的方式分布于炉体燃烧区的横截面上；在炉体的外围环绕着同轴的内环管和外环管，内环管与三个燃烧器的内喷管连通，外环管与三个燃烧器的外喷管连通，在内环管内通入水煤气，在外环管内通入三次风。7.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：在喷管的进料端设有高温水蒸汽2CN112254529A权利要求书2/2页入口，高温水蒸汽入口通过管道与蒸汽发生器连接；在喷管内设有收缩的喉口，在喉口的径向设有煤粉入口，煤粉入口与煤粉进料管连接；喷管的出料端为向外扩张的喇叭口，在喇叭口内均布有多片螺旋叶片。8.如权利要求1所述的一种水泥窑分解炉，其特征是：所述喷管设置有上下两组，每一组至少由三根喷管组成；每组喷管以等间隔切圆的方式分布于炉体还