一种用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置的制作方法

本发明属于燃烧装置，更具体地说，涉及一种用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置。

背景技术：

1、低氮燃烧是氮氧化物燃烧反应生成的一部分，在温度较高时所产生的氮氧化物浓度较高，氮氧化物对环境所产生的影响较大。

2、干法水泥生产技术是一种较为成熟的水泥生产工艺，在分解炉燃烧系统中，将来自篦冷机一室或窑头罩的热空气通过三次风管引至窑尾，并在分解炉内加入燃料总量的50％-60％的煤粉，在炉内产生无焰燃烧，使炉内温度达到850-1100℃，从而将投入分解炉内的生料转变为氧化钙粉体，随后进入回转窑系统中煅烧为熟料，经篦冷机分离后送入装配车间打包为成品。

3、目前，水泥行业普遍采用分级燃烧技术控制分解炉燃烧过程的氮氧化物排放，将燃料燃烧所需要的空气分两级进入分解炉，炉内主燃烧区域的过量空气系数较低，形成还原区，在抑制燃料型氮氧化物生成的基础上，可将窑尾烟气中部分的热力型氮氧化物还原为氮气。但是，现有技术中，分解炉的上层燃烧器普遍为固定设置，无法根据燃烧工况进行上下位置调节，但分解炉的实际燃料热值往往会与设计值有一定的偏差，从而无法保证分解炉内燃烧的稳定性，进而影响到燃料的燃烧效率和生料的分解效率，同时也不利于保证分解炉的安全性和分解炉内温度场分布的均匀性，不利于煤粉的低氮燃烧。

4、由此，亟需对现有技术加以改进。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于解决上述背景技术中提到的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，包括分解炉，所述分解炉包括上下一体连接的上柱体、缩口部和下柱体，所述下柱体的底部设有锥斗，所述上柱体顶部设有尾气出口，所述锥斗的侧壁上沿周向均布有若干个一级生料投放口，且锥斗的底部通过上升烟道连接有窑尾烟室，所述上升烟道上沿周向均布有若干个一级燃烧器，所述缩口部的侧壁上沿周向均布有若干个二级生料投放口，所述一级生料投放口和二级生料投放口上分别设有逆止阀和调节阀，所述下柱体的中部设有可上下同步调节的若干个二级燃烧器，且下柱体的侧壁上对应设有可驱动各二级燃烧器实现上下同步调节的升降驱动机构，所述一级燃烧器和二级燃烧器分别连接有三次风管和煤粉喂料管。

3、优选地，所述下柱体的侧壁上对应设置有若干个与二级燃烧器一一对应的升降槽口，且下柱体的内壁滑动连接有若干个与升降槽口一一对应的密封板，所述密封板的长度大于升降槽口长度，且密封板在滑动过程中始终遮挡在升降槽口的内侧，所述二级燃烧器的喷口固定贯穿在密封板上，且二级燃烧器滑动贯穿升降槽口，所述升降驱动机构与二级燃烧器伸出升降槽口的一端对应连接。该设置，使二级燃烧器能够沿升降槽口上下滑动，通过密封板的设置，可防止分解炉内的物料和高温烟气通过升降槽口外溢。

4、优选地，所述密封板采用耐磨耐高温材质制成，如采用06cr25ni20材质，具有耐温耐磨耐腐蚀性能，可延长密封板的使用寿命。

5、优选地，所述密封板的顶端通过导料斜坡与下柱体的内壁过渡连接，密封板的底端通过防磨斜坡与下柱体的内壁过渡连接，可避免物料在密封板的上端发生堆积，并防止密封板下端的物料在密封板的下端与下柱体内壁的结合部发生涡流，从而使密封板和下柱体内壁达到防磨的目的。

6、优选地，所述下柱体的内壁上设有与升降槽口相匹配的耐高温密封圈，所述密封板通过耐高温密封圈密封连接在升降槽口的内侧，可保证密封板与下柱体内壁之间始终保持紧密贴合，提高装置的密封性。

7、优选地，所述升降驱动机构包括连接在下柱体外侧壁上的固定座和安装在固定座上的同步伸缩缸，所述同步伸缩缸为同步液压缸、同步气缸或同步电缸，用于驱动二级燃烧器实现同步升降调节。

8、优选地，所述下柱体的外壁上设有罩设在升降槽口外侧的可伸缩的波纹密封罩壳，所述可伸缩的波纹密封罩壳包括上罩壳和下罩壳，所述上罩壳的底部和下罩壳的顶部分别与二级燃烧器密封连接，且上罩壳的顶部和下罩壳的底部分别连接在与升降槽口上下端相对应的下柱体的外壁上。波纹密封罩壳的设置，可进一步提高装置的密封性。

9、优选地，所述波纹密封罩壳的内侧壁上设有耐高温绝热涂层，有助于延长波纹密封罩壳的使用寿命，并提高装置的安全性。

10、优选地，所述一级燃烧器采用低氮燃烧器，有利于从源头降低氮氧化物的生成。

11、优选地，所述二级燃烧器与三次风管和煤粉喂料管之间分别通过金属软管柔性连接，且所述金属软管的长度留设有供二级燃烧器上下调节的余量。

12、本发明还包括能够使其正常使用的其它装置或组件，均为本领域的常规技术手段；另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规手段，本领域的技术人员可根据实际的使用需求来选择其型号、安装方式，明确的了解其具体如何安装与控制，在此不再详细描述。

13、本发明的工作原理是：根据分解炉的实际入炉煤种燃烧工况，对二级燃烧器在下柱体上的位置进行调整，使得分解炉内温度分布更加均匀，达到提高煤粉燃烧效率，抑制氮氧化物生成量并提高生料分解效率的目的，本申请通过缩口部的设置，一方面，方便将部分生料通过二级生料投放口均匀投入分解炉内，另一方面，能够使下柱体内的部分物料向下循环，有利于维持下柱体内温度场的均匀性。通过在下柱体的锥斗底部设置一级生料投放口，可防止下柱体的底部温度过高，避免下柱体的内壁局部过热，从而避免安全隐患，通过在一级生料投放口和二级生料投放口上设置逆止阀和调节阀，可根据需要调整两级生料投放口的投料量，同时逆止阀可避免分解炉的烟气或物料在某个生料投放口停止投料时发生反窜的情况发生。本发明中，一级燃烧器为主燃烧器，二级燃烧器为再燃燃烧器，通过二级配风和进料，保证了分解炉的下柱体内温度场的均匀性，有助于煤粉实现低氮燃烧，通过设置上柱体，延长了物料在分解炉内的停留时间，提高了煤粉的燃尽率。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1)本发明的分解炉的分段式壳体结构设置，使得生料投料口和燃烧器能够优化布置，可使得分解炉内的温度场分布更加均匀，有助于保证煤粉实现低氮燃烧。

16、2)本发明的二级燃烧器可根据需要实现上下同步的灵活调节方式，使得分解炉对实际燃料热值的适应性更强，应用范围更广。

17、3)本发明的生料投料口与燃烧器的安装位置采用上下交错分布的方式，有助于提高生料的分解效率，并有助于避免分解炉内发生局部超温，提高了装置的安全性。

技术特征：

1.一种用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，包括分解炉，其特征在于：所述分解炉包括上下一体连接的上柱体、缩口部和下柱体，所述下柱体的底部设有锥斗，所述上柱体顶部设有尾气出口，所述锥斗的侧壁上沿周向均布有若干个一级生料投放口，且锥斗的底部通过上升烟道连接有窑尾烟室，所述上升烟道上沿周向均布有若干个一级燃烧器，所述缩口部的侧壁上沿周向均布有若干个二级生料投放口，所述一级生料投放口和二级生料投放口上分别设有逆止阀和调节阀，所述下柱体的中部设有可上下同步调节的若干个二级燃烧器，且下柱体的侧壁上对应设有可驱动各二级燃烧器实现上下同步调节的升降驱动机构，所述一级燃烧器和二级燃烧器分别连接有三次风管和煤粉喂料管。

2.根据权利要求1所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述下柱体的侧壁上对应设置有若干个与二级燃烧器一一对应的升降槽口，且下柱体的内壁滑动连接有若干个与升降槽口一一对应的密封板，所述密封板的长度大于升降槽口长度，且密封板在滑动过程中始终遮挡在升降槽口的内侧，所述二级燃烧器的喷口固定贯穿在密封板上，且二级燃烧器滑动贯穿升降槽口，所述升降驱动机构与二级燃烧器伸出升降槽口的一端对应连接。

3.根据权利要求2所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述密封板采用耐磨耐高温材质制成。

4.根据权利要求2所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述密封板的顶端通过导料斜坡与下柱体的内壁过渡连接，密封板的底端通过防磨斜坡与下柱体的内壁过渡连接。

5.根据权利要求2所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述下柱体的内壁上设有与升降槽口相匹配的耐高温密封圈，所述密封板通过耐高温密封圈密封连接在升降槽口的内侧。

6.根据权利要求2所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述下柱体的外壁上设有罩设在升降槽口外侧的可伸缩的波纹密封罩壳，所述可伸缩的波纹密封罩壳包括上罩壳和下罩壳，所述上罩壳的底部和下罩壳的顶部分别与二级燃烧器密封连接，且上罩壳的顶部和下罩壳的底部分别连接在与升降槽口上下端相对应的下柱体的外壁上。

7.根据权利要求6所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述波纹密封罩壳的内侧壁上设有耐高温绝热涂层。

8.根据权利要求1所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述升降驱动机构包括连接在下柱体外侧壁上的固定座和安装在固定座上的同步伸缩缸，所述同步伸缩缸为同步液压缸、同步气缸或同步电缸。

9.根据权利要求1所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述一级燃烧器采用低氮燃烧器。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，其特征在于：所述二级燃烧器与三次风管和煤粉喂料管之间分别通过金属软管柔性连接，且所述金属软管的长度留设有供二级燃烧器上下调节的余量。

技术总结本发明属于燃烧装置技术领域，涉及一种用于水泥分解炉的低氮煤粉燃烧装置，包括分解炉，分解炉包括上下一体连接的上柱体、缩口部和下柱体，下柱体的底部设有锥斗，上柱体顶部设有尾气出口，锥斗的侧壁上沿周向均布有若干个一级生料投放口，锥斗的底部通过上升烟道连接有窑尾烟室，上升烟道上沿周向均布有若干个一级燃烧器，缩口部的侧壁上沿周向均布有若干个二级生料投放口，下柱体的中部设有可上下同步调节的若干个二级燃烧器。本发明煤种适应性强，有利于保证分解炉内燃烧的稳定性，提高了炉内温度场分布的均匀性以及燃料的燃烧效率和生料的分解效率，并改善了分解炉的安全性，也保证了煤粉的低氮燃烧效果。技术研发人员：郭向召,翟金辉,李东晓,张玉,薛伟阳,赵幸国,王亚鹏受保护的技术使用者：天瑞集团南召水泥有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17