一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统的制作方法

1.本发明涉及套筒窑燃烧器技术领域，具体为一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统。


背景技术：

2.近年来，出于燃气深加工的考虑，许多环形套筒窑均改用煤粉作燃料。煤粉燃烧速度慢，火焰长，加之煤粉水分高、煤粉喷嘴速度偏高，使得大部分燃料集中在拱桥位置燃烧放热，导致拱桥位置耐火砖超温。同时，由于下燃烧室为完全煤粉燃烧，热值高，空气配置接近理论当量比，且驱动风温度为400～600℃，引射内循环烟气温度为860～900℃，燃烧热强度大，因而下拱桥普遍存在使用寿命短的问题，造成系统运行不畅、检维修工作量增大、生产成本增加。


技术实现要素：

3.为了解决燃煤环形套筒窑生产存在的问题，本发明提出一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，通过增加可调节的补燃烧嘴，解决燃料集中在拱桥位置放热以及热强度高等问题，从而增加下拱桥使用寿命，降低维修工作量及生产成本。
4.本发明中主要采用的技术方案为：
5.一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，包括：煤粉分配系统、上燃烧室支路、下燃烧室支路、y型分配器和补燃烧嘴；其中
6.所述煤粉分配系统的进料口经旋转给料器与煤粉仓连通，所述煤粉分配系统采用煤粉定量分配单元将流化态煤粉计量后分别分配到上燃烧室支路和下燃烧室支路，所述上燃烧室支路与套筒窑上燃烧室烧嘴连接，所述下燃烧室支路上设有y型分配器，所述y型分配器将所述下燃烧室支路分为两个支路，其中一支路与套筒窑下燃烧室烧嘴连接，另一支路与补燃烧嘴连接，每两个套筒窑下燃烧室之间均设置有一个补燃烧嘴。
7.优选地，所述煤粉分配系统包括煤粉腔体、若干煤粉定量分配单元和流化风机，其中，所述流化风机安装在煤粉腔体的底部侧边，若干所述煤粉定量分配单元安装在煤粉腔体内，每个所述煤粉定量分配单元分别与上燃烧室支路和下燃烧室支路的煤粉输送管道一一匹配偏心设置。
8.优选地，所述煤粉定量分配单元包括给料圆盘和带动给料圆盘旋转的圆盘电机，所述给料圆盘上均布有若干煤粉收纳孔，给料圆盘旋转时，煤粉输送管道所覆盖的环形区域内的煤粉收纳孔中的煤粉被输送风携带进入煤粉输送管道，所述给料圆盘与煤粉输送管道之间设有连接组件。
9.优选地，所述上燃烧室支路和下燃烧室支路均包括煤粉输送管道和煤粉输送风机，所述煤粉输送管道一端进风口与所述煤粉输送风机的出风口连通，所述煤粉输送风机为变频调速风机，通过每路输送空气的流量进行远程测量，每台煤粉输送风机采用变频器-流量检测的pid调节，精准给定每路输送空气的流量。
10.每个燃烧室均采用独立的输送风机，且每台煤粉输送风机为变频调速，并且对于每路输送空气的流量进行远程测量，通过每台煤粉输送风机的变频器-流量检测的pid调节，精准给定每路输送空气的流量。
11.优选地，所述补燃烧嘴包括第一绝热套、第二绝热套、燃烧嘴固定装置、助燃空气腔管和可调节煤粉喷管，所述可调节煤粉喷管位于所述助燃空气腔管内，且贯穿所述助燃空气腔管，所述可调节煤粉喷管的进粉口通过转接头与y型分配器的补燃烧嘴支管连通，所述助燃空气腔管靠近可调节煤粉喷管进粉口的一端采用密封盖板与可调节煤粉喷管配合安装，所述助燃空气腔管的助燃风接口与下燃烧室助燃风支管新增的助燃风旁路连通，所述第一绝热套套接设置在所述可调节煤粉喷管的出粉口端部外周，所述第二绝热套套接设置在所述助燃空气腔管的出气口端部外周，所述燃烧嘴固定装置安装在所述助燃空气腔管的外周，用于将补燃烧嘴固定在下燃烧室的壁面上。
12.优选地，所述y型分配器和补燃烧嘴均采用可调节套管与煤粉输送管道连接，利用不同规格的可调节套管调节煤粉输送管道内的阻力，从而调节输送煤粉量的大小。
13.优选地，所述补燃烧嘴安装高度位于下燃烧室中心线向上0.5m与下燃烧室中心线向下1m的范围内，周向位置位于两相邻燃烧室中心。
14.优选地，所述补燃烧嘴的数量与原下燃烧室上安装的下燃烧器数量一致。
15.有益效果：本发明提供了一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，与现有技术相比，具有如下优点：
16.1、通过调节原下燃烧室燃烧器与新增煤粉喷枪的阻力，降低煤粉喷嘴速度，避免大部分燃料集中到下拱桥位置燃烧放热，增加拱桥砖寿命；
17.2、将原下燃烧室燃烧器煤粉量通过y型分配器按比例调节煤粉量，使得部分煤粉分流到补燃烧嘴，从而降低了原下燃烧室煤粉燃烧器的流量，增加煤粉在燃烧室的停留时间，提高煤粉在燃烧室的燃尽程度，进一步缓解拱桥负荷集中问题。
18.3、本发明通过新增补燃烧嘴后，使得套筒窑的径向和周向负荷分布更加均匀，有效减少过烧和生烧现象，提高煤粉燃尽率，降低热耗，提高产品品质。
附图说明
19.图1为实施例1的系统结构图；
20.图2为实施例1的补燃烧嘴的结构示意图；
21.图3为实施例1的补燃烧嘴的剖面示意图；
22.图4为实施例1的可调节套管的安装示意图；
23.图5为实施例1中的煤粉定量分配单元结构示意图；
24.图中：煤粉分配系统1、煤粉腔体1-1、煤粉定量分配单元1-2、给料圆盘1-21、圆盘电机1-22、连接组件1-23、流化风机1-3、上燃烧室支路2、煤粉输送管道2-1、煤粉输送风机2-2、下燃烧室支路3、y型分配器4、补燃烧嘴5、第一绝热套5-1、第二绝热套5-2、燃烧嘴固定装置5-3、助燃空气腔管5-4、可调节煤粉喷管5-5、密封盖板5-6、助燃风接口5-7、旋转给料器6、转接头7、可调节套管8、煤粉仓9。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.实施例1
29.如图1所示，一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，包括煤粉分配系统1、上燃烧室支路2、下燃烧室支路3、y型分配器4和补燃烧嘴5。
30.实施例1中，煤粉分配系统1通常位于窑附近的煤粉分配车间，包括煤粉腔体1-1、若干煤粉定量分配单元1-2和流化风机1-3，其中，煤粉腔体1-1进料口经旋转给料器6与煤粉仓9连通，流化风机1-3安装在煤粉腔体1-1的底部侧边，在流化风机1-3的作用下，煤粉腔体1-1内的煤粉保持流化态。若干煤粉定量分配单元1-2安装在煤粉腔体1-1内，若干煤粉定量分配单元1-2分别与上燃烧室支路2和下燃烧室支路3的煤粉输送管道一一匹配偏心设置。由煤粉定量分配单元1-2将流化态煤粉计量后分别分配到上燃烧室支路2和下燃烧室支路3。上燃烧室支路2与套筒窑上燃烧室烧嘴连接，下燃烧室支路3上设有y型分配器6，y型分配器6将下燃烧室支路3分为两个支路，其中一支路与套筒窑下燃烧室烧嘴连接，另一支路与补燃烧嘴5连接，补燃烧嘴5设置在两个下燃烧室之间。本实施例1中，补燃烧嘴5安装高度位于下燃烧室中心线向上0.5m与下燃烧室中心线向下1m的范围内，周向位置位于两相邻燃烧室中心。
31.本实施例1中,上燃烧室支路2和下燃烧室支路3均包括煤粉输送管道2-1和煤粉输送风机2-2，煤粉输送管道2-1一端进风口与煤粉输送风机2-2的出风口连通。本实施例1中，每个燃烧室均采用独立的煤粉输送风机，且每台煤粉输送风机为变频调速，并且对于每路输送空气的流量进行远程测量，通过每台煤粉输送风机的变频器-流量检测的pid调节，精准给定每条支路输送空气的流量。
32.本实施例1中，如图5所示，煤粉定量分配单元1-2包括给料圆盘1-21和带动给料圆盘旋转的圆盘电机1-22，给料圆盘1-21上均布有若干煤粉收纳孔，且位于给料圆盘1-21旋转时煤粉输送管道2-1所覆盖的环形区域内。给料圆盘1-21与煤粉输送管道2-1之间设有连接组件1-23。流化态煤粉进入给料圆盘1-21的煤粉收纳孔1-23中，当煤粉收纳孔1-23转动到煤粉输送管道2-1的通风区域内时(即与煤粉输送管道连通时)，煤粉被吹出并经煤粉输送管道送至套筒窑的燃烧器中。本实施例中，可以通过改变给料圆盘1-21的转速来控制为燃烧器所供给的煤粉的量，给料圆盘1-21的转速越快，单位时间为燃烧器供给的煤粉量越
大。根据套筒窑的规格不同，,煤粉定量分配单元也不一致，例如：300tpd套筒窑共设置10个煤粉定量分配单元、500tpd套筒窑共设置12个煤粉定量分配单元、600tpd套筒窑共设置14个煤粉定量分配单元、800tpd套筒窑共设置18个煤粉定量分配单元，每个煤粉定量分配单元1-2同时通过煤粉输送管道2-1将煤粉给到上、下燃烧室上安装的燃烧器内。
33.本实施例1中，如图2-3所示，补燃烧嘴5包括第一绝热套5-1、第二绝热套5-2、燃烧嘴固定装置5-3、助燃空气腔管5-4和可调节煤粉喷管5-5，可调节煤粉喷管5-5位于助燃空气腔管5-4内，且贯穿助燃空气腔管5-4，可调节煤粉喷管5-5的进粉口通过转接头7与y型分配器6的补燃烧嘴支管连通，助燃空气腔管5-4靠近可调节煤粉喷管5-5进粉口的一端采用密封盖板5-6与可调节煤粉喷管5-5配合安装，助燃空气腔管5-4的助燃风接口5-7与下燃烧室助燃风支管新增的助燃风旁路连通，第一绝热套5-1套接设置在可调节煤粉喷管5-5的出粉口端部外周，第二绝热套5-2套接设置在助燃空气腔管5-4的出气口端部外周，燃烧嘴固定装置安装在助燃空气腔管5-4的外周，用于将补燃烧嘴固定在下燃烧室的壁面上。
34.本实施例1中，y型分配器4和补燃烧嘴5均采用可调节套管8与煤粉输送管道2-1连接，如图4所示，可利用不同规格的可调节套管8调节煤粉输送管道内的阻力，从而调节输送煤粉量的大小。
35.本实施例1中，补燃烧嘴的数量与原下燃烧室上燃烧器数量一致。本发明中，下燃烧室数量根据产量进行选择性设置，且每个下燃烧室中设置一个燃烧器。
36.本实施例1的工作原理如下：
37.将磨好的煤粉储存于煤粉仓9中，通过旋转给料器6送入煤粉分配系统的煤粉腔体1-1内。在煤粉腔体1-1内，设置有流化风机1-3以及与套筒窑燃烧器数量相匹配的煤粉定量分配单元，采用流化风机1-3在煤粉腔体1-1下部通入流化风，煤粉在流化风作用下形成流化态煤粉，然后通过煤粉定量分配单元1-2将煤粉进行计量及分配，上燃烧室维持现状不变，在现有的下燃烧室支路上增加1个y型分配器6，将将所述下燃烧室支路分别两个支路，其中一支路与套筒窑下燃烧室烧嘴连接，另一支路与补燃烧嘴5连接。同时在现有的下燃烧室助燃风支管上增加1个旁路，该旁路通往补助燃空气腔管的助燃风接口。本发明将原下燃烧室燃烧器煤粉量通过y型分配器4分流一部分到补燃烧嘴，降低原下燃烧室中煤粉燃烧器的流量，增加煤粉在燃烧室的停留时间，提高煤粉在燃烧室的燃尽程度，进一步缓解拱桥负荷集中问题。
38.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，包括：煤粉分配系统、上燃烧室支路、下燃烧室支路、y型分配器和补燃烧嘴；其中，所述煤粉分配系统的进料口经旋转给料器与煤粉仓连通，所述煤粉分配系统采用煤粉定量分配单元将流化态煤粉计量后分别分配到上燃烧室支路和下燃烧室支路，所述上燃烧室支路与套筒窑上燃烧室烧嘴连接，所述下燃烧室支路上设有y型分配器，所述y型分配器将所述下燃烧室支路分为两个支路，其中一支路与套筒窑下燃烧室烧嘴连接，另一支路与补燃烧嘴连接，每两个套筒窑下燃烧室之间均设置有一个补燃烧嘴。2.根据权利要求1所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述煤粉分配系统包括煤粉腔体、若干煤粉定量分配单元和流化风机，其中，所述流化风机安装在煤粉腔体的底部侧边，若干所述煤粉定量分配单元安装在煤粉腔体内，每个所述煤粉定量分配单元分别与上燃烧室支路和下燃烧室支路的煤粉输送管道一一匹配偏心设置。3.根据权利要求2所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述煤粉定量分配单元包括给料圆盘和带动给料圆盘旋转的圆盘电机，所述给料圆盘上均布有若干煤粉收纳孔，给料圆盘旋转时，煤粉输送管道所覆盖的环形区域内的煤粉收纳孔中的煤粉被输送风携带进入煤粉输送管道，所述给料圆盘与煤粉输送管道之间设有连接组件。4.根据权利要求2所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述上燃烧室支路和下燃烧室支路均包括煤粉输送管道和煤粉输送风机，所述煤粉输送管道一端进风口与所述煤粉输送风机的出风口连通，所述煤粉输送风机为变频调速风机，通过每路输送空气的流量进行远程测量，每台煤粉输送风机采用变频器-流量检测的pid调节，精准给定每路输送空气的流量。每个燃烧室均采用独立的输送风机，且每台煤粉输送风机为变频调速，并且对于每路输送空气的流量进行远程测量，通过每台煤粉输送风机的变频器-流量检测的pid调节，精准给定每路输送空气的流量。5.根据权利要求2所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述补燃烧嘴包括第一绝热套、第二绝热套、燃烧嘴固定装置、助燃空气腔管和可调节煤粉喷管，所述可调节煤粉喷管位于所述助燃空气腔管内，且贯穿所述助燃空气腔管，所述可调节煤粉喷管的进粉口通过转接头与y型分配器的补燃烧嘴支管连通，所述助燃空气腔管靠近可调节煤粉喷管进粉口的一端采用密封盖板与可调节煤粉喷管配合安装，所述助燃空气腔管的助燃风接口与下燃烧室助燃风支管新增的助燃风旁路连通，所述第一绝热套套接设置在所述可调节煤粉喷管的出粉口端部外周，所述第二绝热套套接设置在所述助燃空气腔管的出气口端部外周，所述燃烧嘴固定装置安装在所述助燃空气腔管的外周，用于将补燃烧嘴固定在下燃烧室的壁面上。6.根据权利要求2所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述y型分配器和补燃烧嘴均采用可调节套管与煤粉输送管道连接，利用不同规格的可调节套管调节煤粉输送管道内的阻力，从而调节输送煤粉量的大小。7.根据权利要求1所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述补燃烧嘴安装高度位于下燃烧室中心线向上0.5m与下燃烧室中心线向下1m的范围内，周向位置位于两相邻燃烧室中心。8.根据权利要求2所述的应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，其特征在于，所述补
燃烧嘴的数量与原下燃烧室上安装的下燃烧器数量一致。

技术总结
本发明公开了一种应用于燃煤环形套筒窑的补燃烧嘴系统，包括：煤粉分配系统、上燃烧室支路、下燃烧室支路、Y型分配器和补燃烧嘴；其中，煤粉分配系统的进料口经旋转给料器与煤粉仓连通，煤粉分配系统采用煤粉定量分配单元将流化态煤粉计量后分别分配到上燃烧室支路和下燃烧室支路，上燃烧室支路与套筒窑上燃烧室烧嘴连接，下燃烧室支路上设有Y型分配器，Y型分配器将下燃烧室支路分为两个支路，其中一支路与套筒窑下燃烧室烧嘴连接，另一支路与补燃烧嘴连接，补燃烧嘴设置在两个下燃烧室之间。本发明通过增加可调节的补燃烧嘴，解决燃料集中在拱桥位置放热以及热强度高等问题，从而增加下拱桥使用寿命，降低维修工作量及生产成本。本。本。


技术研发人员：薛建军 张林进 沈浩 程桂杰 李传库 庞焕军
受保护的技术使用者：江苏中圣园科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/9/14