一种水泥窑固废处置富氧燃烧器

摘要

本发明公开了一种水泥窑固废处置富氧燃烧器，包括多种燃料喷嘴和与多种燃料喷嘴连接的燃料输送管道，管道连接有变频风机，其中，所述燃料输送管道为多层环绕结构，中心层是固废颗粒输送管道，在固废颗粒输送管道外环绕有氧气输送管道，在氧气输送管道外环绕有旋风输送管道，在旋风输送管道外环绕有煤粉输送管道，在煤粉输送管道外环绕有轴流风输送管道；在燃烧器前端面中心是固废颗粒喷出口，环绕固废颗粒喷出口均匀分布有多个氧气喷嘴，环绕多个氧气喷嘴均匀分布有多个旋风喷嘴，旋风喷嘴沿圆周倾斜，使其喷出的风搅动固废颗粒和氧气充分混合，环绕多个旋风喷嘴是环形煤粉喷口，环绕环形煤粉喷口有多个与轴流风输送管道连通的轴流风喷嘴。

权利要求

1.一种水泥窑固废处置富氧燃烧器，包括多种燃料喷嘴和与多种燃料喷嘴连接的燃料输送管道，在所述管道上设置有控制阀门并连接变频风机，其特征在于，所述燃料输送管道为多层环绕结构，中心层是固废颗粒输送管道，在固废颗粒输送管道外环绕有氧气输送管道，在氧气输送管道外环绕有旋风输送管道，在旋风输送管道外环绕有煤粉输送管道，在煤粉输送管道外环绕有轴流风输送管道；在燃烧器前端面中心是与固废颗粒输送管道连通的固废颗粒喷出口，环绕固废颗粒喷出口外侧均匀分布有多个与氧气输送管道连通的氧气喷嘴，环绕多个氧气喷嘴外侧均匀分布有多个与旋风输送管道连通的旋风喷嘴，旋风喷嘴沿圆周倾斜，使其喷出的风搅动固废颗粒和氧气充分混合，环绕多个旋风喷嘴外侧是与煤粉输送管道连通的煤粉喷口，环绕煤粉喷口外侧有多个与轴流风输送管道连通的轴流风喷嘴，所述旋风喷嘴沿圆周倾斜的倾斜出口角是30度至45度，所述中心层固废颗粒输送管道是两个或三个，与其对应，在燃烧器前端面中心的固废颗粒喷出口是两个或三个，不同的固废颗粒输送管道用于输送不同热值的固废颗粒。

2.根据权利要求1所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述旋风喷嘴口是高12mm宽15mm的弧形口。

3.根据权利要求1所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述的煤粉喷口为环型喷口，环形煤粉喷口均匀分布在旋风喷嘴外侧的圆周上。

4.根据权利要求1所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述轴流风喷嘴有三套，孔径分别是10mm、12mm 、14mm，根据烧不同的固体废物使用不同的喷嘴。

5.根据权利要求1所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述环绕的多个旋风喷嘴与环绕的多个氧气喷嘴的距离是25mm。

6.根据权利要求3所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述环绕的多个旋风喷嘴与环形煤粉喷口的距离是28 mm。

7.根据权利要求3所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述环形煤粉喷口与轴流风喷嘴的间距是30 mm。

8.根据权利要求1所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述轴流风喷嘴喷出轴流风的风压是40Kp至60Kp，所述旋风喷嘴喷出旋风的风压是15Kp至30Kp。

说明书

一种水泥窑固废处置富氧燃烧器

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥窑固废处置，具体涉及一种水泥窑固废处置富氧燃烧器。

背景技术

[0002] 水泥生产是高能耗行业，建材行业燃煤消费量接近占动力煤总消费量的20%其中90%以上的建材行业用煤都是用于水泥生产；因此在我国如何把固体废物作为替代燃料是降低燃煤使用节约一次性能源的关键。

[0003] 由于固废垃圾的热值低、水份高，而且均一性差，对水泥窑生产运行影响加大，导致水泥窑处置固废垃圾困难。制约着水泥窑处置固废的规模化和产业化应用。

[0004] 水泥窑处置固废技术在国外有应用，但国外有些国家水泥窑处置固废使用的燃料是燃气，而我们国家水泥窑燃料几乎都是燃煤。我国利用水泥窑处置固体废弃物技术发展较晚，并且大都是将固体废弃物从窑尾预热器直接喂入窑系统，不但对窑系统的煅烧产生了很大的影响并且也很少起到替代燃煤的作用，有些工厂处置固废后不但没有节约燃煤甚至燃煤使用量更大了，不仅没有做到节能反而使能耗增加了。只有固体废弃物在短时间内充分燃烧才能把其热值充分利用，才能起到替代燃煤的作用，才能使水泥窑协同处置固废产业化规模化。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提出一种水泥窑固废处置富氧燃烧器，利用燃烧器将预处理后的固体废物垃圾作为燃料直接喷入水泥窑，在燃烧器上设有垃圾喷入的通道、氧气供给的通道、旋流风、轴流风和煤风通道，解决了水泥窑协同处置固废的燃烧问题。

[0006] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种水泥窑固废处置富氧燃烧器，包括多种燃料喷嘴和与多种燃料喷嘴连接的燃料输送管道，在所述管道上设置有控制阀门并连接变频风机，其中，所述燃料输送管道为多层环绕结构，中心层是固废颗粒输送管道，在固废颗粒输送管道外环绕有氧气输送管道，在氧气输送管道外环绕有旋风输送管道，在旋风输送管道外环绕有煤粉输送管道，在煤粉输送管道外环绕有轴流风输送管道；在燃烧器前端面中心是与固废颗粒输送管道连通的固废颗粒喷出口，环绕固废颗粒喷出口外侧均匀分布有多个与氧气输送管道连通的氧气喷嘴，环绕多个氧气喷嘴外侧均匀分布有多个与旋风输送管道连通的旋风喷嘴，旋风喷嘴沿圆周倾斜，使其喷出的风搅动固废颗粒和氧气充分混合，环绕多个旋风喷嘴外侧是与煤粉输送管道连通的煤粉喷口，环绕煤粉喷口外侧有多个与轴流风输送管道连通的轴流风喷嘴。

[0007] 方案进一步是：所述旋风喷嘴沿圆周倾斜的倾斜出口角是30度至45度。

[0008] 方案进一步是：所述旋风喷嘴口是高12mm宽15mm的弧形口。

[0009] 方案进一步是：所述中心层固废颗粒输送管道是两个或三个，与其对应，在燃烧器前端面中心的固废颗粒喷出口是两个或三个，不同的固废颗粒输送管道用于输送不同热值的固废颗粒。

[0010] 方案进一步是：所述煤粉喷口为环型，环形煤粉喷口均匀分布在旋风喷嘴外侧的圆周上。

[0011] 方案进一步是：所述轴流风喷嘴有三套，孔径分别是10mm、12mm 、14mm，根据烧不同的固体废物使用不同的喷嘴。

[0012] 方案进一步是：所述环绕的多个旋风喷嘴与环绕的多个氧气喷嘴的距离是25mm。

[0013] 方案进一步是：所述环绕的多个旋风喷嘴与环形煤粉喷口的距离是28 mm。

[0014] 方案进一步是：所述环形煤粉喷口与轴流风喷嘴的间距是30 mm。

[0015] 方案进一步是：所述轴流风喷嘴喷出轴流风的风压是40Kp至60Kp，所述旋风喷嘴喷出旋风的风压是15Kp至30Kp。

[0016] 本发明的有益效果是：

[0017] 1.本技术解决了水泥窑协同处置固废的燃烧问题。

[0018] 2.解决了处置固废量低不能规模化的问题。

[0019] 3.解决了处置固废时影响水泥熟料产量和质量的问题。

[0020] 4.解决了垃圾处理过程中的臭气及城市环境污染问题。

[0021] 5.本发明对固体废物的适应性强，对固废燃料的要求远远低于水泥窑用的煤粉。热值不低于2000 Kcal/kg，水份小于30%；灰分小于30%；粒度小于10*10*10mm即可，粉状最佳。

[0022] 6.本发明将处理过的固体废物稳定的通过燃烧器喷入水泥窑内进行煅烧，可以在向燃烧器内喷入固体废物时同时喷入氧气。

[0023] 7.本发明是能使供入的氧气同内旋风、轴流风及喷入的固体废弃物和煤粉均匀混合的燃烧器，该燃烧器能保持良好的火焰形状和合理的煅烧温度是水泥窑协同处置固废的重要装备。

[0024] 8. 本发明能大大提高固废热值的利用效率，从而达到利用固废进行节煤降低能耗的目的。

[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

[0026] 图1 为燃烧器前端面及轴侧断面结构示意图；

[0027] 图2为燃烧器内管道剖面局部示意图；

[0028] 图3为燃烧器使用状态示意图。

具体实施方式

[0029] 一种水泥窑固废处置富氧燃烧器，为了能够充分利用城市垃圾中的热值，利用水泥窑需要燃料燃烧的需求，将城市垃圾的固体经预处理加工制成适应于水泥窑燃烧的粉状或颗粒物状，将其与现使用的煤粉混合喷入水泥窑燃烧，因此对于应用该固废粉或颗粒的燃烧器在本实施例中被如图3所示就应用在了水泥窑中，燃烧器1被设置在水泥回转窑2窑头上，离心风机3经篦冷机4冷却熟料，经窑头罩5提供二、三次风温；如图1和图2所示，所述燃烧器包括多种燃料喷嘴和与多种燃料喷嘴连接的燃料输送管道，在所述管道上设置有控制阀门并连接变频风机，其中，所述燃料输送管道为多层环绕结构，中心层是固废颗粒输送管道101，在固废颗粒输送管道外环绕有氧气输送管道102，在氧气输送管道外环绕有旋风输送管道103，在旋风输送管道外环绕有煤粉输送管道104，在煤粉输送管道外环绕有轴流风输送管道105；固废颗粒输送管道101连接有固废喂料输送机6，固废垃圾罗茨风机7将固废喂料输送机送来的固废颗粒通过固废管路送入固废颗粒输送管道101，在固废管路上设置有固废颗粒输送控制阀门8；氧气输送管道102连接有氧气汽化器9，氧气汽化器将氧气通过氧气管路送入氧气输送管道102，在氧气管路上设置有氧气输送控制阀门10；旋风输送管道103连接有内旋风罗茨变频风机11，旋风罗茨变频风机将用于旋风的风通过旋风管路送入旋风输送管道103，在旋风管路上设置有旋风输送控制阀门12；煤粉输送管道104连接有煤粉输送罗茨变频风机13，煤粉输送罗茨变频风机将煤粉通过煤粉管路送入煤粉输送管道104，在煤粉管路上设置有煤粉输送控制阀门14；轴流风输送管道105连接有轴流罗茨变频风机15，轴流罗茨变频风机将轴流风通过轴流风管路送入轴流风输送管道105，在轴流风管路上设置有轴流风控制阀门16。

[0030] 在燃烧器前端面中心是与固废颗粒输送管道连通的固废颗粒喷出口101-1，环绕固废颗粒喷出口外侧均匀分布有多个与氧气输送管道连通的氧气喷嘴，环绕多个氧气喷嘴外侧均匀分布有多个与旋风输送管道连通的旋风喷嘴，旋风喷嘴沿圆周倾斜，使其喷出的风搅动固废颗粒和氧气充分混合，环绕多个旋风喷嘴外侧是与煤粉输送管道连通的环形煤粉喷口，环绕环形煤粉喷口外侧有多个与轴流风输送管道连通的轴流风喷嘴。

[0031] 实施例中：所述旋风喷嘴沿圆周倾斜的倾斜出口角（或称为倾斜角）是30度至45度。所述旋风喷嘴的出风口是高12mm宽15mm的弧形口。

[0032] 为了更多的利用把不同热值的固废：所述中心层固废颗粒输送管道是两个或两个以上，例如三个，与其对应，在燃烧器前端面中心的固废颗粒喷出口是两个或两个以上，例如三个，不同的固废颗粒输送管道用于输送不同热值的固废颗粒。

[0033] 实施例中：所述的环形煤粉喷口为圆环形，4个支撑均匀分布在圆环端口，保证环形煤粉喷口的间隙稳定，环形煤粉喷口均匀分布在旋风喷嘴外侧的圆周上。所述轴流风喷嘴的孔径是10mm至14mm；本实施例为有三套，孔径分别是10mm、12mm 、14mm，根据烧不同的固体废物使用不同的喷嘴。

[0034] 实施例中：所述环绕的多个旋风喷嘴与环绕的多个氧气喷嘴的距离是25mm。所述环绕的多个旋风喷嘴与环形煤粉喷口的距离是28mm。所述环形煤粉喷口与轴流风喷嘴的间距是30mm。

[0035] 实施例中：所述轴流风喷嘴喷出轴流风的风压是40Kp至60Kp，所述旋风喷嘴喷出旋风的风压是15Kp至30Kp。

[0036] 本燃烧器装备对固体废物的适应性强，对固废燃料的要求远远低于水泥窑用的煤粉。热值不低于2000 Kcal/kg，水份小于30%；灰分小于30%；粒度小于10*10*10mm即可，粉状最佳。

[0037] 利用本技术开发了一套先对固体废物进行预处理，然后将处理过的固体废物稳定的通过燃烧器喷入水泥窑内进行煅烧的工艺，该工艺在向燃烧器内喷入固体废物时同时喷入氧气。

[0038] 本技术开发了一种能使供入的氧气同内旋风、轴流风及喷入的固体废弃物均匀混合的燃烧器，该燃烧器能保持良好的火焰形状和合理的煅烧温度是水泥窑协同处置固废的重要装备。

[0039] 该工艺技术和燃烧装备能大大提高固废热值的利用效率，从而达到利用固废进行节煤降低能耗的目的。