双旋流煤粉燃烧器及具有该煤粉燃烧器的链篦机

摘要

本发明涉及一种双旋流煤粉燃烧器及具有该煤粉燃烧器的链篦机，其特征在于，包括外层管道，通过连接法兰设置在外层管道内的内层管道，内层管道进料支管和外层管道进料支管，控制碟阀Ⅱ、控制碟阀Ⅰ和旋流片组，在内层管道的后端部设有密封法兰，双旋流煤粉燃烧器的前端为煤粉出口，旋流片组由内旋流片和外旋流片所组成，设置在双旋流煤粉燃烧器的煤粉出口端内侧，内旋流片设置在内层煤粉通道的煤粉出口端，外旋流片设置在外层煤粉通道的煤粉出口端。本发明在双旋流煤粉燃烧器的前端设置了双旋流片，煤粉通过双旋流片时，在旋转的过程中改变了煤粉气流的流速和方向，从双旋流煤粉燃烧器喷出旋转的火焰，燃烧效果好，燃烧效率高，燃烧完全。

说明书

技术领域

本发明涉及球团生产技术领域，尤其是一种双旋流煤粉燃烧器及具有该煤粉燃烧器的链篦机。

背景技术

回转窑-链篦机在球团生产中被广泛应用,现有的回转窑链篦机中，进入链篦机内的高温烟气主要来自环冷机。

链篦机—回转窑生产线是目前国内球团矿生产的先进生产系统之一，其生产工艺已经成熟，包括依次连接的链篦机、回转窑和环冷机。链篦机依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段；环冷机依次分为环冷一段、环冷二段和环冷三段。

链篦机是一种履带式传热设备，在链篦机-回转窑-环冷机球团生产工艺中，链篦机主要承担干燥和预热的工序。

在链篦机上对生球进行处理时，链篦机运行速度一般为3～4 m/min，生球料层厚度一般为150～200 mm，通过热气流与料层间进行错流换热完成生球的干燥和预热过程。按照传统热风流程，沿物料前进方向依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，进入链篦机内的高温烟气主要来自环冷机。

鼓风干燥段风温范围一般为150～250 ℃，热气流来源于环冷三段烟气排入口；抽风干燥段风温范围一般为300～500 ℃，热气流来自链篦机预热Ⅱ段热废气；预热Ⅰ段风温范围一般为500～600 ℃，热气流来自环冷机环冷二段的热废气，并补充部分来自预热II段的热气流；预热Ⅱ段风温范围一般为1000～1100 ℃，热气流来自回转窑窑尾的热气流。

在预热Ⅱ段时，球团进行氧化和分解，并完成部分固结硬化，使球团有一定强度，能经受由链篦机落到回转窑时的冲击，在回转窑运动过程中不致破碎。预热球团的强度与预热Ⅱ段温度有关，预热Ⅱ段温度越高，预热球强度越大。

目前，国内大多数球团厂主要是依靠在回转窑窑头加装的主煤枪，为整个回转窑及预热Ⅱ段提供热量来源。如果传导到链篦机预热Ⅱ段的温度较低，预热球的质量将不理想。因此，为了保证球团的质量，就要提高回转窑窑头煤粉燃烧器的给煤量。保证了传递到链篦机预热Ⅱ段的温度至少达到1050 ℃～1100 ℃，这样才能保证预热球的质量。

然而要想达到链篦机预热Ⅱ段所需温度，回转窑的温度通常会在1300 ℃左右，超过了回转窑工艺所需的1250 ℃，随之而来的会造成了回转窑结圈、增加设备负荷、氮氧化物排放量增加及能源浪费等问题。

发明内容

针对上述技术的问题，本发明的第一个目的是提供一种能够更好地提高煤粉气流的浓淡分离燃烧效果的双旋流煤粉燃烧器。

在提供上述双旋流煤粉燃烧器的基础上，本发明的第二个目的在于，提供一种包括该双旋流煤粉燃烧器的用于链篦机的预热Ⅱ段，以提高预热球团的强度。

为了实现上述第一个目的，本发明的一种双旋流煤粉燃烧器，所述的双旋流煤粉燃烧器包括外层管道、内层管道、内层管道进料支管、外层管道进料支管、连接法兰、密封法兰、控制碟阀Ⅱ、控制碟阀Ⅰ及旋流片组，所述的外层管道套装在内层管道的外侧，并通过连接法兰固定连接，形成外层煤粉通道，在所述的内层管道的后端部设有密封法兰，形成内层煤粉通道，在外层管道和内层管道上分别开有外层煤粉通道的煤粉进料口Ⅰ和内层煤粉通道的煤粉进料口Ⅱ，所述的内层管道进料支管设置在煤粉进料口Ⅱ上，并与内层煤粉通道相连通，控制碟阀Ⅱ设置在内层管道进料支管上，所述的外层管道进料支管设置在煤粉进料口Ⅰ上，并与外层煤粉通道相连通，控制碟阀Ⅰ设置在外层管道进料支管上；双旋流煤粉燃烧器的前端为煤粉出口；

所述的旋流片组由内旋流片和外旋流片所组成，设置在煤粉出口端内侧，所述的内旋流片设置在内层煤粉通道的煤粉出口端，所述的外旋流片设置在外层煤粉通道的煤粉出口端。

优选地，所述内旋流片的角度为45°。

优选地，所述外旋流片的角度为30°。

本发明的一种具有双旋流煤粉燃烧器的链篦机，所述的链篦机按物料走向依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段，链篦机的排料口与回转窑的进料口连接，鼓风干燥段的热气流来源于环冷三段烟气排入口；抽风干燥段热气流来自链篦机预热Ⅱ段热废气；预热Ⅰ段风温的热气流来自环冷机环冷二段的热废气，链篦机预热Ⅱ段的热气流还来自回转窑窑尾，其特征在于，还包括双旋流煤粉燃烧器，所述双旋流煤粉燃烧器安装于链篦机的预热Ⅱ段烟罩的头部，预热Ⅱ段烟罩温度控制在1060±30℃。

在安装双旋流煤粉燃烧器时，插入链篦机预热段Ⅱ烟罩的深度为300毫米，向下倾斜10°。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在链篦机预热Ⅱ段加装双旋流煤粉燃烧器，改变由回转窑窑头单一供热的方式，使得供热方式更加灵活，预热Ⅱ段温度控制更加准确；且随着双旋流煤粉燃烧器给煤量的增加，使链篦机预热Ⅱ段的热球质量有所提高。

另外由于本发明在煤粉燃烧器的前端设置了双旋流片，煤粉通过双旋流片时，在旋转的过程中改变了煤粉气流的流速和方向，从煤粉燃烧器喷出旋转的火焰，其燃烧效果好，燃烧效率高，燃烧完全。

附图说明

图1为本发明双旋流煤粉燃烧器用于链篦机的结构示意图。

图2为双旋流煤粉燃烧器的结构示意图。

图3为图2的A向图。

图4为图2的B部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-图4所示，本发明的一种双旋流煤粉燃烧器，其特征在于，所述的双旋流煤粉燃烧器包括外层管道31、内层管道32、内层管道进料支管36、外层管道进料支管34、连接法兰39、密封法兰38、控制碟阀Ⅰ35、控制碟阀Ⅱ37及旋流片组，所述的外层管道31套装在内层管道32的外侧，并通过连接法兰39固定连接，形成外层煤粉通道310，所述的内层管道32的后端部设有密封法兰38，形成内层煤粉通道311，在外层管道31和内层管道32上分别开有外层煤粉通道的煤粉进料口Ⅰ312和内层煤粉通道的煤粉进料口Ⅱ313，所述的内层管道进料支管36设置在煤粉进料口Ⅱ313上，控制碟阀Ⅱ37设置在内层管道进料支管上，并与内层煤粉通道311相连通，所述的外层管道进料支管34设置在煤粉进料口Ⅰ312上，并与外层煤粉通道310相连通，控制碟阀Ⅰ35设置在外层管道进料支管34上；双旋流煤粉燃烧器的前端为煤粉出口；

为了使喷出的煤粉便于形成预定的射流夹角，本发明所述的旋流片组由内旋流片332和外旋流片331所组成，设置在双旋流煤粉燃烧器的煤粉出口端内侧，所述的内旋流片332设置在内层煤粉通道311的煤粉出口端，所述的外旋流片331设置在外层煤粉通道310的煤粉出口端。所述内旋流片332的角度为45°。所述外旋流片331的角度为30°。

在提供双旋流煤粉燃烧器的基础上，本发明还提供了一种具有双旋流煤粉燃烧器的链篦机，所述的链篦机1按物料走向依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段，链篦机的排料口与回转窑2窑头的进料口连接，回转窑窑尾的出料口与环冷机4的进料口相连接，其特征在于，还包括双旋流煤粉燃烧器3，所述双旋流煤粉燃烧器安装于链篦机预热Ⅱ段烟罩的头部，预热Ⅱ段烟罩温度控制在1060±30℃，如图1所示。

本发明在安装双旋流煤粉燃烧器时，插入链篦机预热Ⅱ段烟罩的深度为300毫米，向下倾斜10°。

本发明使用的煤粉的理化性质为水分<1%，粒度-200目>60%，灰分<12%，挥发分为13%-20%，热值>7000 kcal/kg；

对照例

回转窑给煤量5.2 t/h；

回转窑窑头温度1180 ℃；

链篦机预热II段烟罩温度为1020℃。

实施例1

回转窑给煤量4 t/h；

回转窑窑头温度1150 ℃；

链篦机预热Ⅱ段的双旋流煤粉燃烧器给煤量0.8 t/h；

控制碟阀Ⅱ37开度50%，控制碟阀Ⅰ35的开度100%；

预热Ⅱ段烟罩温度为1050℃。

实施例2

回转窑给煤量3.8t/h；

回转窑窑头温度1130 ℃；

链篦机预热Ⅱ段的双旋流煤粉燃烧器给煤量1.0 t/h；

控制碟阀Ⅱ37开度50%，控制碟阀Ⅰ35的开度100%；

链篦机预热Ⅱ段烟罩温度为1070℃。

实施例3

回转窑给煤量3.7t/h；

回转窑窑头温度1115℃；

链篦机预热Ⅱ段的双旋流煤粉燃烧器给煤量1.2 t/h；

控制碟阀Ⅱ37开度50%，控制碟阀Ⅰ35的开度100%；

链篦机预热Ⅱ段烟罩温度为1086℃；

各例中预热球抗压强度如表1所示。

表1 预热球抗压强度对比

采用本发明提供的双旋流煤粉燃烧器，回转窑给煤量减少后，仍可满足链篦机预热Ⅱ段要求；通过在链篦机的预热Ⅱ段加装双旋流煤粉燃烧器，改变由回转窑窑头单一供热的方式，使得供热方式更加灵活，预热Ⅱ段温度控制更加准确；且随着链篦机机头煤粉燃烧器给煤量的增加，预热球质量有所提高。对照例中所得预热球抗压强度为370 N/个球，无法满足生产工艺要求，链篦机的预热Ⅱ段加装双旋流煤粉燃烧器后，预热球抗压强度均大于400 N/

个球，达到生产工艺要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。