專利名稱：一種用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水泥工業(yè)熟料煅燒領(lǐng)域，特別是涉及一種用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
目前公知的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其風(fēng)道結(jié)構(gòu)與三風(fēng)道相同，只是將漩流風(fēng)道從煤風(fēng)道內(nèi)側(cè)改放在煤風(fēng)道外側(cè)，并在中間增加了中心風(fēng)道，中心風(fēng)道內(nèi)的中心風(fēng)為圓形噴口射流，將外部的煤粉吸卷入內(nèi)燃燒，該部位氧含量較低，呈還原狀況，因而燃燒時(shí)產(chǎn)生的低氮氧化物量較低。但這些燃燒器普遍存在以下不足之處1、中心風(fēng)全部由圓孔噴出，孔眼多，直徑小，煤粉易在該部位結(jié)焦，影響火焰形狀。2、漩流風(fēng)道、煤風(fēng)道和軸流風(fēng)道的噴口面積及軸流風(fēng)道外的攏焰圈的長(zhǎng)度不是全都可以調(diào)節(jié)，難于滿足水泥熟料煅燒時(shí)因原燃料變化需要頻繁調(diào)節(jié)的需求。3、所用材料如耐火澆注料和耐熱鋼只耐高溫，難于適宜水泥熟料煅燒時(shí)，熟料液相的侵蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種能夠減少多孔板孔眼結(jié)焦堵塞，噴口面積及攏焰圈的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，耐侵蝕，使用壽命長(zhǎng)，一次風(fēng)量低，熟料熱耗低且質(zhì)量高，易損件易于更換的用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器。
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器，是由包括軸流風(fēng)風(fēng)管1、旋流風(fēng)風(fēng)管2、煤風(fēng)風(fēng)管3、中心風(fēng)風(fēng)管4、抗結(jié)皮耐火澆注料5、油點(diǎn)火裝置10及軸流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管6、漩流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管7、煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管8、中心風(fēng)進(jìn)風(fēng)管9的燃燒器主體及包括多孔板11、中心風(fēng)通道13、煤風(fēng)通道14、漩流風(fēng)通道15、軸流風(fēng)通道16和攏焰圈17的燃燒器頭部組成，所述燃燒器頭部的多孔板11安置于中心風(fēng)通道13的出口端與中心風(fēng)風(fēng)管4出口端之間形成中心風(fēng)環(huán)形通風(fēng)道12。
本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)上述用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器，所述燃燒器主體各風(fēng)管的噴射口部位為錐形斜面，出口面積及攏焰圈的長(zhǎng)度可通過(guò)各風(fēng)管相應(yīng)位置上安裝的調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整裝置由膨脹節(jié)18、調(diào)整環(huán)19、調(diào)節(jié)螺桿20、手柄21組成。所述燃燒器頭部零件采用抗高溫氧化及抗堿性高溫熟料液相侵蝕的耐熱鋼材料精加工制成。所述煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管8采用可拆分的易于更換的結(jié)構(gòu)件，管內(nèi)裝有分半式可更換結(jié)構(gòu)的耐磨套一23、耐磨套二24，在煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管8的煤粉入口易磨損三角區(qū)25內(nèi)及耐磨套一23、耐磨套二24上均設(shè)有采用滲碳化鎢技術(shù)的防磨保護(hù)層。所述高溫部位抗結(jié)皮耐火澆注料5采用抗高溫且抗高溫熟料結(jié)皮的耐火澆注料。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、由于采用中心風(fēng)內(nèi)部循環(huán)空氣采用圓孔噴射口與周邊環(huán)形噴射口結(jié)合方式，生產(chǎn)時(shí)使用合適的風(fēng)量噴射，使中心部位端部材料不致受熱變形，而合適的噴速吸卷外部煤風(fēng)道噴出的煤粒在中心部位燃燒，由于中心部位氧含量較低，煤粒在還原狀況下燃燒，生成的低氮氧化物含量較低。本發(fā)明創(chuàng)造采用環(huán)形噴射減少了易于堵塞圓孔的數(shù)量，相應(yīng)減少多孔板孔眼結(jié)焦堵塞影響火焰的形狀。2、在實(shí)際生產(chǎn)中，煤風(fēng)、旋流風(fēng)、軸流風(fēng)組成的外部循環(huán)空氣卷吸煤粉在高溫的二次空氣內(nèi)燃燒，其火焰形狀、火焰長(zhǎng)度和火焰溫度必須通過(guò)調(diào)節(jié)才能滿足不同原燃料對(duì)火焰提出的需求，本發(fā)明創(chuàng)造采用可調(diào)節(jié)煤風(fēng)噴口、旋流風(fēng)噴口、軸流風(fēng)噴口出口面積的結(jié)構(gòu)，可隨時(shí)靈活調(diào)節(jié)各風(fēng)道的出口風(fēng)速，從而得到生產(chǎn)所需的火焰。3、設(shè)在燃燒器端部的攏焰圈，可起到強(qiáng)化氣流的混合和使煤粉顆粒分散的作用，促進(jìn)煤粉顆粒燃燒，同時(shí)還可攏住火焰使火焰細(xì)長(zhǎng)，降低火焰最高溫度。本發(fā)明創(chuàng)造采用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的攏焰圈，滿足生產(chǎn)中使用不同揮發(fā)份煤粉產(chǎn)生不同火焰形狀的攏焰需求。4、軸流風(fēng)管的前端直接處于高溫及熟料密集工作區(qū)，對(duì)其不僅有抗高溫氧化的要求，還要求具有防止熟料粘結(jié)在本體上的功能。本發(fā)明創(chuàng)造在軸流風(fēng)管外部采用既抗高溫又抗熟料粘結(jié)的抗熟料粘結(jié)耐火澆注料，在保護(hù)軸流風(fēng)管不受火焰輻射損壞的同時(shí)，還防止高溫熟料粘結(jié)在耐火澆注料面上影響火焰形狀和生產(chǎn)。5、本發(fā)明創(chuàng)造的燃燒器頭部所采用的耐熱鋼除具有抗高溫氧化的性能外，還能抗表面帶液相高溫熟料顆粒粘結(jié)的侵蝕，所有的頭部零件采用精加工制成，避免由于噴口形狀不規(guī)則而影響火焰形狀。6、本發(fā)明創(chuàng)造對(duì)易磨損部位設(shè)置防磨保護(hù)層，該保護(hù)層采用抗磨損性能強(qiáng)的滲碳化鎢技術(shù)，同時(shí)采用可拆分的易于更換的結(jié)構(gòu)件，延長(zhǎng)了使用壽命。


圖1是新型四風(fēng)道煤粉燃燒器外形圖；圖2是新型四風(fēng)道煤粉燃燒器頭部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的側(cè)視圖；圖4是新型四風(fēng)道煤粉燃燒器煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管的可拆卸耐磨結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中的標(biāo)號(hào)分別為1是軸流風(fēng)管，2是旋流風(fēng)管，3是煤風(fēng)風(fēng)管，4是中心風(fēng)風(fēng)管，5是抗結(jié)皮耐火澆注料，6是軸流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，7是漩流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，8是煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，9是中心風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，10是油點(diǎn)火裝置，11是多孔板、12是中心風(fēng)環(huán)形風(fēng)道，13是中心風(fēng)道，14是煤風(fēng)道，15是漩流風(fēng)道，16是軸流風(fēng)道，17是攏焰圈，18是膨脹節(jié)，19是調(diào)整環(huán)，20是調(diào)節(jié)螺桿，21是手柄，22是手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，23是耐磨套一，24是耐磨套二，25是煤粉入口易磨損三角區(qū)，26是煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管上殼體，27是煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管下殼體。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖1、圖2及圖3，將燃燒器主體及燃燒器頭部的中心風(fēng)風(fēng)管4裝在煤風(fēng)風(fēng)管3內(nèi)，煤風(fēng)風(fēng)管3裝在漩流風(fēng)風(fēng)管2內(nèi)，漩流風(fēng)風(fēng)管2裝在軸流風(fēng)風(fēng)管1內(nèi)，由內(nèi)向外依次形成中心風(fēng)通道13、煤風(fēng)通道14、漩流風(fēng)通道15及軸流風(fēng)通道16。通過(guò)螺栓分別聯(lián)接燃燒器主體各風(fēng)管與燃燒器頭部各相應(yīng)風(fēng)管，在燃燒器頭部中心風(fēng)通道13出口端的油點(diǎn)火裝置10上焊接安裝多孔板11，使其與中心風(fēng)風(fēng)管4出口端之間形成中心風(fēng)環(huán)形通風(fēng)道12，組成圓孔噴射口與周邊環(huán)形噴射口相結(jié)合的中心風(fēng)噴射口結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使氣流通過(guò)圓孔噴射口和環(huán)形噴射口形成平行射流和環(huán)行射流的組合噴射。煤風(fēng)噴射口、旋流風(fēng)噴射口、軸流風(fēng)噴射口均為環(huán)形噴射口結(jié)構(gòu)。燃燒器各風(fēng)管的噴射口部位均為錐形斜面，在各風(fēng)管的相應(yīng)位置上安裝由膨脹節(jié)18、調(diào)整環(huán)19、調(diào)節(jié)螺桿20、手柄21組成的調(diào)整裝置，每個(gè)進(jìn)風(fēng)管的相對(duì)位置可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿20和調(diào)整環(huán)19進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿20的伸縮，可調(diào)節(jié)相應(yīng)的風(fēng)管在軸向移動(dòng)，由于各風(fēng)道的噴射口部位均設(shè)計(jì)為錐形斜面，軸向位移造成斜面的變化就改變了噴射口面積。各調(diào)整裝置的調(diào)節(jié)范圍均達(dá)到沿軸向±50mm，完全可以適應(yīng)生產(chǎn)中不同的需求。為了調(diào)整方便，特設(shè)置了調(diào)節(jié)手柄21，膨脹節(jié)18作為補(bǔ)償器吸收各風(fēng)管軸向調(diào)節(jié)的位移。在燃燒器頭部的端部外側(cè)通過(guò)加長(zhǎng)的軸流風(fēng)管形成攏焰圈17，攏焰圈17的長(zhǎng)度可通過(guò)位于軸流風(fēng)風(fēng)管1上的調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。軸流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管6、旋流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管7、中心風(fēng)進(jìn)風(fēng)管9上均設(shè)置手動(dòng)調(diào)節(jié)閥22，以調(diào)整各風(fēng)道進(jìn)風(fēng)量的大小。各風(fēng)道的出口風(fēng)速控制如下中心風(fēng)噴速≤80m/s、煤風(fēng)噴速≤25m/s、旋流風(fēng)噴速≤200m/s，軸流噴速≤200m/s。燃燒器頭部零件采用抗高溫氧化及抗堿性高溫熟料液相侵蝕的耐熱鋼材料制造，且所有頭部零件均采用精加工制成。高溫部位拉結(jié)皮耐火澆注料5采用抗高溫且抗高溫熟料結(jié)皮的耐火澆注料。
請(qǐng)參閱圖4，將煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管上殼體26和煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管下殼體27通過(guò)螺栓對(duì)接組成煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管8，管內(nèi)裝有分半式可更換結(jié)構(gòu)的耐磨套一23、耐磨套二24，在煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管8的煤粉入口易磨損三角區(qū)25內(nèi)及耐磨套一23、耐磨套二24上均勻噴涂采用滲碳化鎢技術(shù)的一定厚度的防磨保護(hù)層。
本實(shí)用新型的動(dòng)作原理為，燃燒器設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯的前端，首先由油點(diǎn)火裝置將窯內(nèi)溫度加熱至800℃以上時(shí)，隨即啟動(dòng)燃燒器，輸送空氣吹送煤粉從煤通道中噴出，在輸送過(guò)程中實(shí)現(xiàn)風(fēng)、煤的預(yù)混合。當(dāng)煤粉從煤通道中噴出時(shí)，首先遇到了來(lái)自旋流通道的徑向旋流風(fēng)的擾動(dòng)并打散，使軸向流動(dòng)的煤粉顆粒改變流動(dòng)方向和速度，從而實(shí)現(xiàn)第一次風(fēng)、煤混合。其后遇到軸向高速流動(dòng)的軸流風(fēng)，又一次改變了噴射方向和速度，實(shí)現(xiàn)第二次風(fēng)、煤混合，同時(shí)，軸流風(fēng)對(duì)火焰起到了包絡(luò)和收攏作用。由于旋流、軸流凈風(fēng)在出口處，相對(duì)于二次空氣都具有相當(dāng)高的速度，因而影響周圍區(qū)域，在火焰中心形成一個(gè)低壓區(qū)，使混合后的煤、風(fēng)再次與較高溫度的二次空氣混合。三次混合、擾動(dòng)，不但使煤、風(fēng)混合得更加均勻，而且由于二次空氣的回流，及時(shí)補(bǔ)充了煤粉燃燒所需要的新鮮空氣，使煤粉得以充分完全的燃燒。通過(guò)調(diào)節(jié)各風(fēng)道的出口風(fēng)速，使所生成的火焰形狀能較好地滿足不同原燃料的生產(chǎn)需求，燃燒所生成的火焰溫度超過(guò)2000℃，完全滿足水泥熟料的需求。
權(quán)利要求1.一種用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器，是由包括軸流風(fēng)風(fēng)管(1)、旋流風(fēng)風(fēng)管(2)、煤風(fēng)風(fēng)管(3)、中心風(fēng)風(fēng)管(4)、拉結(jié)皮耐火澆注料(5)、油點(diǎn)火裝置(10)及軸流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管(6)、漩流風(fēng)進(jìn)風(fēng)管(7)、煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管(8)、中心風(fēng)進(jìn)風(fēng)管(9)的燃燒器主體及包括多孔板(11)、中心風(fēng)通道(13)、煤風(fēng)通道(14)、漩流風(fēng)通道(15)、軸流風(fēng)通道(16)和攏焰圈(17)的燃燒器頭部組成，其特征是所述燃燒器頭部的多孔板(11)安置于中心風(fēng)通道(13)的出口端與中心風(fēng)風(fēng)管(4)出口端之間形成中心風(fēng)環(huán)形通風(fēng)道(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于新型水泥回轉(zhuǎn)窯的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其特征是所述各風(fēng)道的出口面積及攏焰圈的長(zhǎng)度可通過(guò)燃燒器各風(fēng)管的相應(yīng)位置上安裝的調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于新型水泥回轉(zhuǎn)窯的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其特征是所述的各風(fēng)管的相應(yīng)位置上安裝的調(diào)整裝置的具體結(jié)構(gòu)是，在軸流風(fēng)風(fēng)管(1)、旋流風(fēng)風(fēng)管(2)、煤風(fēng)風(fēng)管(3)及中心風(fēng)管(4)的相應(yīng)位置上安裝調(diào)整環(huán)(19)和膨脹節(jié)(18)，在調(diào)整環(huán)(19)上還裝有帶手柄(21)的調(diào)節(jié)螺桿(20)，調(diào)節(jié)螺桿(20)的端部固定在相應(yīng)風(fēng)管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于新型水泥回轉(zhuǎn)窯的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其特征是所述燃燒器各風(fēng)管的噴射口部位為錐形斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于新型水泥回轉(zhuǎn)窯的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其特征是所述煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管(8)采用可拆分的易于更換的結(jié)構(gòu)件，管內(nèi)裝有分半式可更換結(jié)構(gòu)的耐磨套一(23)、耐磨套二(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于新型水泥回轉(zhuǎn)窯的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其特征是所述煤風(fēng)進(jìn)風(fēng)管(8)的煤粉入口易磨損三角區(qū)(25)內(nèi)及耐磨套一(23)、耐磨套二(24)上均設(shè)有采用滲碳化鎢技術(shù)的防磨保護(hù)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于新型水泥回轉(zhuǎn)窯的四風(fēng)道煤粉燃燒器，其特征是所述高溫部位抗結(jié)皮耐火澆注料(5)采用抗高溫且抗高溫熟料結(jié)皮的耐火澆注料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于水泥回轉(zhuǎn)窯的新型四風(fēng)道煤粉燃燒器。特征體現(xiàn)在燃燒器頭部的多孔板安置于中心風(fēng)通道的出口端與中心風(fēng)風(fēng)管出口端之間形成中心風(fēng)環(huán)形通風(fēng)道，各風(fēng)道的出口面積及攏焰圈的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，燃燒器頭部零件采用抗高溫氧化的特殊耐熱鋼鑄件精加工制成，煤粉管采用可拆分的易于更換的結(jié)構(gòu)件，管內(nèi)裝有耐磨套，煤粉管的煤粉入口磨損三角區(qū)內(nèi)及耐磨套上均噴涂采用滲碳化鎢技術(shù)的防磨保護(hù)層，高溫部位抗結(jié)皮耐火澆注料采用抗高溫且抗高溫熟料結(jié)皮的耐火澆注料。本實(shí)用新型具有的特點(diǎn)，火焰形狀規(guī)整適宜，熱力集中穩(wěn)定，卷吸二次風(fēng)能力強(qiáng)，火焰調(diào)節(jié)靈活，對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，低氮氧化物的生成量低，適用范圍廣，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F23D1/02GK2658581SQ03258210
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者陳慶十, 白小燕, 陳友德, 沈序輝 申請(qǐng)人:天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院