[发明专利]燃料输送终端、燃烧喷枪、控制燃料供给流的系统和方法

说明书

本申请为国际申请号为PCT/IT2006/000069、申请日为2006年2月10日、进入中国国家阶段申请号为200680010052.0、发明名称为“用于石灰再生炉的燃烧喷枪的燃料输送终端、装备有这种终端的燃烧喷枪、用于控制通过这种喷枪的燃料供给流的系统和方法”的申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种用于石灰再生炉(lime regenerating oven)的燃烧喷枪(combustion lance)的燃料输送终端以及一种装备有这种终端的喷枪。本发明还涉及用于控制通过这种喷枪的燃料供给流的一种系统和一种方法。 

背景技术

众所周知，用于以石灰石为原料生产石灰的并流再生炉由两个大容器(vat)组成，所述两个大容器通过连接沟槽彼此互连。 

将石灰石装载到每个大容器中，并使之沿着预热区域下降，在所述预热区域中，再生的热交换伴随着带有烟的反向气流(counter-current)出现，并到达熬炼/煅烧区域。 

所述炉操作在每个大容器中提供具有8-12分钟长的燃烧周期的交替燃烧。 

在燃烧周期的第一步骤中，燃料通过燃烧喷枪进入正在燃烧的大容器中，并燃烧吹入的空气。尤其，在使用固体燃料(例如煤粉)的情况下，所述燃烧喷枪将被运输空气带走的燃料插入正在燃烧的大容器中。释放出的热量部分地被在第一个大容器中的石灰石煅烧所吸收。同时，为了冷却石灰，从每个大容器的基底将冷却空气输入。当煅烧时，正在燃烧的大容器的冷却空气，与燃烧气体和从石灰石中释放出的二氧化碳一起沿着所述互连横向沟槽运动，由此以大约1050℃的温度到达第二个大容器。在第二个大容器中，来自第一个大容器的气体和第二个大容器基底的冷却空气相混合并上升，由此加热能在第二个大容器的预热区域得到的石灰石。 

如果上述操作方式继续进行，排放出的气体的温度也将超过300℃。于是，在8-12分钟的周期以后，停止燃料和空气流进入原本正在燃烧的第一个大容器，降低大容器的压力，排放石灰，用新鲜的石灰石重新充填大容器，并将过程倒转；在现有的炉中，为了避免过度加热以及由此可能导致的石灰的过度熬炼(overcooking)，使所述燃烧周期不超过12分钟是十分重要的。在填充了石灰石以后，燃料和空气供给到第二个大容器并且所排放的气体从第一个大容器的顶部朝套筒式过滤器(sleeve filter)排出，以在其排入大气/环境之前减少固体颗粒物。 

在现有的再生炉中，即使炉总是进行正确地操作，燃烧喷枪的操作寿命依然受限。尤其，燃烧喷枪的寿命依赖于制造其所采用的钢的类型、燃料的类型、石灰石煅烧行为以及炉操作条件。根据经验，喷枪的典型寿命为1-2年，但在炉操作存在问题、内部石灰石形成阻塞和燃料过度加热的情况下，寿命会短得多。 

尤其，在使用煤粉的情况下，产生燃烧喷枪的快速消耗以及其操作寿命的剧烈下降中的一种典型情况，是源于在喷枪的输送喷嘴周围的石灰石颗粒的空间分布方式。实际上，在现有的喷枪中，当填充所述大容器时，经常地，如果没有堵塞所述输送喷嘴，也会有多个石灰石颗粒中的一个极其靠近所述输送喷嘴。在这种情形下，由喷枪输送的煤粉的燃烧立即出现在所述输送喷嘴的附近，造成其迅速和不可避免的恶化。这种恶化引起整个喷枪的消耗、缩短更换时间，以及引起随之而来的必要的更换，带来由这种操作产生的经济资源和时间的明显浪费。由于上述原因，显然，为了能总是保证炉的正确和持续的操作，如果不合理，则必需总是要具有完备的备用喷枪套件，这关系到存储成本和存储问题。 

对于所述再生炉的正确操作，能够测量和控制流经两个大容器之间的横向沟槽的气体的温度尤其更为重要。然而，当前技术还没有提出这样的系统和工艺：即，在运输过程中气体的温度超过所设定的阈值的情况下，通过与燃烧喷枪之间的相互作用产生燃料输送的减少或中断，由此来调整 这种温度。 

发明内容

于是，本发明旨在通过提供一种用于燃烧喷枪的燃料输送终端来解决上述现有技术中的问题，相对于公知的燃烧喷枪，所述燃料输送终端能大大增加燃烧喷枪的操作寿命。 

本发明的另一个目的在于提供一种装备有燃料输送终端的燃烧喷枪，所述燃烧喷枪相对于公知的燃烧喷枪，能够大大延长操作寿命。 

本发明的另一个目的还在于提供用于控制通过所述喷枪的燃烧供给流的系统和方法，其能够提高石灰再生炉的操作效率、安全性和可靠性。 

本发明的上述和其他的目的和优势，正如将从下文的描述中呈现的，通过如权利要求1所公开的石灰再生炉的燃烧喷枪的燃料输送终端而实现。