[实用新型]用于水泥窑节能减排的局部增氧助燃装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于水泥窑的富氧助燃装置。 

背景技术

目前一般水泥窑采用的均是普通空气助燃或整体增氧助燃，前者由于空气中仅含不到21%的氧气，其余为惰性气体，不但不参与助燃，反而吸收大量的热量，从而降低了水泥窑的性能和效率等，而后者一般投资非常大、副作用又多如炉龄明显下降、NO_X明显提高等。如中国实用新型专利201120253557.8（CN202177298U）的方案“在格栅冷却器下部设有鼓风机和预混器，用于将二次风正常空气和二次风富氧空气混合并送入到水泥回转窑之中”，如按照该方案，由于回转窑二次风正常空气温度在850-1100℃之间，而二次风富氧空气温度比较低，混合后不仅不一定达到节能之效果，而且投资和副作用均非常大，因而实用性不好。 

局部增氧助燃技术是本实用新型人最早提出的（见中国实用新型专利ZL97104465.1（CN1084865C））,目前已经成功应用了30多种窑炉，均取得了明显的节能减排效益。对于水泥窑应用局部增氧助燃技术，虽然在下述专利申请或专利中有所提及，包括中国实用新型专利申请200810233560.6（CN101407381A）、中国实用新型专利申请200910010412.2（CN101487593A）、中国实用新型专利200920010534.7（CN201344555Y）及201120436379.2（CN202390203U），但这些专利分别存在如下不足：如CN101407381A所说的“效果说明”完全是想当然，非常不现实：如窑头加纯氧流量6m³/h,温度能提高150℃，投煤量从6.15 t/h下降到5.9 t/h,煤低发热值17200 KJ/Kg,根据这些数据计算出6.15 t/h煤耗至少需要空气量为28240 m³/h，如果混合后富氧浓度仅增加0.02个百分点，所以窑头温度不可能提高150℃！另该专利设计了多种富氧喷嘴，均实用意义不大，特别“如图6”，把富氧喷嘴插在“窑头罩侧面或顶部”，因为窑头罩内是来自蓖冷机的大量二次风，所以把氧加在窑头罩内相当于整体增氧！这样靠近窑头罩的冷却带温度会明显提高，而冷却带的工艺任务是使熟料迅速冷却，提高温度会得不偿失！ CN101487593A 及CN201344555Y中提及“在用于水泥回转窑时，专有富氧喷嘴可以用水泥回转窑四通道燃烧器中心点火枪用的中心管替代。”由于水泥回转窑影响因素非常多，所以经常停窑，故用中心管既不方便，又不能调节角度，使用效果就大打折扣，甚至没有效果还有副作用：因为通过中心管加氧会使火焰中心（烧成带）前移到冷却带（缩短），严重影响熟料的冷却和回转窑的正常运行；CN202390203U在实用效果方面的问题更为突出：本实用新型人对于富氧膜分离及应用的实践和研究，可证明上述专利在制氧方面能耗比较高，特别是第二级膜分离器，能耗更高，而能耗费用比设备费还要贵；如按照前述专利中提出的3000Nm³/h为例，一级膜分离器每年的运行能耗费用至少是设备费的1/2以上，而采用VPSA，其设备费比膜法低10%以上，而能耗费用仅为膜法的65%左右；另外，该专利“将富氧气体送入多通道燃烧器”，和CN201344555Y或CN101487593A所述技术方案一样，均作为一次风，没有富氧喷嘴，达不到最佳节能减排效果，不能充分发挥局部增氧助燃技术的优势。另上述技术均采用膜法氧源，而且采用水环式真空泵和气水分离脱湿稳压装置，其结果是使富氧空气均带饱和水蒸汽，其含汽量至少是VPSA的2倍，严重影响富氧品质和节能减排效果。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用富氧喷嘴来充分发挥局部增氧助燃技术的优势，达到更佳节能减排效果的用于水泥窑节能减排的局部増氧助燃装置。