[发明专利]一种干法水泥回转窑节能燃烧方法与装置

权利要求书

1.一种干法水泥回转窑节能燃烧方法，其特征在于，将富氧空气与催化燃烧相结合，采用常温空分方法直接自空气中制取纯度为23～60%的富氧空气；将催化剂溶解到水溶液中，用于激发单线态氧；以空气或制取的富氧空气作为气源，将催化剂溶液以喷射器雾化后，随着窑头燃烧器与分解炉的煤风管道的燃料流进入炉窑内，从而实施富氧催化助燃。

2.根据权利要求1所述的干法水泥回转窑节能燃烧方法，其特征在于，以常温空分方法直接自空气中制取23～60%的富氧空气，其压力保持60～300KPa；或者采用常温空分方法利用原工厂压缩空气经过膜分离器分离23～60%的富氧空气，并将废气送回原压缩空气管网，其富氧压力保持30～200KPa。

3.根据权利要求2所述的干法水泥回转窑节能燃烧方法，其特征在于，所述催化剂为水溶性金属卟啉类催化剂或水溶性铈基稀土催化剂。

4.根据权利要求3所述的干法水泥回转窑节能燃烧方法，其特征在于，以空气，或者采用富氧作为气源，将所述水溶性金属卟啉类催化剂或水溶性铈基稀土催化剂配成的溶液，以喷射器雾化，并随着窑头燃烧器与分解炉的煤风管道的燃料流进入炉窑内，从而实施富氧催化燃烧。

5.一种干法水泥回转窑节能燃烧装置，所述干法水泥回转窑（4），包括回转窑（4-1），分解炉（4-2），回转窑（4-1）包括窑头燃烧器；其特征在于，包括：氧提取装置（1），催化剂溶解、搅拌、加压装置（2），富氧喷射雾化装置（3）；其中：

所述氧提取装置（1），是膜分离方法的制氧装置、吸附分离方法的制氧装置或深冷空分方法的制氧装置，用于制取助燃所需氧气，制取的氧气为混合的富氧空气；

这里采用直接制取23～60%纯度的富氧空气的制氧装置，供氧压力60～300KPa，压力满足略大于燃料流的供气压力；或者采用常温空分方法利用原工厂压缩空气经过膜分离器分离23～60%的富氧空气，并将废气送回原压缩空气管网，而其制取的富氧其压力可保持30～200KPa；

所述催化剂溶解、搅拌、加压装置（2），至少带有溶解水溶性催化剂的储存装置、有助于溶解的搅拌装置以及将催化剂溶液加压至60～300KPa的增压泵，液压满足略大于燃料流的供气压力；

所述富氧喷射雾化装置（3），以空气或富氧空气为气源，将来自催化剂溶解、搅拌、加压装置（2）送入的催化剂水溶液，以雾化器喷射并雾化后进入干法水泥回转窑（4）的燃烧器，煤风及分解炉喷煤管煤风随燃料流进入，进行富氧催化燃烧；这里雾化采用机械雾化、压力雾化或者超声波雾化。

6.根据权利要求5所述的干法水泥回转窑节能燃烧装置，其特征在于，其工作流程为：

首先由氧提取装置（1）制取富氧空气：其氧浓度大约为23～99.5%纯度的富氧，或经混合空气后达23～60%纯度的富氧；或者采用可直接制取23～60%纯度的富氧空气的制氧装置，供氧压力优选60～300KPa，压力满足略大于燃料流的供气压力；或者采用常温空分方法利用原工厂压缩空气经过膜分离器分离23～60%的富氧空气并将废气送回原压缩空气管网，而其制取的富氧其压力保持30～200KPa；制取的这部分富氧作为催化剂的雾化用气；将前述含氧量21～60%的雾化用气以管道直接送至安装在窑头燃烧器、分解炉喷煤管的雾化装置的富氧进气口；

同时，由催化剂溶解、搅拌、加压装置（2）将水溶性催化剂溶解成水溶液，并加压至60～300KPa，以管道直接送至安装在窑头燃烧器、分解炉喷煤管的雾化装置的催化剂水溶液进口；

由氧提取装置（1）制取的富氧空气作为气源，将来自催化剂溶解、搅拌、加压装置（2）的催化剂水溶液，在富氧喷射雾化装置（3）中喷射雾化：

经接入点D与窑头燃烧器煤风混合随燃料流经接入点H送至水泥回转窑（4-1）进行富氧催化燃烧；

同时经接入点E与窑尾分解炉煤风管混合后，随燃料流经通道G1、G2接入点送至分解炉（4-2）进行富氧催化燃烧。

7.根据权利要求6所述的干法水泥回转窑节能燃烧装置，其特征在于，另外，一部分助燃风也叫二次风经接入点F送至回转窑（4-1）经与篦冷机出口的熟料换热后满足窑炉助燃使用，其中经换热后的部分空气送分解炉助燃；

窑头燃烧器，一部分助燃风也叫一次风或净风满足窑头燃烧器助燃使用，分轴流风、旋流风，这部分助燃空气采用常温空分方法利用原工厂压缩空气经过膜分离器分离23～60%的富氧空气并将废气送回原压缩空气管网，而其制取的富氧其压力可保持30～200KPa可掺混进入一次风、煤风经接入点H送至回转窑（4-1）进行富氧燃烧。