[发明专利]用燃料汽化设备预煅烧水泥生料的装置

说明书

本发明涉及一种预烧如细粒物料之类的水泥生料的装置，该装置包括一个上分离部分及一个下分离部分，此外还包括一台燃料气化设备。

通常，预煅烧水泥生料的装置包括一台预煅烧炉，炉中装有加热生料的独立热源，该热源置于回转炉（或窑）和悬浮预热器之间。由于燃料和空气均匀混合且不形成火焰，预煅烧炉中燃料燃烧的时间非常短（约1/3秒）。

上述燃料燃烧过程包括加热粒料，排出挥发物组分，在燃烧条件下上述挥发物组分的燃烧反应以及粒料中剩余的碳的燃烧反应。具体地说，上述过程相继依次在彼此相叠的区段进行。

对在各区段影响燃料的燃烧过程的主要因素评述如下：燃料颗粒的加热段受颗粒的主流温度及颗粒的热重量影响;热解段受燃料种类、颗粒温度及颗粒加热过程影响，而氧化段受燃料周围的氧气浓度及燃料成分的类型（例如挥发物或炭）的影响。

在上述燃料过程中，各段内预热和挥发过程中的燃烧时间较长，挥发物组分燃烧过程很短，剩余碳的燃烧过程也长。

因此，在燃料燃烧前通过对燃料进行预热、排出挥发物组分及使颗粒中的碳热解（下文称之为“燃料的预处理”）使燃料气化然后将已气化的燃料喷入助燃空气中时，能在很短的时间内实现完全燃烧。然而，由于气化燃料的发热量降低，不能形成热气区。

因此，通过在预煅烧炉中预热燃料而使其气化然后使已气化的燃料在富氧助燃空气中燃烧时，要求迅速燃烧，而且在煅烧炉中可获得高温无气体区。

为了预热燃料，需要大量的热能。为了使燃料颗粒中碳热解，采用一种CO₂的分压高而O₂的分压低的气体是有利的。在助燃空气经分开的助燃空气输入管道而不经回转窑流入预煅烧炉的情况中，从回转窑流入预煅烧炉的排气温度高（例如900～1100℃），而且其CO₂的分压非常高（例如约20%～30%）。此外，排气中O₂的分压很低（低于5%）。

从回转窑排出的气体具有预处理燃料所需要的足够的热能和热解反应所需要的气体成分。因此，用从回转窑排出的气体预处理燃料，可以极有效地获得气化燃料。

用回转窑的排气对燃料进行预处理时，用于预处理燃料所需的排气量应最少。在燃料颗粒中的碳的热解反应中，回转窑的排气中的CO₂分压高是很有利的，但对气化燃料的燃烧却不利。在用预处理燃料所需的最少的回转窑排气对燃料进行预处理的同时使燃料气化，然后使已气化的燃料在从熟料冷却器流入的富氧助燃空气中燃烧，从而使燃烧时间缩短，所以可获得较高的燃烧效率。