一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115200353A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210791237.0(22)申请日2022.07.05(71)申请人中国科学院力学研究所地址100190北京市海淀区北四环西路15号(72)发明人魏小林李森张乐宇(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390专利代理师胡剑辉(51)Int.Cl.F27B7/34(2006.01)F23D1/00(2006.01)F23N5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统及方法(57)摘要本发明涉及水泥生产设备技术领域，提供了一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，至少包括：分解炉；回转窑，回转窑尾部出口对应分解炉底部进口设置；第一风管，一端适于与外界的高温气源相连，另一端与回转窑尾部出口相连通；第一煤粉燃烧器，伸入第一风管内，从第一煤粉燃烧器的出口喷出的煤粉与第一风管内的高温气体反应以形成还原性的气体，还原性的气体与回转窑尾部出口的气体对冲后进入分解炉中。该系统，在第一风管中直接生成还原性的气体，无需在分解炉的一侧另建一个气化炉，降低了脱氮成本，有利于大范围推广使用；而且，在第一风管内生成的还原性气体与回转窑尾部出口的气体对冲后可以增强气流扰动与混合效果，有利于提高后续的脱氮效果。CN115200353ACN115200353A权利要求书1/2页1.一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，至少包括：分解炉；回转窑，所述回转窑尾部出口对应所述分解炉底部进口设置；第一风管，一端适于与外界的高温气源相连，另一端与所述回转窑尾部出口相连通；第一煤粉燃烧器，伸入所述第一风管内，从所述第一煤粉燃烧器的出口喷出的煤粉与所述第一风管内的高温气体反应以形成还原性的气体，所述还原性的气体与所述回转窑尾部出口的气体对冲后进入所述分解炉中。2.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述第一煤粉燃烧器包括多个，多个所述第一煤粉燃烧器沿所述第一风管的周向间隔设置。3.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，还包括烟室，设置在所述分解炉与所述回转窑之间；所述分解炉沿纵向设置，所述回转窑沿横向设置，所述烟室呈适于连通所述分解炉与所述回转窑的L型结构；所述第一风管穿过所述烟室并伸入所述回转窑尾部出口。4.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，还包括第二风管，一端适于与外界的高温气源相连，另一端与所述分解炉相连通。5.根据权利要求4所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述第二风管包括沿分解炉的高度方向阶梯式设置的第一出风支管与第二出风支管；所述第一出风支管包括两个出口，且所述第一出风支管的两个出口对称设置在所述分解炉的两侧；所述第二出风支管的出口的位置高于所述第一出风支管的出口的位置。6.根据权利要求5所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，所述第一风管、所述第一出风支管以及所述第二出风支管的过量空气系数范围为1.05‑1.15；其中，所述第一风管中的气体占比范围为10％‑30％；所述第一出风支管的气体占比范围为70％‑90％；所述第二出风支管的气体占比范围为10％‑15％。7.根据权利要求5所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，还包括第二煤粉燃烧器，所述第二煤粉燃烧器的出口与所述分解炉相连通，且所述第二煤粉燃烧器的出口的高度介于所述第一出风支管与所述第二出风支管的出口之间。8.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑炉的低氮燃烧系统，其特征在于，还包括喷水器，所述喷水器的出水口对应所述回转窑尾部出口设置，适于向所述回转窑内喷射水体；所述第一风管上安装有摆动机构；所述摆动机构包括混融仓体和密封摆动箱，所述混融仓体与第一风管相互连通；所述混融仓体固定连接在第一风管上，所述混融仓体的一侧与密封摆动箱的一端连通；所述密封摆动箱的内部开设有转动槽，转动槽的内部设有球体，所述第一煤粉燃烧器的外部固定连接有出口管，出口管贯穿球体并位于混融仓体的内部，所述转动槽的两侧开2CN115200353A权利要求书2/2页设有摆动槽A和摆动槽B，所述摆动槽B的前后两侧对称开设有挡板活动槽，所述出口管上固定连接有挡板，所述挡板的两端与两个挡板活动槽相互对应；两个所述挡板活动槽的内部开设有限位槽，所述挡板的两端固定连接有限位板，所述限位板与限位槽相适配，所述限位槽开设在靠近混融仓体的一侧；所述限位板的内侧呈曲面设置；所述第一煤粉燃烧器的底部设有电动滑轨，所述电动滑轨与出口管靠近第一煤粉燃烧器的一端摆动路径相同。9.一种基于水泥窑炉的低氮燃烧方法，其特征在于，包括权利要求