權利要求書: 1.一種高溫回轉窯用燃燒器,其特征在于,所述燃燒器包括,
第一天然氣管,用于運輸點火燃燒用天然氣;
第二天然氣管,用于運輸與含有氮氧化物的煙氣發(fā)生反應的天然氣,所述第二天然氣管固定套裝在所述第一天然氣管的外部,所述第二天然氣管的一端與所述第一天然氣管的一端位于同一平面上,且所述第一天然氣管的另一端延伸至所述第二天然氣管的另一端外,所述第一天然氣管的管身與所述第二天然氣管的另一端形成的環(huán)形封閉設置,所述第二天然氣管通過管身與天然氣氣源連通,所述第二天然氣管的一端設置有點火器;
第一高壓空氣管,用于運輸高壓空氣,所述第一高壓空氣管固定套裝在所述第二天然氣管外部,所述第一高壓空氣管的一端與所述第二天然氣管的一端位于同一平面上,所述第二天然氣管的另一端延伸至所述第一高壓空氣管外,所述第一高壓空氣管的另一端與所述第二天然氣管的管身形成的環(huán)形封閉設置,所述第一高壓空氣管通過管身與高壓空氣氣源連通,所述第一高壓空氣管的一側設置有助燃空氣管;
第一煤制氣管,所述第一煤制氣管固定套裝在所述第二天然氣管的外部,所述第一煤制氣管的一端與所述第二天然氣管的一端位于同一平面上,所述第二天然氣管的另一端延伸至所述第一煤制氣管的另一端外,所述第二天然氣管的管身與所述第一煤制氣管的另一端形成的環(huán)形封閉設置,所述第一煤制氣管通過管身與煤制氣氣源連通;
第二煤制氣管,所述第二煤制氣管固定套裝在所述第一煤制氣管的外部,所述第二煤制氣管的一端與所述第一煤制氣管的一端位于同一平面上,所述第一煤制氣管的另一端延伸至所述第二煤制氣管的另一端外,所述第一煤制氣管的管身與所述第二煤制氣管的另一端形成的環(huán)形封閉設置,所述第二煤制氣管通過管身與煤制氣氣源連通;
其中,所述第一高壓空氣管固定套裝在所述第二煤制氣管的外部,所述第二煤制氣管的另一端延伸至所述第一高壓空氣管的另一端外,所述第二煤制氣管管身與所述第一高壓空氣管的另一端形成的環(huán)形密閉設置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫回轉窯用燃燒器,其特征在于,所述燃燒器還包括第二高壓空氣管,所述第二高壓空氣管的一端與所述第一高壓空氣管的一端連通,所述第二高壓空氣管與所述第一高壓空氣管同軸設置,所述第二高壓空氣管的管壁上設置有多個通孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫回轉窯用燃燒器,其特征在于,所述燃燒器還包括第一三通,所述第一三通具有相互連通的第一口、第二口和第三口,所述第一三通的第一口與天然氣氣源連通,所述第一三通的第二口與所述第一天然氣管延伸至所述第二天然氣管外的管身連通,所述第一三通的第三口與所述第二天然氣管延伸至所述第一高壓空氣管外的管身連通。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種高溫回轉窯用燃燒器,其特征在于,所述燃燒器還包括第一閥門和第二閥門,其中,所述第一閥門設置于所述第一三通的第三口上;所述第二閥門設置于第二三通的第二口上。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫回轉窯用燃燒器,其特征在于,所述燃燒器還包括第二三通,所述第二三通具有相互連通的第一口、第二口和第三口,所述第二三通的第一口與煤制氣氣源連通,所述第二三通的第二口與所述第一煤制氣管延伸至所述第二煤制氣管外的管身連通,所述第二三通的第三口與所述第二煤制氣管延伸至所述第一高壓空氣管外的管身連通。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高溫回轉窯用燃燒器,其特征在于,所述燃燒器還包括空氣壓縮機,所述空氣壓縮機出口與所述第一高壓空氣管的管身連通,所述空氣壓縮機的入口與空氣連通。
7.一種燃燒方法,其特征在于,所述方法采用如權利要求1?6任一項所述的一種高溫回轉窯用燃燒器進行,所述方法包括,通過第一天然氣管運輸?shù)奶烊粴庠邳c火器的作用下進行點火燃燒,產(chǎn)生含有氮氧化物的煙氣;
通過第二天然氣管運輸?shù)奶烊粴庠诘谝桓邏嚎諝夤苓\輸?shù)母邏嚎諝庾饔孟驴焖龠\動并與所述含有氮氧化物的煙氣混合發(fā)生反應,使氮氧化物反應形成氮氣。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種燃燒方法,其特征在于,所述第一天然氣管中天然氣的流
3 3
量為140?840Nm/h,所述第二天然氣管中的天然氣流量為60?560Nm/h。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種燃燒方法,其特征在于,所述高壓空氣的流量為1000?
3
5000Nm/h。
說明書: 一種高溫回轉窯用燃燒器及燃燒方法技術領域[0001] 本發(fā)明屬于高溫回轉窯用燃燒器技術領域,尤其涉及一種高溫回轉窯用燃燒器及燃燒方法。背景技術[0002] 高溫回轉窯可用于煅燒生產(chǎn)高溫
氧化鋁,其高溫主要通過可燃氣體通過燃燒器燃燒提供熱量,燃燒器一般設置在高溫回轉窯的一端,燃燒器上設置由點火器,燃燒器的一側設置有助燃空氣管道,點火后可以實現(xiàn)可燃氣體燃燒加熱。目前,燃燒器有第一天然氣管和第二天然氣管,其中,第二天然氣管固定套裝在第一天然氣管的外部,在第二天然氣管的外部設置一個助燃空氣管,用于提供助燃氣體。這種燃燒器在燃燒的過程中,溫度高,產(chǎn)生的煙氣中含有大量的氮氧化物,造成大氣污染,不環(huán)保。目前,采用大量尿素來中和嚴重的氮氧化物,成本高。[0003] 公開號為CN105258124A的專利公開了一種黑滑石生產(chǎn)中回轉窯用的燃燒器,該燃燒器由內向外分別為燃油通道、點火油槍、外軸流助燃風道、旋流助燃風道、軸流煤氣道、旋流煤氣道和中心風道,實現(xiàn)了以水煤氣為燃料進行燃燒,旋流助燃風和旋流煤氣的旋向角度可調,助燃風和煤氣在各個風道的流量可調可分配,火焰的長度和形狀調節(jié)更加方便,但是這種結構的燃燒器燃燒產(chǎn)生的煙氣中氮氧化物含量太高。公開號為CN109611832B的專利公開了一種多通道雙渦流回轉窯用燃燒器,采用燃料分三級,空氣分兩級的分級燃燒方案,第一燃料支管的燃料出口、內層空氣通道的空氣出口、第二燃料支管的燃料出口、外層空氣通道的空氣出口、第三燃料支管的燃料出口交錯布置,以使燃料和空氣充分混合,加速燃氣與空氣的混合,增加了混合均勻性,促進了燃燒反應,避免煙氣中氮氧化物含量過高,但是這種結構在燃燒過程中易產(chǎn)生燃料的集中燃燒,并釋放出大量熱量推高高溫點溫度,仍無法有效降低廢氣中的氮氧化物濃度。發(fā)明內容[0004] 本發(fā)明提供了一種高溫回轉窯用燃燒器及其燃燒方法,可以產(chǎn)生低含量氮氧化物的煙氣,對環(huán)境友好,處理成本低。[0005] 一方面,本發(fā)明提供了一種高溫回轉窯用燃燒器,所述燃燒器包括,[0006] 第一天然氣管,用于運輸點火燃燒用天然氣;[0007] 第二天然氣管,用于運輸與含有氮氧化物的煙氣發(fā)生反應的天然氣,所述第二天然氣管固定套裝在所述第一天然氣管的外部,所述第二天然氣管的一端與所述第一天然氣管的一端位于同一平面上,且所述第一天然氣管的另一端延伸至所述第二天然氣管的另一端外,所述第一天然氣管的管身與所述第二天然氣管的另一端形成的環(huán)形封閉設置,所述第二天然氣管通過管身與天然氣氣源連通,所述第二天然氣管的一端設置有點火器;[0008] 第一高壓空氣管,用于運輸高壓空氣,所述第一高壓空氣管固定套裝在所述第二天然氣管外部,所述第一高壓空氣管的一端與所述第二天然氣管的一端位于同一平面上,所述第二天然氣管的另一端延伸至所述第一高壓空氣管外,所述第一高壓空氣管的另一端與所述第二天然氣管的管身形成的環(huán)形封閉設置,所述第一高壓空氣管通過管身與高壓空氣氣源連通,所述第一高壓空氣管的一側設置有助燃空氣管。[0009] 可選的,所述裝置還包括第二高壓空氣管,所述第二高壓空氣管的一端與所述第一高壓空氣管的一端連通,所述第二高壓空氣管與所述第一高壓空氣管同軸設置,所述第二高壓空氣管的管壁上設置有多個通孔。[0010] 可選的,所述燃燒器還包括第一三通,所述第一三通具有相互連通的第一口、第二口和第三口,所述第一三通的第一口與天然氣氣源連通,所述第一三通的第二口與所述第一天然氣管延伸至所述第二天然氣管外的管身連通,所述第一三通的第三口與所述第二天然氣管延伸至所述第一高壓空氣管外的管身連通。[0011] 可選的,所述燃燒器還包括第一閥門和第二閥門,其中,所述第一閥門設置于所述第一三通的第三口上;所述第二閥門設置于所述第二三通的第二口上。[0012] 可選的,所述燃燒器還包括第一煤制氣管和第二煤制氣管,其中,[0013] 所述第一煤制氣管固定套裝在所述第二天然氣管的外部,所述第一煤制氣管的一端與所述第二天然氣管的一端位于同一平面上,所述第二天然氣管的另一端延伸至所述第一煤制氣管的另一端外,所述第二天然氣管的管身與所述第一煤制氣管的另一端形成的環(huán)形封閉設置,所述第一煤制氣管通過管身與煤制氣氣源連通;[0014] 所述第二煤制氣管固定套裝在所述第一煤制氣管的外部,所述第二煤制氣管的一端與所述第一煤制氣管的一端位于同一平面上,所述第一煤制氣管的另一端延伸至所述第二煤制氣管的另一端外,所述第一煤制氣管的管身與所述第二煤制氣管的另一端形成的環(huán)形封閉設置,所述第二煤制氣管通過管身與煤制氣氣源連通;[0015] 所述第一高壓空氣管固定套裝在所述第二煤制氣管的外部,所述第二煤制氣管的另一端延伸至所述第一高壓空氣管的另一端外,所述第二煤制氣管管身與所述第一高壓空氣管的另一端形成的環(huán)形密閉設置。[0016] 可選的,所述燃燒器還包括第二三通,所述第二三通具有相互連通的第一口、第二口和第三口,所述第二三通的第一口與煤制氣氣源連通,所述第二三通的第二口與所述第一煤制氣管延伸至所述第二煤制氣管外的管身連通,所述第二三通的第三口與所述第二煤制氣管延伸至所述第一高壓空氣管外的管身連通。[0017] 可選的,所述燃燒器還包括空氣壓縮機,所述空氣壓縮機出口與所述第一高壓空氣管的管身連通,所述空氣壓縮機的入口與空氣連通。[0018] 另一方面,本發(fā)明還提供了一種燃燒方法,所述方法采用上述的一種高溫回轉窯用燃燒器進行,所述方法包括,[0019] 通過第一天然氣管運輸?shù)奶烊粴庠邳c火器的作用下進行點火燃燒,產(chǎn)生含有氮氧化物的煙氣;[0020] 通過第二天然氣管運輸?shù)奶烊粴庠诘谝桓邏嚎諝夤苓\輸?shù)母邏嚎諝庾饔孟驴焖龠\動并與所述含有氮氧化物的煙氣混合發(fā)生反應,使氮氧化物反應形成氮氣。[0021] 可選的,所述第一天然氣管中天然氣的流量為140?840Nm3/h,所述第二天然氣管3
中的天然氣流量為60?560Nm/h。
[0022] 可選的,所述高壓空氣的流量為1000?5000Nm3/h。[0023] 本發(fā)明實施例中的一個或多個技術方案,至少具有如下技術效果或優(yōu)點:[0024] 本發(fā)明提供了一種高溫回轉窯用燃燒器及燃燒方法,該燃燒器包括從內到外依次設置的第一天然氣管、第二天然氣管和第一高壓空氣管。點火燃燒用天然氣從第一天然氣管運動至第一天然氣管的一端,由于第一天然氣管的一端與第二天然氣管的一端位于同一平面上,因此第二天然氣管一端的點火器點火使第一天然氣管輸送的天然氣燃燒,即一級燃燒,使回轉窯中產(chǎn)生熱量,由于燃燒不充分而產(chǎn)生了含有氮氧化物的煙氣;第二燃氣管的天然氣順著第二天然氣管運動至第二天然氣管的一端,此時順著第一高壓空氣管運行的高壓高速空氣也運動至第一高壓空氣管的一端,這時候,高壓高速空氣攜帶與其相鄰的第二天然氣管中的天然氣以高速運動至回轉窯的深處,直接與一級燃燒產(chǎn)生的含有氮氧化物的煙氣混合,天然氣中的一氧化碳和氫氣會與含有氮氧化物的煙氣中的氮氧化物和碳發(fā)生化學反應,同時還伴隨著二級燃燒,因為這部分天然氣由高壓高速空氣攜帶進入,因此二級燃燒更完全,一方面不會再產(chǎn)生新的氮氧化物,另一方面還使一級燃燒產(chǎn)生的氮氧化物變成氮氣,通過回轉窯的窯尾排放,降低了煙氣中的氮氧化物含量,從而節(jié)省了煙氣的處理成本。附圖說明[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。[0026] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種高溫回轉窯用燃燒器的結構示意圖;[0027] 圖2為圖1左視圖;[0028] 圖1?2中:1?第一高壓空氣管,2?第二煤制氣管,3?第一煤制氣管,4?第二天然氣管,5?第一三通,6?第一天然氣管,7?第二三通,8?第二高壓空氣管,9?點火器。具體實施方式[0029] 下文將結合具體實施方式和實施例,具體闡述本發(fā)明,本發(fā)明的優(yōu)點和各種效果將由此更加清楚地呈現(xiàn)。本領域技術人員應理解,這些具體實施方式和實施例是用于說明本發(fā)明,而非限制本發(fā)明。[0030] 在整個說明書中,除非另有特別說明,本文使用的術語應理解為如本領域中通常所使用的含義。因此,除非另有定義,本文使用的所有技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬領域技術人員的一般理解相同的含義。若存在矛盾,本說明書優(yōu)先。[0031] 除非另有特別說明,本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設備等,均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。[0032] 需要說明的是,在本文中,諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。[0033] 本發(fā)明實施例提供的技術方案為解決上述技術問題,總體思路如下:[0034] 一方面,本發(fā)明實施例提供了一種高溫回轉窯用燃燒器,結合圖1?2,該燃燒器包括第一天然氣管6、第二天然氣管4和第一高壓空氣管1。[0035] 其中,第一天然氣管6可以用于運輸點火燃燒用天然氣;第二天然氣管4可以用于運輸與含有氮氧化物的煙氣發(fā)生反應的天然氣,第二天然氣管4固定套裝在第一天然氣管6的外部,第二天然氣管4的一端與第一天然氣管6的一端位于同一平面上,且第一天然氣管6的另一端延伸至第二天然氣管4的另一端外,第一天然氣管6的管身與第二天然氣管4的另一端形成的環(huán)形封閉設置,第二天然氣管4通過管身與天然氣氣源連通,第二天然氣管4的一端設置有點火器。第一高壓空氣管1可以用于運輸高壓空氣,第一高壓空氣管1固定套裝在第二天然氣管4外部,第一高壓空氣管1的一端與第二天然氣管4的一端位于同一平面上,第二天然氣管4的另一端延伸至第一高壓空氣管1外,第一高壓空氣管1的另一端與第二天然氣管4的管身形成的環(huán)形封閉設置,第一高壓空氣管1通過管身與高壓空氣氣源連通,第一高壓空氣管1的一側設置有助燃空氣管。[0036] 天然氣的主要成分為甲烷,還含有少了的乙烷、丙烷、氮和丁烷。點火燃燒用天然氣從第一天然氣管6運動至第一天然氣管6的一端,由于第一天然氣管6的一端與第二天然氣管4的一端位于同一平面上,因此第二天然氣管4一端的點火器點火使第一天然氣管6輸送的天然氣燃燒,即一級燃燒,使回轉窯中產(chǎn)生熱量,由于燃燒不充分而產(chǎn)生了含有氮氧化物的煙氣;第二燃氣管4的天然氣順著第二天然氣管4運動至第二天然氣管4的一端,此時順著第一高壓空氣管1運行的高壓高速空氣也運動至第一高壓空氣管1的一端,這時候,高壓高速空氣攜帶與其相鄰的第二天然氣管4中的天然氣以高速運動至回轉窯的深處,直接與一級燃燒產(chǎn)生的含有氮氧化物的煙氣混合,天然氣中的一氧化碳和氫氣會與含有氮氧化物的煙氣中的氮氧化物和碳發(fā)生化學反應,同時還伴隨著二級燃燒,因為這部分天然氣由高壓高速空氣攜帶進入,因此二級燃燒更完全,一方面不會再產(chǎn)生新的氮氧化物,另一方面還使一級燃燒產(chǎn)生的氮氧化物變成氮氣,通過回轉窯的窯尾排放;并且高壓高速空氣還可以拉長燃燒器的火焰,可以使天然氣在回轉窯內低溫均勻燃燒,從而有效抑制了氮氧化物的產(chǎn)生;還降低了處理煙氣中氮氧化物的成本。[0037] 具體的,第一高壓空氣管1的軸線與助燃空氣管的軸線可以位于同一平面上,為了提高助燃空氣與天然氣的混合效果,可以軸線平行設置。點火器可以選用點火槍,例如公開號為CN211925751U的專利公開的點火槍,也可以使任何可以實現(xiàn)點火的點火器,在此不做具體限定。[0038] 另外,第一天然氣管6和第二天然氣管4之間的固定套裝可以采用在多個支撐桿來實現(xiàn),每個支撐桿的一端與第一天然氣管的外壁焊接,每個支撐桿的另一端與第二天然氣管的內壁焊接,當然也可以采用其他的固定方式,在此不做具體限定。[0039] 作為一種可選的實施方式,結合圖1?2,該裝置還可以包括第二高壓空氣管8,第二高壓空氣管8的一端與第一高壓空氣管1的一端連通,第二高壓空氣管8與第一高壓空氣管1同軸設置,且第二高壓空氣管1的管壁上還設置有多個通孔。當高壓空氣運動到此處時,會加速吸入助燃空氣管中的助燃空氣,助燃空氣通過多個通孔與高壓空氣混合,從而降低燃燒火焰的溫度峰值,抑制了局部高溫,減緩了燃燒反應速度,使天然氣可以進一步的完全燃燒,從而降低了氮氧化物以及氮氧化物前身的生成,從而降低煙氣中氮氧化物的含量。[0040] 具體的,結合圖1,第二高壓空氣管8一端的直徑小于第二高壓空氣管8另一端的直徑,以使其形成喇叭狀,更有利于高壓空氣在出口處吸入更多的冷空氣,從而促進天然氣的完全燃燒,降低煙氣中的氮氧化物含量。[0041] 作為一種可選的實施方式,結合圖1,該燃燒器還可以包括第一三通5,第一三通5具有相互連通的第一口、第二口和第三口,第一三通5的第一口與天然氣氣源連通,第一三通5的第二口與第一天然氣管6延伸至第二天然氣管外4的管身連通,第一三通5的第三口與第二天然氣管4延伸至第一高壓空氣管1外的管身連通。通過設置第一三通5可以使天然氣起源進入兩個支路,為第一天然氣管6和第二天然氣管4提供天然氣氣源。[0042] 具體的,燃燒器還可以包括第一閥門和第二閥門。其中,第一閥門可以設置于第一三通的第三口上;第二閥門可以設置于第二三通的第二口上,這樣可以根據(jù)實際需要靈活的實現(xiàn)天然氣的通斷。當然,還可以在第一三通5的第二口和第三口上分別設置一個流量計,用來監(jiān)測進入第一天然氣管和第二天然氣管的天然氣流量。[0043] 另外,在實際操作中,還可以根據(jù)氣源種類的不同進行調整,比如第一天然氣管和第二天然氣管也可以通入煤制氣,具體的通氣種類可以根據(jù)氣源調整,在此不做具體限定。[0044] 作為一種可選的實施方式,結合圖1,燃燒器還可以包括第一煤制氣管3和第二煤制氣管2。[0045] 具體的,第一煤制氣管3固定套裝在第二天然氣管4的外部,第一煤制氣管3的一端與第二天然氣管4的一端位于同一平面上,第二天然氣管4的另一端延伸至第一煤制氣管3的另一端外,第二天然氣管4的管身與第一煤制氣管3的另一端形成的環(huán)形封閉設置,第一煤制氣管3通過管身與煤制氣氣源連通;第二煤制氣管2固定套裝在第一煤制氣管3的外部,第二煤制氣管2的一端與第一煤制氣管3的一端位于同一平面上,第一煤制氣管3的另一端延伸至第二煤制氣管2的另一端外,第一煤制氣管3的管身與第二煤制氣管2的另一端形成的環(huán)形封閉設置,第二煤制氣管2通過管身與煤制氣氣源連通;第一高壓空氣管1固定套裝在第二煤制氣管2的外部,第二煤制氣管2的另一端延伸至第一高壓空氣管1的另一端外,第二煤制氣管2管身與第一高壓空氣管1的另一端形成的環(huán)形密閉設置。[0046] 煤制氣的主要成分是CO2、CO、H2和CH4,還含有少了的H2O、H2S、N2等。設置第一煤制氣管3和第二煤制氣管2可以輸送煤制氣,這樣可以實現(xiàn)兩種氣源混合使用。在實際操作中,也可只設置第一煤制氣管3,不設置第二煤制氣管2,具體的可根據(jù)實際效果進行靈活調整,在此不做具體限定。當?shù)谝惶烊粴夤?、第二天然氣管4、第一煤制氣管3和第二煤制氣管2均處于打開狀態(tài)時,第二煤制氣管2中的煤制氣可以快速的備高壓空氣攜帶至含有氮氧化物的煙氣處,與其混合發(fā)生反應生成氮氣,同時也進行燃燒產(chǎn)生熱量。第一天然氣管6、第二天然氣管4、第一煤制氣管3和第二煤制氣管2的開合可以自由組合,具體可根據(jù)實際效果進行靈活調整,在此不做具體限定。[0047] 作為一種可選的實施方式,結合圖1,燃燒器還可以包括第二三通7,第二三通7具有相互連通的第一口、第二口和第三口,第二三通7的第一口與煤制氣氣源連通,第二三通7的第二口與第一煤制氣管延伸至第二煤制氣管外的管身連通,第二三通7的第三口與第二煤制氣管延伸至第一高壓空氣管1外的管身連通。第二三通7可以實現(xiàn)同一個煤制氣氣源分為兩個支路,分別為燃燒提供可燃氣體。在實際操作中也可以在第二三通的第二口和第三口上分別設置一個流量計,也可以在第二三通的第二口和第三口上分別設置一個閥門,以實現(xiàn)流量監(jiān)測和氣體通斷,在此不做具體限定。[0048] 作為一種可選的實施方式,燃燒器還可以包括空氣壓縮機,空氣壓縮機出口與第一高壓空氣管1的管身連通,空氣壓縮機的入口與空氣連通??諝鈮嚎s機可以提供高壓空氣,一方面可以作為助燃氣體,另一方面可以作為加速可燃氣體的攜帶體。[0049] 另一方面,本發(fā)明實施例還提供了一種燃燒方法,采用上述的一種高溫回轉窯用燃燒器進行,該方法包括,[0050] S1,通過第一天然氣管運輸?shù)奶烊粴庠邳c火器的作用下進行點火燃燒,產(chǎn)生含有氮氧化物的煙氣;[0051] S2,通過第二天然氣管運輸?shù)奶烊粴庠诘谝桓邏嚎諝夤苓\輸?shù)母邏嚎諝庾饔孟驴焖龠\動并與含有氮氧化物的煙氣混合發(fā)生反應,使氮氧化物反應形成氮氣。[0052] 作為一種可選的實施方式,第一天然氣管中天然氣的流量可以為140?840Nm3/h,3
第二天然氣管中的天然氣流量可以為60?560Nm/h。
[0053] 第一天然氣管中的天然氣作為燃燒釋放熱量的主要燃料,其流量要大于第二天然氣管中的天然氣流量。如果第一天然氣管中的流量過小,則會出現(xiàn)燃料經(jīng)高壓空氣直接帶入窯內深處點燃,由此易造成火焰斷燃及燃爆現(xiàn)象。如果第一天然氣管中的流量過大,則會造成天然氣在燃燒器出口處劇烈燃燒放出大量熱量,推高高溫點溫度,產(chǎn)生大量氮氧化物。[0054] 作為一種可選的實施方式,所述高壓空氣的壓力為1000?5000Nm3/h。高壓空氣的壓力過大,成本高,高壓空氣的壓力過小,使得第二天然氣管中的天然氣移動速度過小,難以與回轉窯內離點火器較遠的含有氮氧化物的煙氣混合反應。[0055] 下面將結合實施例及實驗數(shù)據(jù)對本發(fā)明的一種燃燒方法進行詳細說明。[0056] 實施例1[0057] 實施例1提供了一種燃燒方法,采用上述的高溫回轉窯用燃燒器進行,通過第一燃3
氣管道輸送的天然氣的流量為840Nm /h,點火后進行燃燒,在回轉窯中產(chǎn)生含有氮氧化物
3
的煙氣和熱量;通過第二天然氣管輸送的天然氣的流量為560Nm /h,通過第一高壓空氣管
3
輸送的高壓空氣的流量為4000Nm /h,第一高壓空氣管外部的助燃空氣管輸送助燃氣體,高壓空氣攜帶第二天然氣管道的天然氣快速沖向燃燒后產(chǎn)生的含有氮氧化物的煙氣處,與其
3
混合發(fā)生還原反應和燃燒反應,產(chǎn)生氮氧化物體含量為13mg/Nm的煙氣從窯尾排除。
[0058] 實施例2[0059] 實施例2提供了一種燃燒方法,采用上述的高溫回轉窯用燃燒器進行。通過第一燃3 3
氣管道輸送的天然氣的流量為420Nm/h,通過第二天然氣管輸送的天然氣的流量為280Nm/
3
h,通過第一煤制氣管的煤制氣流量為1680Nm /h,通過第二煤制氣管的煤制氣流量為
3 3
1120Nm/h,通過第一高壓空氣管輸送的高壓空氣的流量為4000Nm/h,天然氣和煤制氣在回
3
轉窯內發(fā)生還原反應和燃燒反應,產(chǎn)生氮氧化物含量為130mg/Nm的煙氣從窯尾排除。
[0060] 實施例3[0061] 實施例3提供了一種燃燒方法,采用上述的高溫回轉窯用燃燒器進行。通過第一燃3 3
氣管道輸送的天然氣的流量為840Nm /h,通過第一煤制氣管的煤制氣流量為2240Nm/h,通
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過第一高壓空氣管輸送的高壓空氣的流量為4000Nm/h,天然氣和煤制氣在回轉窯內發(fā)生
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還原反應和燃燒反應,反應產(chǎn)生氮氧化物含量為130mg/Nm的煙氣從窯尾排除。
[0062] 實施例4[0063] 實施例4提供了一種燃燒方法,采用上述的高溫回轉窯用燃燒器進行。通過第一燃3 3
氣管道輸送的天然氣的流量為840Nm /h,通過第一煤制氣管的煤制氣流量為1340Nm/h,通
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過第二煤制氣管的煤制氣流量為890Nm/h,通過第一高壓空氣管輸送的高壓空氣的流量為
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4000Nm /h,天然氣和煤制氣在回轉窯內發(fā)生還原反應和燃燒反應,反應產(chǎn)生氮氧化物含量
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為130mg/Nm的煙氣從窯尾排除。
[0064] 采用本發(fā)明提供的裝置產(chǎn)生的經(jīng)濟效益如下:[0065] 1.未改造前由于煙氣中含有大量的氮氧化物,需要消耗大量尿素來中和,消耗量為10噸/月,配置使用成本30元/噸;現(xiàn)在改造后,煙氣中氮氧化物體積分數(shù)降低,所以消耗的尿素也就少了,配置成本降低至10元/噸,按照尿素月產(chǎn)能1.2萬噸計算,在使用本發(fā)明的燃燒器后尿素,每年創(chuàng)效(30?10)*1.2*12=34.4萬元。[0066] 2.使用本發(fā)明提供的燃燒器可穩(wěn)定回轉窯內的高溫帶燒成,減少了因燃料波動等因素造成的不合格料的產(chǎn)生,按照每次產(chǎn)生20噸、每月產(chǎn)生4次計算,每年少產(chǎn)生20*4*12=960噸不合格料,按照每噸重復加工費300元計算,減少產(chǎn)品質量波動每年創(chuàng)效80*300=
288000元。
[0067] 由此使用高溫回轉窯用高溫低氮燃燒器后每年直接經(jīng)濟效益344000+288000=632000元。
[0068] 改造前的燃燒器燃料均為一路供入,高溫直接燃燒產(chǎn)生氮氧化物偏高;本發(fā)明提供了一種高溫回轉窯用燃燒器及燃燒方法,通過燃燒器的結構設計,同時控制各路的燃料流量,具有如下優(yōu)點:第一、使天然氣分兩路供入,分級燃燒,使一部分天然氣與一級燃燒后產(chǎn)生的含有氮氧化物的煙氣混合進行還原反應并同時進行燃燒反應,可降低氮氧化物排放;煤制氣分兩路供入,分級燃燒,首先將大部分的燃料導入一級燃燒區(qū),在充分燃燒的情況下產(chǎn)生少量氮氧化物,剩下少量的燃料導入二級燃燒區(qū),使氮氧化物與少量燃料中的烴基、一氧化碳、氫氣以及碳等在一定條件下,發(fā)生反應變回氮氣。這種方法的優(yōu)點是效率非常高,一次反應可以使排放量降低一半左右,并且通過反應還可以起反饋作用,抑制氮氧化物的再生。第二、帶有多個通孔的第二壓縮空氣管作為一種回流結構,在燃料及高壓空氣高速沖出燃燒器出口時,通過回流結構形成渦流,可以自吸部分冷氣,這樣可以降低火焰溫度峰值及火焰反應速度,抑制了局部高溫就可降低氮氧化物生成。第三、第一高壓空氣管的設計可以拉長燃燒器火焰,在回轉窯內形成低溫均勻燃燒,也有效抑制了氮氧化物的產(chǎn)生。第四、燃燒器在工作時,兩種燃料即可單獨燒,也可混燒;火焰長度3?7米可調,燃燒完全不結焦。第五、由于天然氣和煤制氣在各自獨立的管中運輸,因此在燃燒器內各燃料種類不會混合,也不會有爆炸因素產(chǎn)生,無安全隱患;另一方面,天然氣和煤制氣還有空氣在燃燒器外混合時,已處于燃燒環(huán)境中,安全性好。[0069] 最后,還需要說明的是,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。[0070] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以,所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。[0071] 顯然,本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
聲明:
“高溫回轉窯用燃燒器及燃燒方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)