一种适用于富氧燃烧系统的氧气浓度调节装置的制作方法

文档序号:18879925发布日期:2019-10-15 19:00阅读:741来源:国知局
技术简介:
本专利针对富氧燃烧系统中因压力波动导致火焰窜入管道及氧气泄漏的安全隐患,提出创新解决方案:通过设置压力感应式挡板结构,在压力不足时自动关闭隔离回转窑与管道,防止危险发生;同时采用分体式护套结构增强管道防护,有效避免碰撞引发的泄漏风险。该装置实现了安全性与稳定性的双重保障。
关键词:富氧燃烧,安全隔离

本实用新型涉及富氧燃烧系统技术领域,具体的说是一种适用于富氧燃烧系统的氧气浓度调节装置。



背景技术:

水泥生产一般采用以下步骤:一、破碎、预均化,水泥生产过程中,大部分原料要破碎,如石灰石、黏土、铁矿石及煤等;二、生料制备,水泥生产过程中,每生产1吨硅酸盐水泥需要粉磨3吨物料,包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏,干法水泥生产线粉磨作业要消耗的动力约占全厂动力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,煤磨占约3%,水泥粉磨约占40%;三、生料均化,稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热加工的前提,生料均化系统有稳定入窖生料成分的把关效果;四、预热分解,由预热器完成生料预热、部分分解,生料预热温度保持在750℃,取代回转窑部分功能,可以缩短回窑长度,还让窑内以堆积状态开展气料换热,移到预热器内在悬浮状态下开展,让生料可以与回转窑内排出炽热气体完全混合,增加气料接触面积,传热速度快,热交换效率高;五、水泥熟料烧成,一般采用分解炉,设置在预热器和回转窑之间,将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务,移到分解炉内进行,燃料大部分从分解炉内加入,少部分由回转窑窑头加入,减轻了窑内煅烧带的热负荷,延长了衬料寿命;六、水泥粉磨,把水泥熟料粉磨至适宜的粒度,产生相应的颗粒级配,增大水化面积,加快水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化需求;其中回转窑上需要使用富氧燃烧系统,现有水泥生产的回转窑富氧燃烧系统使用普通空气(含氧量21%),通常燃烧过程都存在着不足之处,局部缺氧产生不完全燃烧,火焰温度偏低也会产生不完全燃烧,可燃物质变成烟尘排掉,浪费能源并造成大气污染。

中国专利201310642032.7,公开了用于回转窑中的多通道富氧燃烧器,浓度为80%富氧气通过富氧气分配器,分别与中心风混配通道、旋流风混配通道、直流风混配通道和煤风混配通道中的气体配用,变为浓度为25%-45%的富氧空气,再通过分别调节四个混配通道的流量阀门,将不同浓度和流量的富氧气及富氧煤风通过燃烧器进风总管输送到水泥回转窑中助燃;但是在实际使用时,如果某个风机出现问题,会导致进入到燃烧器进风总管内的气体压力降低,很有可能水泥回转窑中的火焰,在压力的作用下,窜出到燃烧器进风总管中,在燃烧器进风总管中燃烧,存在安全隐患,而且富氧气压力罐与富氧气分配器之间的连接管道上,没有设置保护,如果出现碰撞,浓度为80%富氧气就会泄漏,很容易发生火灾,也存在安全隐患。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述不足之处,本实用新型目的是提供一种适用于富氧燃烧系统的氧气浓度调节装置,以解决以上技术问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:一种适用于富氧燃烧系统的氧气浓度调节装置,包括连接在富氧气压力罐上的制氧机,通过第一管道组件连接在富氧气压力罐上的富氧气分配器,通过第二管道组件连接在富氧气分配器上的中心风混配通道、旋流风混配通道、直流风混配通道和煤风混配通道,与中心风混配通道、旋流风混配通道和直流风混配通道连接的一次风机,与煤风混配通道连接的煤风风机,以及连接在中心风混配通道、旋流风混配通道、直流风混配通道和煤风混配通道上的燃烧器进风总管;其特征在于:还包括设置在燃烧器进风总管和回转窑之间的、能够在燃烧器进风总管内的富氧气压力降低后关闭的阻挡结构,以及连接在富氧气压力罐和富氧气分配器之间的、并且套在第一管道组件上的护套结构;所述的阻挡结构包括通过第一法兰连接在燃烧器进风总管和回转窑上的法兰上的、并且能够穿在燃烧器进风总管和回转窑上的管道内部的接管,以及连接在接管上的能够被燃烧器进风总管内的有压富氧气推动旋转的档板。

优选的,所述的护套结构包括两个结构相同的分半结构;所述的分半结构包括两端的、用于与富氧气压力罐和富氧气分配器上的法兰连接的第一分半法兰,连接在第一分半法兰之间的、能够套在富氧气压力罐和富氧气分配器之间的第一管道组件上的分半护管,连接在分半护管上的、能够将两个分半护管锁紧的凸边,以及连接在凸边之间的密封垫。

优选的,所述的接管的端部还设置有与档板贴合的斜面。

优选的,所述的斜面与水平面之间的夹角α为30°-60°。

优选的,所述的档板一端通过铰链与接管连接、并且能够以铰链上的中心轴为旋转中心旋转角度。

优选的,所述的档板上还设置有与斜面贴合的密封层。

本实用新型的有益效果:一种适用于富氧燃烧系统的氧气浓度调节装置,在实际使用时,设置有阻挡结构,当燃烧器进风总管内的富氧气压力足够时,能够推开档板,富氧气顺利地进入到回转窑中;当富氧气压力降低时,档板则会慢慢关闭;如果富氧气的压力瞬间降低较多,档板则会迅速关闭,使得燃烧器进风总管与回转窑之间处于隔离状态,火苗就不会窜到燃烧器进风总管中,提高了安全性;通过设置有护套结构,在富氧气压力罐和富氧气分配器之间的第一管道组件上形成保护,防止出现意外碰撞,造成氧气泄漏,安全可靠性更好。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图;

图2为本实用新型阻挡结构的结构示意图;

图3为本实用新型护套结构的三维结构示意图;

图中:1.富氧气压力罐、2.制氧机、3.富氧气分配器、4.中心风混配通道、5.旋流风混配通道、6.直流风混配通道、7.煤风混配通道、8.一次风机、9.煤风风机、10.燃烧器进风总管、11.阻挡结构、12.护套结构、11-1.第一法兰、11-2.接管、11-3.档板、11-4.斜面、11-5.铰链、11-6.密封层、12-1.第一分半法兰、12-2.分半护管、12-3.凸边。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例;

实施例一:

见图1、图2、图3;一种适用于富氧燃烧系统的氧气浓度调节装置,包括连接在富氧气压力罐1上的制氧机2,通过第一管道组件连接在富氧气压力罐1上的富氧气分配器3,通过第二管道组件连接在富氧气分配器3上的中心风混配通道4、旋流风混配通道5、直流风混配通道6和煤风混配通道7,与中心风混配通道4、旋流风混配通道5和直流风混配通道6连接的一次风机8,与煤风混配通道7连接的煤风风机9,以及连接在中心风混配通道4、旋流风混配通道5、直流风混配通道6和煤风混配通道7上的燃烧器进风总管10;具体实施时,富氧气压力罐1采用现有技术中的常用的气体压力罐;制氧机2采用现有技术中的结构,比如江阴隆耀机械制造有限公司的ly022型的工业制氧机;第一管道组件和第二管道组件都为现有技术中的常用结构,由直管、弯管等组成;富氧气分配器3为现有技术中的结构,包括外筒体,连接外筒体内的与第一管道组件和第二管道组件连接的、具有四个通道的分流管道,以及分别连接在分流管道上的罗茨风机;由制氧机2生产的浓度为80%富氧气,送入富氧气压力罐1,由第一管道组件送入富氧气分配器3中,经过富氧气分配器3入口端内的空气过滤网过滤后,由四个罗茨风机分别通过四条通道输送到中心风混配通道4、旋流风混配通道5、直流风混配通道6和煤风混配通道7中,最后进入到燃烧器进风总管10中混合成度为25%-45%的富氧空气,再通过分别调节四个混配通道的流量阀门,将不同浓度和流量的富氧气及富氧煤风通过燃烧器进风总管10输送到水泥回转窑中助燃;

具体实施时,还包括设置在燃烧器进风总管10和回转窑之间的、能够在燃烧器进风总管10内的富氧气压力降低后关闭的阻挡结构11,以及连接在富氧气压力罐1和富氧气分配器3之间的、并且套在第一管道组件上的护套结构12;所述的阻挡结构11包括通过第一法兰11-1连接在燃烧器进风总管10和回转窑上的法兰上的、并且能够穿在燃烧器进风总管10和回转窑上的管道内部的接管11-2,以及连接在接管11-2上的能够被燃烧器进风总管10内的有压富氧气推动旋转的档板11-3;所述的档板11-3一端通过铰链11-5与接管11-2连接、并且能够以铰链11-5上的中心轴为旋转中心旋转角度;护套结构12包括两个结构相同的分半结构,分半结构安装拆卸更方便;所述的分半结构包括两端的、用于与富氧气压力罐1和富氧气分配器3上的法兰连接的第一分半法兰12-1,连接在第一分半法兰12-1之间的、能够套在富氧气压力罐1和富氧气分配器3之间的第一管道组件上的分半护管12-2,连接在分半护管12-2上的、能够将两个分半护管12-2锁紧的凸边12-3,以及连接在凸边12-3之间的密封垫,在富氧气压力罐1和富氧气分配器3之间形成保护,防止出现意外碰撞,造成氧气泄漏,安全可靠性更好;设置有阻挡结构11,当燃烧器进风总管10内的富氧气压力足够时,能够推开档板11-3,富氧气顺利地进入到回转窑中;当富氧气压力降低时,档板11-3则会慢慢关闭;如果富氧气的压力瞬间降低较多,档板11-3则会迅速关闭,使得燃烧器进风总管10与回转窑之间处于隔离状态,火苗就不会窜到燃烧器进风总管中,提高了安全性;至于档板11-3需要设置的具体重量,根据水泥生产的产量规模,富氧燃烧系统的用气量,进行有限次的试验就能够得到,并不需要付出创造性的劳动,属于现有技术中的常用方法;

具体实施时,所述的接管11-2的端部还设置有与档板11-3贴合的斜面11-4;所述的斜面11-4与水平面之间的夹角α为30°-60°;优选为45°,有利于足够压力的富氧气推开档板11-3,而且也有利于,在富氧气压力不够时,档板11-3能够在自身重量的作用下,落下,与斜面11-4贴合,形成密封。

具体实施时,所述的档板11-3上还设置有与斜面11-4贴合的密封层11-6,档板11-3采用310S不锈钢等耐高温材质,密封层11-6采用耐高温涂层,比如GN-201系列高温防腐纳米复合陶瓷涂料,提高了结构的可靠性和密封性。

本实用新型的工作原理:利用了阻挡结构11,能够在燃烧器进风总管10和回转窑之间形成隔离,不但不影响富氧燃烧系统的正常工作,而且提高了安全性;利用了护套结构12在富氧气压力罐1和富氧气分配器3之间形成保护,防止出现意外碰撞,造成氧气泄漏,安全可靠性更好。

在本实用新型描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系,仅是为了便于描述本实用新型或简化描述,而不是指示必须具有的特定的方位;实施例中描述的操作过程不是绝对的使用步骤,实际使用时,可以做相应的调整。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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