[发明专利]具有扩展的控制范围的固体燃料焙烧热气发生器

说明书

技术领域

本发明涉及具有扩展的调节范围的固体焙烧热气发生器，其能够优选地用于研磨干燥装置，例如用于研磨固体燃料。

背景技术

具有风扫研磨机(例如，LOESCHE型的立式辊磨机、悬式辊磨机或环辊磨机)的煤炭研磨车间在使用PCI(喷吹煤)工艺的煤炭气化、生铁和钢材生产中以及水泥工业中是广为人知的(杜塞尔多夫的LOESCHE GmbH于2008年1月提交的DE4035730C2的目录“Loesche-Mühlen für feste Brennstoffe”)，其中，湿原煤要在供应热气的情况下经过研磨干燥处理并研磨成煤尘，该过程中使用分离装置(诸如过滤器)和热气发生器，其中煤尘-气体混合物在分离装置中分离，热气发生器用于产生热气，部分气体作为回气反馈至热气发生器。

此外，在非金属矿物工业中使用煤尘焙烧热气发生器以干燥生料、矿渣和粒状高炉矿渣以及水泥。焙烧褐煤或硬煤粉尘的热气发生器在石膏、糖和钾肥工业同样广为人知。

从DE19706077A1中可以得知一种热气发生器，其具有燃烧器、布置在燃烧器外侧的燃烧器马弗炉、进料器和混合部件，其中，燃烧器在供应助燃空气的情况下焙烧皮带输送的燃烧粉尘(例如，硬煤粉尘或褐煤粉尘)、生物质粉尘或两者的混合物，进料器用于要被加热的气体，混合部件布置在燃烧器马弗炉后部并形成为多孔护套(LOMA)，其具有交错的圆柱形部分和形成要被加热的气体的环形流道的保护套。

DE4208951A1所描述的热气发生器已经包括了金属制成的多孔护套装置和燃烧器马弗炉，多孔护套装置用于使要被加热的气体流入，燃烧器马弗炉成形为在轴向上基本上比多孔护套装置短并内衬有耐火材料。然而，此处的燃烧器为多喷枪燃烧器，其具有相互围绕的倾斜气体-助燃空气喷嘴。

DE19725613A1公开了一种燃烧器，其用于通过燃烧可燃气体、燃用油或煤尘生成热废气。煤尘通过气态载体介质(优选为空气)运输并通过喷枪注射到反应室，喷枪从燃烧器端盖延伸至锥形反应室的最大直径处并设置在反应室中具有偏转盖的出口侧端部。通过反应室的端盖侧径向叶栅馈送燃烧空气。叶栅和部分反应室被集气罩围绕，其中燃烧空气安置在集气罩中并且从集气罩经由叶栅进入反应室。由于燃烧器的流动模式，其会产生极大区域的紊流脉动运动。燃烧粉尘离开偏转盖后会被送回至导风叶片，并被旋转的螺旋状火焰加热至接近1000℃并被灼烧。火焰喷射器具有很强的冲击力并产生非常快速的气体再循环。

在网络出版的“Impuls-Brenner，System Dr.Schoppe，für Braunkohlenstaub，und Gas von100kW bis35MW”中，前述燃烧器描述为脉冲燃烧器。

DE10232373B4描述了脉冲燃烧器的进一步发展，其包括增加了的火焰稳定性和火焰喷射速度，用于至少200℃至900℃的热气温度范围。

用于固体燃料的燃烧器具有最大为1∶5的调节范围，其中燃烧器与混合室联用。调节范围的这种技术性实体化的限制使得具有混合室(例如多孔护套装置)的热气发生器的使用更加困难或阻止具有混合室的热气发生器的使用，在基于工艺的装置中需要更高的调节范围，例如调节范围高达1∶10。该调节范围可通过使要被干燥的材料的湿度和要被输送的吞吐量的总和变化产生极大地波动而引起。

LOESCHE型立式辊磨机的吞吐量例如在100％至40％之间。研磨机因此具有的调节比为1∶2.5。如果最小吞吐量与非常低的湿度和相对较高的室外温度一致，则仅需要相对较低的热量。最大热耗源于最大吞吐量、要被研磨和干燥的材料的最大湿度以及相对较低的室外温度。

以下具体实例示出接近1∶8的调节范围是必需的，以便于能够达到所有的“操作点”。

实例：硬煤

最大值情况      吞吐量    ＝    80t/h

                湿度      ＝    15％

                温度      ＝    5℃

                热量      ＝    49.66x10⁶kJ/h(13.8MW)

最小值情况      吞吐量    ＝    32t/h

                湿度      ＝    5％

                温度      ＝    35℃