[发明专利]流化煅烧炉

说明书

本发明提供通过以实际炉体的形状、操作条件为基础的计算流体动力学计算，即使在燃料中使用煤炭或焦炭等燃烧性差的微粉碳，也可在使流化煅烧炉出口的未燃率降低以防止预热器中的堵塞的同时，进行充分的煅烧的流化煅烧炉。根据本发明，提供流化煅烧炉(1)，其具有以轴心方向作为上下方向的筒状炉体(2)，在该炉体(2)的侧部连接将燃料注入至该炉体(2)内的微粉碳注入管路(3)和投入水泥原料的原料滑槽(4)以及吸入抽气空气的至少一个抽气导管(5)的同时，在炉体(2)的底部配置将流化用空气注入至该炉体(2)内的流化用空气注入口(6)，其中，微粉碳注入管路(3)的注入口在抽气导管(5)的吸入口的下方，并且配置于流化用空气注入口(6)的上方。

技术领域

本发明涉及通过将微粉碳的供给位置最优化而可降低煅烧炉出口的燃料的未燃率的流化煅烧炉。

背景技术

目前，如图6所示，在具备流化煅烧炉的水泥制备设备10中，在悬浮预热器7中通过与高温气体的热交换被加热的原料从悬浮预热器7下游的旋风分离器8排出，其中一部分被分散投入至回转炉窑废气导管9中，其余被供给至流化煅烧炉11的原料供给滑槽12。

在这种流化煅烧炉11中，通过流化用空气注入口13、空气室13a和空气分散板14，注入高压空气，形成流化层15。此时，上述高压空气在使从微粉碳供给管16供给的燃料的一部分燃烧的同时，使被煅烧原料在流化层15滞留规定时间后飞散至该流化层15上方的自由空间17。另外，从吸入口19在近似切线方向吸入高温的来自于熟料冷却器18的空气，在自由空间17中，从微粉碳供给管16供给的燃料也燃烧。由此，使从上部原料供给滑槽12投入的原料和从流化层15表面飞散至上方的原料有效且迅速地煅烧。

然后，进行了煅烧的原料全部伴随着煅烧炉废气进入旋风分离器21中。另一方面，分散投入至回转炉窑废气导管9内的原料也通过回转炉窑废气煅烧一部分，与该回转炉窑废气一同进入旋风分离器21中。此外，在旋风分离器21中捕集的煅烧原料经过原料滑槽22被导入至回转炉窑20中。

另一方面，通过引风机23的吸引力将在熟料冷却器18中产生的高温空气分别吸入至回转炉窑20和流化煅烧炉11。但是，由于向通风阻力小的回转炉窑20的吸入量变得过大，所以在回转炉窑废气导管9的一部分中，在缩小截面积的同时，通过气门24调整向流化煅烧炉11的吸入量。

另外，在流化煅烧炉中，通常使用煤炭等固体燃料作为煅烧水泥原料的燃料。其中，将燃烧性良好的烟煤粉碎成微粉使用。但是，为了有效活用有限的资源，需要使用燃烧性差的煤炭或石油焦炭等的广泛的种类的燃料。

但是，在使用煤炭或焦炭等燃烧性差的微粉碳作为燃料的情况下，由于在流化煅烧炉出口的未燃率高，在悬浮预热器内进行燃烧，结果预热器内的温度升高，因在旋风分离器或原料滑槽中产生附着物而在预热器中常发生堵塞，有导致阻碍运转的问题。另外，由于流化煅烧炉内为高温且粉尘浓度非常高，所以难以把握燃烧状态。

因此，在下列专利文献1中，提出了水泥原料的流化煅烧炉，其具有将筒轴心方向作为上下方向的筒状炉体、在该炉体的底部近似水平地设置的空气分散板和该空气分散板下侧的空气室、供给该空气分散板上侧的原料的原料供给滑槽、将固体燃料供给至该空气分散板上侧的流化层的燃料供给喷嘴和将2次空气(抽气空气)供给至该空气分散板上侧的2次空气管道，其中，将该燃料供给喷嘴相对于水平面以20°以上的下倾并且与向心方向相比偏向至切线侧地连接至该炉体上。

上述目前的水泥原料的流化煅烧炉通过燃料的燃烧使原料煅烧，但上述燃料供给喷嘴的连接位置等基于经验值，未考虑流化煅烧炉内的原料浓度或气体浓度(特别是O₂)的分布的有无等，因而有以下问题：当在燃料中使用煤炭或焦炭等燃烧性差的微粉碳时，不仅无法进行充分的煅烧，而且会因导管的堵塞而对运转产生阻碍。

另外，就炉体等的耐火物而言，若燃烧性能过度提高，则炉壁附近的温度会局部地过度升高，产生烧损的可能性高的问题。

现有技术文献