[发明专利]一种悬浮焙烧炉分级燃烧系统及其应用

权利要求书

1.一种悬浮焙烧炉分级燃烧系统，包括依次连通的主焙烧炉PO4、主燃烧管(4)和助燃气管(2)，其特征在于：还包括一级燃烧器(1)和二级燃烧器(3)，所述一级燃烧器(1)与所述主燃烧管(4)底部连通，所述一级燃烧器(1)的中心轴线与所述主燃烧管(4)中心轴线重合，所述的二级燃烧器(3)沿周向设置在所述主燃烧管(4)上且与所述主燃烧管(4)连通。

2.根据权利要求1所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：所述二级燃烧器(3)的中心轴线与所述主燃烧管(4)的中心轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：所述二级燃烧器(3)的数量至少为两个，且均匀设置在所述主燃烧管(4)外壁上，所述二级燃烧器(3)出口射流方向形成切圆。

4.根据权利要求1所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：所述助燃气管(2)为弯曲型。

5.根据权利要求1或4所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：所述助燃气管(2)为V型、U型或S型。

6.根据权利要求1所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：还包括下料管(7)和三级燃烧器(5)，所述下料管(7)设置在所述主焙烧炉PO4外壁上且与所述主焙烧炉PO4连通，所述三级燃烧器(5)出口向上倾斜的设置在所述主焙烧炉PO4的外壁上且与所述主焙烧炉PO4连通，所述下料管(7)的正下方至少设有一个所述的三级燃烧器(5)。

7.根据权利要求6所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：所述主焙烧炉PO4的底部为渐扩反应段(6)，所述渐扩反应段(6)与所述主燃烧管(4)连通，所述三级燃烧器(5)设置在所述渐扩反应段(6)的外壁上。

8.根据权利要求7所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统，其特征在于：所述三级燃烧器(5)的中心轴线与水平方向的夹角α为20°～70°。

9.一种悬浮焙烧炉分级燃烧系统的应用，包括以下步骤：

A、构建权利要求6-8中任意一项所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统；

B、关闭下料管(7)，打开助燃气管(2)通入助燃气，打开点火装置；

C、当点火装置运行稳定后，打开一级燃烧器(1)、二级燃烧器(3)和三级燃烧器(5)通入燃气，此时，燃气和助燃气在燃烧系统内形成分级燃烧，燃烧形成的高温烟气随气流进入主焙烧炉PO4内；其中，

一级燃烧：通过一级燃烧器(1)喷入的燃气，在主燃烧管(4)内形成高速射流型流场，燃气射流深入到主燃烧管(4)内的助燃气主气流中心，与主气流中心的助燃气边混合边燃烧；

二级燃烧：通过二级燃烧器(3)喷入的燃气，从边缘进入主燃烧管(4)内的助燃气主气流，与边缘的助燃气充分混合并进行燃烧反应；

D、待主焙烧炉PO4内的温度达到设定值时，打开下料管(7)，通过三级燃烧器(5)喷出的燃气射流将通过下料管(7)进入主焙烧炉PO4内的物料打散，分散开的物料在主焙烧炉PO4内与高温烟气混合进行焙烧反应。

10.根据权利要求9所述的悬浮焙烧炉分级燃烧系统的应用，其特征在于：所述一级燃烧器(1)中通入总燃气量的30％-35％，且所述一级燃烧器(1)出口射流速度大于100m/s，射流方向与助燃气流动方向相同，以保证出口燃气具有较大的动量，能深入到助燃气主流中心；所述二级燃烧器(3)中通入总燃气量的50-55％，所述二级燃烧器(3)出口喷射的燃气在所述主燃烧管(4)内形成旋转撞击型流场。