[发明专利]一种处理回转窑废气装置的一次风引射结构及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钒钛预还原回转窑废气处理领域，尤其涉及一种处理回转窑废气装置的一次风引射结构及工艺。

背景技术

在一种钒钛生产工艺过程中会通过回转窑设备对钒钛矿进行预还原处理。回转窑内为正压还原性气氛，不含O₂。回转窑出风口要求控制微正压(10～30pa)。在预还原反应后会产生含有少量H₂、CO(可燃物含量≤15％)和较高含尘量(约20～30g/Nm³)的高温(600～700℃)可燃废气。灰分中含有大量的碳粉(C)，此部分废气必须经过处理后才可以排放。由于可燃物含量很低，高温空气和冷空气混合后的温度约为350℃，并且由于不可燃物质的影响，所以此种废气不易稳定完全燃烧。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理回转窑废气装置的一次风引射结构及工艺，针对工艺要求和废气成分将废气处理为不含可燃物的安全废气，使燃烧后的废气可被余热锅炉等热回收设备进行热量回收，同时确保达标排放。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种处理回转窑废气装置的一次风引射结构，包括高温废气冷却装置、一次风引射装置、喉部混合区，所述高温废气冷却装置的废气通道与一次风引射装置的废气通道相连通，一次风引射装置的废气通道连接喉部混合区，所述一次风引射装置的一次风进口连接高温废气冷却装置的管式换热器，高温废气冷却装置的管式换热器的管程出口连接一次风引射装置的热一次风管道，一次风引射装置的一次热风喷口位于一次风引射装置的中轴、正对喉部混合区，所述喉部混合区为收缩扩散结构。

所述高温废气冷却装置包括废气通道、管式换热器，所述管式换热器横向设置在废气通道中。

所述管式换热器的换热管为多层顺列布置，换热管间距大于75mm，换热管管径从上层往下层逐层递减或每两层递减，顶层管束为实心的耐磨保护管，管径比第二层管束管径大。

所述一次引风装置包括废气通道、冷一次风管道、热一次风管道、补偿器、一次热风喷口、螺旋片，冷一次风管道连接管式换热器的管程进口，热一次风管道连接管式换热器的管程出口，热一次风管道的另一端连接一次热风喷口，一次热风喷口从废气通道的侧壁横向伸入，正对喉部混合区，在一次热风喷口内设有螺旋片，所述废气通道的上端连接高温废气冷却装置的废气通道，下端为第一排灰口，在热一次风管道上设置有补偿器。

在所述喉部混合区处安装有点火稳燃蓄热装置。

一种一次风引射工艺：

通过点火稳燃蓄热装置点火，在喉部混合区向处理回转窑废气装置的燃烧室内形成长明火焰，控制燃烧室燃烧烟气出口处压力为0～-50Pa；然后启动一次风机，向一次风引射装置提供一次风，此时回转窑开车生产，高温可燃废气从高温废气冷却装置的低压废气进口进入，一次冷空气从冷一次风管道进入，高温可燃废气走管式换热器的壳程，一次冷空气走管式换热器的管程，被冷却的可燃废气降低流速进入一次风引射装置的废气通道，不可燃大颗粒尘埃降落在一次风引射装置底部的第一排灰口，一次冷空气换热升温后作为一次助燃风从一次热风喷口高流速喷入燃烧室，并将可燃废气引射进入燃烧室内燃烧。

所述一次风的引射流速为60～100m/s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的结构简单，易于工程实现。

1)本发明具一次除尘功能，在燃烧前应用惯性除尘原理，利用空气预热器管路和空气对热废气冷却获得较低的空气流速，使不可燃大颗粒尘埃降落在第一排灰口。可有效去除25％以上的不可燃灰尘，减小后续工段对设备的影响。

2)本发明具有低压引射功能。通过一次风进口调节阀控制引射风风量，来控制引射风引射能力，从而控制窑头罩处的风压为工艺规定压力。同时，由于碳的比重较轻，可燃废气中的碳会被引射风吸附并燃烧，而较重的组分会落入第一排灰口。

3)本发明设有高温废气冷却装置，可以将冷一次风加热成热一次风，同时大大降低了废气的温度，增加下游设备的使用寿命，并且降低设备材料的投资约65％，保证了关键零部件的稳定性。

4)本发明的一次风引射装置一次热风喷口中部为螺旋结构，引射风出口为旋流出风，可以在极短的时间内和可燃废气进行混合，使可燃物质与氧气均匀接触，实现低含量可燃物烟气的完全燃烧。

5)本发明设有点火稳燃蓄热装置，可以在点火口维持超过900℃的高温，保证燃料的稳定可燃，适应较大的燃料成分变化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。