二燃室炉体

技术领域

本发明涉及回转窑的尾气处理装置技术领域，特别涉及一种二燃室炉体。

背景技术

回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。回转窑在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理。为了能有效去除回转窑尾气中未燃尽的有机成分及其它有害气体，保证后段排放气体的无污染排放，需要在回转窑后端设置二燃室。二燃室位于回转窑之后，回转窑焚烧炉产生的高温烟气从窑尾进入二燃室，并在二燃室通过增加伴烧燃烧器提高二燃室的温度。

二燃室烟气充分焚烧的原则是“3T+1E”原则，即保证二燃室内足够的温度和有害气体在二燃室内足够的停留时间。回转窑本体内少量没有完全燃烧的气体在二燃室内得到充分燃烧，二燃室内温度始终维持在1100℃以上，烟气在二燃室内停留时间大于2s，此条件下，烟气中的二噁英和其它有害成分的99.99％以上将被分解掉。现有技术中，一般采用热电偶对二燃室测温，热电偶测温点与燃烧器距离太近，不能体现炉膛整体温度，热电偶测温点与燃烧器距离太远，燃料消耗较大。因此，如何设置测温装置的合适位置，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种二燃室炉体，炉膛内的测温装置的安装位置既能保证测量的温度为整体炉膛内的温度，又避免了燃料的过渡消耗。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种二燃室炉体，包括变径炉段和等径炉段，所述变径炉段的下部与回转窑的尾气排放口连通，所述变径炉段的顶端与所述等径炉段的底端连通，所述等径炉段的侧壁上设置有测温装置，所述测温装置安装在距离燃烧器第一距离的位置，所述第一距离大于二燃室内烟气流动两秒走过的距离，所述燃烧器设置于所述变径炉段远离所述等径炉段的炉壁上。

可选地，所述测温装置包括至少一个热电偶和至少一个红外探测器，所述热电偶和红外探测器均与控制器电连接。

可选地，所述测温装置包括两个热电偶和一个红外探测器。

可选地，所述热电偶外套设有套筒，所述套筒为两端开口的筒状结构，所述套筒为纳米合金材质。

可选地，所述热电偶和红外探测器位于炉膛的同一水平截面上。

可选地，所述等径炉段的侧壁上固定连接有第一法兰管和第二法兰管，所述红外探测器连接在所述第一法兰管上，所述热电偶连接在所述第二法兰管上。

可选地，所述燃烧器设置有三个，三个所述燃烧器连接在靠近回转窑的尾气排放口的炉膛的炉壁上。

可选地，所述变径炉段包括连接在一起的收缩炉段和扩张炉段，所述收缩炉段靠近所述燃烧器设置；

所述收缩炉段的烟气入口端的尺寸大于所述收缩炉段的烟气出口端的尺寸，所述扩张炉段的烟气入口端的尺寸小于所述扩张炉段的烟气出口端的尺寸。

可选地，所述第一法兰管和第二法兰管均包括连接在一起的法兰盘和安装筒，所述安装筒为空心筒状结构，所述安装筒位于炉膛外的一端固定设置有所述法兰盘。

可选地，还包括排渣炉段，所述排渣炉段连接在所述变径炉段远离所述等径炉段的一端，所述排渣炉段的出口与捞渣机连接；

所述等径炉段远离所述变径炉段的一端连接有烟道。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的二燃室炉体，通过将所述测温装置设置在等径炉段内，等径炉段内的烟气状态相对稳定，且所述测温装置安装的位置大于二燃室炉体内烟气流动两秒走过的距离，因此，所述测温装置的测量数值既能够代表整体炉膛内的温度，又避免了燃料的过渡消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的二燃室炉体与回转窑连接的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的回转窑的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一法兰管连接在炉壁上的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二法兰管连接在炉壁上的结构示意图。

其中：

1、二燃室炉体，

101、等径炉段，102、扩张炉段，103、收缩炉段，104、排渣炉段，105、燃烧器安装口，106、热电偶，107、红外探测器，108、烟道出口，109、第一法兰管，110、第二法兰管，

2、余热锅炉，

3、燃烧器，

4、回转窑，

5、螺旋给料机，

6、捞渣机。

具体实施方式

本发明公开了一种二燃室炉体，炉膛内的测温装置的安装位置既能保证测量的温度为整体炉膛内的温度，又避免了燃料的过渡消耗。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1和图2，本发明的二燃室炉体1，包括变径炉段和等径炉段101，所述变径炉段的下部与回转窑4的尾气排放口连通，所述变径炉段的顶端与等径炉段101的底端连通，等径炉段101的侧壁上设置有测温装置，所述测温装置安装在距离燃烧器3第一距离的位置，所述第一距离大于二燃室炉体1内烟气流动两秒走过的距离，燃烧器3设置于所述变径炉段远离等径炉段101的炉壁上。

其中，燃烧器3靠近回转窑4的尾气排放口与二燃室炉体1的连通位置设置，用于对二燃室炉体1的内腔加热，使得二燃室炉体1内的温度处于合适的温度区域。二燃室炉体1包括所述变径炉段，且所述变径炉段靠近燃烧器3设置，使二燃室炉体1内的热力场是紊流场，从而使二燃室炉体1内的烟气充分受热燃烧，提高了烟气的燃烧充分性。所述测温装置用于监测二燃室炉体1内的温度。二燃室炉体1的炉壁上设置有燃烧器安装口105，燃烧器安装口105用于安装燃烧器3。

如图1所示，二燃室炉体1的烟气进口与回转窑4的尾气排放口连通，回转窑4的进料口与螺旋给料机5的出料端连通，二燃室炉体1的烟道出口108的高温烟气与余热锅炉2连通，用于为余热锅炉2提供热量，实现对烟气热量的回收利用。

本发明的二燃室炉体1，包括变径炉段和等径炉段101，所述测温装置设置在等径炉段101内，所述变径炉段提高了烟气的燃烧充分性。通过将所述测温装置设置在等径炉段101内，等径炉段101内的烟气状态相对稳定，且所述测温装置安装的位置大于二燃室炉体1内烟气流动两秒走过的距离，因此，所述测温装置的测量数值既能够代表整体炉膛内的温度，又避免了燃料的过渡消耗。

具体的，所述测温装置包括至少一个热电偶106和至少一个红外探测器107，热电偶106和红外探测器107均与控制器电连接。所述控制器根据热电偶106和/或红外探测器107的测温数值，调整燃烧器3的加热情况。热电偶106的成本低，红外探测器107使用寿命长，测量温度是火焰温度，温度测量更精确。

在一具体实施例中，所述测温装置包括两个热电偶106和一个红外探测器107。通过设置两个热电偶106和一个红外探测器107对二燃室炉体1内的温度进行测量，提高了所述测温装置的测温可靠性。当三台测温装置均正常运行时，通过DCS系统判断，执行“三取中”指令，对温度显示居中的数据进行显示和5min均值的自动计算。当三台测温装置中有任意一台装置故障时，通过DCS系统判断，执行“二取均”指令，剔除温度显示故障数据，对正常显示的两台装置数据进行平均计算显示和5min均值的自动计算。当三台测温装置中有任意两台装置故障时，通过DCS系统判断，执行“一取一”指令，剔除温度显示故障数据，对正常显示的一台装置数据进行显示和5min均值的自动计算。通过以上方式，最大程度降低了温度显示、上传故障率，保证二燃室炉体1的炉膛温度的有效反馈。测温装置故障判断采用逻辑判断，即当测温数据为0或任意两个温度测点温差≥50℃时表明该数据异常，输出故障信号和有效温度计算结果，以最大程度得出二燃室炉膛准确温度，提高二噁英焚毁率。针对两个热电偶106和一个红外探测器107所在的三个温度测点，设定三个温度测点的温度分别为A、B、C，当三个温度测点的温度形成A≥B≥C关系时，其二燃室炉膛有效温度判断条件及结果具体如表1：

表1

为了延长热电偶106的使用寿命，热电偶106外套设有套筒，所述套筒为两端开口的筒状结构，所述套筒为纳米合金材质。所述套筒套设在热电偶106外，有效保护了热电偶106。纳米合金耐高温、耐腐蚀、耐磨，其耐温最高为1350℃，

为了提高不同的所述测温装置的测温准确性，热电偶106和红外探测器107位于炉膛的同一水平截面上，避免安装位置与燃烧器3的距离不同对所述测温装置的测温数据的影响。

为了确保所述测温装置连接位置的炉膛的密封性，等径炉段101的侧壁上固定连接有第一法兰管109和第二法兰管110，如图3和图4所示，红外探测器107连接在第一法兰管109上，热电偶106连接在第二法兰管110上。

进一步的，第一法兰管109和第二法兰管110均包括连接在一起的法兰盘和安装筒，所述安装筒为空心筒状结构，所述安装筒位于炉膛外的一端固定设置有所述法兰盘。所述法兰盘用于与所述测温装置的连接盘连接，所述安装筒用于所述测温装置的测温端通过。

为了提高加热可靠性，燃烧器3设置有三个，三个燃烧器3连接在靠近回转窑4的尾气排放口的炉膛的炉壁上。

其中，所述变径炉段包括连接在一起的收缩炉段103和扩张炉段102，收缩炉段103靠近燃烧器3设置。具体的，收缩炉段103的烟气入口端的尺寸大于收缩炉段103的烟气出口端的尺寸，扩张炉段102的烟气入口端的尺寸小于扩张炉段102的烟气出口端的尺寸。通过设置收缩炉段103，避免烟气过快流向扩张炉段102，且烟气上升过程中碰到炉壁形成湍流，有利于烟气受热均匀，烟气燃烧更充分。

本发明的二燃室炉体还包括排渣炉段104，排渣炉段104连接在所述变径炉段远离等径炉段101的一端，排渣炉段104的出口与捞渣机6连接。捞渣机6用于将二燃室炉体1炉膛内的炉渣运出。等径炉段101远离所述变径炉段的一端连接有烟道出口108。

在一实施例中，通过烟气流速测定，炉膛内烟气平均流速为5m/s，为满足危险废物焚烧炉炉膛温度1100℃以上烟气焚毁时间大于2s的要求，必须保证烟气在到达所述测温装置时停留时间大于2S，所述测温装置测量的温度不小于1100℃，从而使烟道内的烟气焚毁温度高于1100℃，即炉膛内温度大于1100℃的竖向空间高度大于10m，烟气进入温度衰减区之前的温度应达到1100℃以上。通过红外光谱测试，二燃室炉体1的炉膛温度分布主要分为4个区域，如图2所示，区域1为燃烧器火焰区，燃烧器3的火焰长度一般为2米左右。区域2为炉膛内紊流高温燃烧区，竖向空间为8.4米左右。区域3为炉膛内稳定高温燃烧区，竖向空间为1.6米左右。区域4为炉膛内高温燃烧衰减区，竖向空间为3.2米左右。因此，所述测温装置的安装位置距离燃烧器的位置为12m，如所述测温装置的所测温度大于1100℃，就能保证炉膛内竖向空间高度12m内的温度大于1100℃，且该竖向高度12m大于10m，能够保证高温烟气在1100℃以上停留2S以上，符合“3T+1E”焚烧理论。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本方案的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。