Вращающаяся печь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01. 07. 80 (21) 2949498/29-33 (31) М. НЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
F 27 В 7/36
Государственный комитет
СССР ио делан изобретений . и открытий
1531 УДК666. 94.
041(088 8) Опубликовано 30.07. 82. Бюллетень № 28
Дата опубликования описания 30. 07. 82 (72) Авторы изобретения
Д.Ж.Темирбаев, И.Б. Бакытжанов, М.Е.Ергари
С.К.Кусаинов, Г.Ж.Даукеев. и M.Ã.Kóðìàíãàëè в виъбс01-9"-Г!Ф 4 4!
tl и ATBjr!! 0, тР РИ.„
I
Алма-Атинский энергетический институт
eye if 0"" (71) Заявитель (54) ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ
Изобретение относится к производству цемента, глинозема, магнезита и других видов продукции, для обжига которых применяются вращающиеся печи.
Известна вращающаяся печь, содержащая охватывающую разгрузочный конец печи неподвижную головку, форсунку, смонтированную на задней торцовой 10 стенке головки и холодильник. Печь снабжена трубопроводами аспирационного воздуха, участвующего в охлаждении материала и сушке пылеугольного топлива 1).
Недостатки известной печи — выброс вместе с аспирационным воздухом в окружающую среду большого количества тепла и пыли, а также отсутствие эффективных устройств по снижению расхода аспирационного воздуха и концентрации особо токсичных компонентов продуктов сгорания - окислов азота,выбрасываемых в окружающую среду.
Цель изобретения - снижение удельного расхода топлива и токсичности продуктов сгорания.
Указанная цель достигается тем, что вращающаяся печь, содержащая охватывающую разгрузочный конец печи неподвижную головку, форсунку, смонтированную на задней торцовой стенке головки, и холодильник, снабжена установленным на э дней торцовой стенке головки вокруг форсунки ресивером с отверстиями, выполненными в его торцовой части, и размещенными внутри ресивера перегородкой и золотником, причем золотник установлен с воэможностью перемещения относительно перегородки от. привода.
На чертеже показана вращающаяся . печь, продольный разрез.
Вращающаяся печь содержит барабан
1, неподвижную головку 2 с окном 3 для разгрузки материала 4 в холодильник 5, установленный на задней торцовой стенке неподвижной головки 2, ресивер 6, имеющий в торцовой части отверстия 7 и 8, две подкамеры 9 и
10, разделенные перегородкой 11 и золотником 12, и форсунку 13. Ресивер
6 и форсунка 13 сообщаются.посредством трубопроводов 14 — 16 аспирационного воздуха и сушки топлива (при сжигании пылеуголи и работе угольной мельницы) с холодильником 5 и окружающей воздушной средой. Из холодильника 5 поступает в барабан 1 горячий воздух 17. Иэ отверстий 7 подкамеры
9 и из отверстий 8 и кольцевой щели
947604 подкамеры 10 поступает е барабан 1 относительно холодный воздух сносимыми струями 18, спутными струями 19 и кольцевой струей 20. Форсунка 13 образует спутный факел 21. Сносимые потоком 17 горячего воздуха и под действием тяги и барабане 1 струи 18 со.— ударяются с барабаном 1 в сечении 22.
Внешние границы факела 21 и полуогранического потока 23 сливаются в сече-. нии 24 барабана 1. Профиль скорости между сечениями 22 и 24 имеет вид 25, Вращающаяся печь работает следующим образом.
Аспирационный воздух в заявляемой конструкции не выбрасывается в окру- !5 жающую воздушную среду или выбрасывается только частично. Технологический режим работы вращающейся печи может быть организован забором определенного количества воздуха из окру-7О жающей среды и подачей его в ресивер
6 и форсунку 13 или в одно из них.
При .всех случаях органиэации долевых соотношений воздуха, подаваемого на сжигание топлива через холодильник
5 и окно 3 — это поток 17 горячего воздуха через подкамеру 9 и отверстия 7 ресивера 6 — это относительно холодные сносимые струи 18; через просвет между перегородкой 11 и зо- 3О лотником 12, подкамеру 10 и отверстия 8 ресивера 6 — это относительно холодные струи 19 и кольцевая струя
20, через форсунку 13 для транспорта пылеуголи и образования спутного фа- кела 21, коэффициент избытка возду35 ха остается неизменным.
Оптимальная организация долевых соотношений отмеченных воздушных пото-, ков в предлагаемой конструкции позволяет достигнуть цели изобретения. 4О
Относительно холодный воздух, истекающий из отверстий 7, распространяется в виде сносимых струй 18 под углом к потоку 17 горячего воздуха из холодильника 5. В результате происходит интенсивное их смещение до соударения сносимых струй 18 со стенкой барабана 1 в сечении 22. Поэтому температура воздуха в сечении
22 будет ниже {примерно на 300 С, как показывают балансовые расчеты),,чем в известных конструкциях.
В результате снижения температуры воздуха на входе вращающейся печи предлагаемой конструкции температура клинкера на выходе из барабана
1 снижается, температура колосниковой решетки на входе клинкера в холодильник 5 снижается и расход аспирационного воздуха, выбрасываемого 60 в окружающую воздушную среду, сводится к нулю.
Снижение температуры барабана 1 в его разгрузочной части и клинкера на входе в холодильник 5 увеличивает термическую надежность работы вращающейся печи.
В предлагаемой печи снижение удельного расхода топлива достигается не только за счет регенерации тепла аспирационного воздуха во вращающуюся печь, но также за счет того, что при этом увеличивается доля массового расхода воздуха, охлаждающего клинкер, в области больших значений температурных напоров между ними, а следовательно уменьшаются общий массовый расход воздуха, идущего на охлаждение клинкера во врацаюцейся печи, и массовый расход аспирационного воздуха и количества тепла, выбрасываемого вместе с ним в окружающую воздушную среду.
Увеличение скорости изменения температуры клинкера в зоне охлаждения печи увеличивает качество и размолоспособность клинкера и уменьшает расход электроэнергии на размол клинкера.
В барабане 1 предложенной конструкции воздушные потоки, начиная с сечения 22 и кончая сечением 24, формируются таким образом, что происходит двухстадийное сжигание топлива в факеле 21, приводяцее к значительному подавлению образования наиболее токсичных компонентов продуктов сгорания - окислов азота. Действительно, на участке барабана 1 между сечения-. ми 22 и 24 воздух1, идущий в зону сгорания, распределен больше к периферии (см. поперечный профиль скорости
25).В результате сжигание топлива до, сечения 24 производится при значении коэффициента избытка воздуха, меньшем 1, а после сечения 24 — большем 1.
Таким образом, в предлагаемой конструкции реализуется метод двухстадийного сжигания, позволяюций значительно уменьшить концентрацию окислов азота в продуктах сгорания. Предлагаемая конструкция более эффективна и проще, чем известные, в отношении снижения токсичности дымовых газов, выбрасываемых в окружающую ñðåду
Двухстадийное сжигание несколько затягивает процесс горения топлива в факеле 21. Это обстоятельство в предлагаемой конструкции компенсируется тем, что уменьшается длина форсунки 13 в печном объеме. Форсунка
13 находится в зоне воздушных потоков клинкера и вращающегося барабана 1 со сравнительно низкими температурами, что повышает ее термическую надежность.
Длину факела 21 увеличивают во вращающихся печах по производству цементного клинкера путем увеличения длины фортунки 13, а во вращающихся печах по производству глинозема — пу947604
Формула изобретения тем присадки в топливо пыли из бункера циклонов в количестве, достигающем половины расхода топлива. Необ-, ходимость изменения длины факела 21 возникает при изменении состава топлива, технологии и мощности производ- 5 ства.
Предлагаемая конструкция предусматривает возможности регулирования как длины факела 21, так и процессов сжигания топлива в целом путем уста- 1О нонки в ресивере. 6 подкамер 9 и 10 и золотника 12 и перемещения золотника 12 относительно перегородки 11 приводящего к изменению массовых расходов сносимых струй 18 и спутных струй 19. Обычно массовый расход спутных струй 19 заметно меньше массового расхода сносимых струй 18. Номинальное количество массовых расходов спутных струй 19 и кольцевой струи 20 определяется из необходимости о6еспечения диапазона регулирования процессов горения и охлаждения стенок ресивера 6 в его торцовой части и форсунки 13..Форсунка 13 охлаждается главным образом потоком аэросмеси (топлива).
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет снизить удельный расход топлива и токсичность продуктов сгорания и повысить надежность работы предлагаемой вращающейся печи и качество продукции.
Вращающаяся печь, содержащая охватывающую разгрузочный конец цепи неподвижную головку, форсунку, смонтированную на задней торцовой стенке головки, и холодильник, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения удального расхода топлива и токсичности продуктов сгорания, она снабжена установленным на задней торцовой стенке головки вокруг форсунки ресивером с отверстиями, выполненными в его торцовой части, и размещенными внутри ресивера перегородкой и золотником, причем золотник установлен с возможностью перемещения относительно перегородки от привода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 694754, кл. F 27 В 7/36, 1977 (прототип). г.ужгород,ул.Проектная, 4