流動煅燒爐的制作方法
【專利摘要】提供一種流動煅燒爐，其能夠使流動煅燒爐出口處的未燃率降低，防止預(yù)熱器處的堵塞，并且進(jìn)行充分的煅燒。本發(fā)明是在上端部由頂板(2b)堵住的筒狀爐體(2)的下部側(cè)壁，連接有多個粉煤吹入管線(3)、和水泥原料的原料滑槽(4)、以及第一～第四空氣導(dǎo)管(5a～5d)，在爐體(2)的底部設(shè)置有吹入流動化空氣的流動化空氣吹入口(2a)，并且在第一以及/或者第二空氣導(dǎo)管(5a、5b)上方的爐體的上部側(cè)壁，在與頂板(2b)之間隔開間隔地連接有排氣管道(6)而構(gòu)成的，粉煤吹入管線的吹入口(3a)分別設(shè)置在空氣導(dǎo)管(5a～5d)的吸引口的下方且流動化空氣吹入口(2a)的上方，并且其中的一個吹入口(3a)配置在第三或者第四空氣導(dǎo)管(5c、5d)的下方。
【專利說明】
流動般燒妒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及能夠通過使粉煤(微粉炭）的供給位置最佳化來降低般燒爐(仮焼爐） 出口處的燃料未燃率的流動般燒爐。
【背景技術(shù)】
[0002] -直W來，如圖7所示，在具備流動般燒爐11的水泥制造設(shè)備10中，在懸浮預(yù)熱器7 中，通過與高溫氣體的熱交換而被加熱的原料從懸浮預(yù)熱器7的下級旋風(fēng)器8排出，其一部 分被分散投入到回轉(zhuǎn)害(rotary kiln)排氣氣體導(dǎo)管9中，剩余部分被供給到流動般燒爐11 的原料供給滑槽(chute) 12。
[0003] 在該流動般燒爐11中，通過流動化空氣吹入口 13、空氣室13a W及空氣分散板14吹 入空氣，W形成流動層15。此時，上述空氣使從粉煤供給管16供給的燃料的一部分燃燒，并 且使被般燒原料滯留于流動層15既定時間之后，飛散于該流動層15上方的自由空間（free board)17。另外，來自高溫的爐渣冷卻器(clinker cooler)18的高溫空氣被從吸引口 19沿 大致切線方向吸引，在自由空間17中，也燃燒從粉煤供給管16供給的燃料。由此，效率良好 地且迅速地般燒從上部原料供給滑槽12投入的原料W及飛散在流動層15表面上方的原料。
[0004] 然后，被般燒的原料的全部的量與般燒爐排氣氣體一同進(jìn)入分離旋風(fēng)器21。另一 方面，被分散投入回轉(zhuǎn)害(rotary kiln)排氣氣體導(dǎo)管9內(nèi)的原料的一部分也由于高溫的回 轉(zhuǎn)害排氣氣體而被般燒，且與該回轉(zhuǎn)害排氣氣體一同進(jìn)入分離旋風(fēng)器21。而且，在分離旋風(fēng) 器21中被捕集的般燒原料經(jīng)由原料滑槽22而被導(dǎo)入回轉(zhuǎn)害20。
[0005] 另一方面，在爐渣冷卻器18中產(chǎn)生的高溫空氣通過誘導(dǎo)式風(fēng)扇23的吸引力而分別 被吸引到回轉(zhuǎn)害20和流動般燒爐11。但是，由于去往通風(fēng)阻力小的回轉(zhuǎn)害20的吸引量變得 過大，故在回轉(zhuǎn)害排氣氣體導(dǎo)管9的一部分中，使截面積縮小，并且通過節(jié)氣閥24來調(diào)整去 往流動般燒爐11的吸引量。
[0006] 另外，在流動般燒爐中，作為對水泥原料進(jìn)行般燒的燃料，一般使用煤(石炭)等固 態(tài)燃料。尤其是將燃燒性好的漸青煤(渥青炭)粉碎成微粉末來使用。但是，為了有效地利用 有限的資源，謀求使用燃燒性差的煤、油焦(oil coke)等多種燃料。
[0007] 另一方面，在上述W往的流動般燒爐中，對于在其底部通過水泥原料形成的厚流 動層，W往從聯(lián)接于爐體側(cè)面一處的粉煤供給管16吹入粉煤，因而存在粉煤未充分地分散， 在粉煤濃度中產(chǎn)生了偏倚的情況下從自由空間17向出口側(cè)流動的傾向。
[000引其結(jié)果，在粉煤濃度高的地方氧不足，相反在濃度低的地方氧變得剩余，氧消耗變 得不均勻，存在爐內(nèi)發(fā)生不完全燃燒，炭化反應(yīng)率(予中一反応率)降低的問題。
[0009] 而且，存在流動般燒爐11出口處的粉煤的炭化反應(yīng)率變低，較多地殘留于排氣氣 體管道的未燃碳在預(yù)熱器7中燃燒，從而預(yù)熱器7處的氣體溫度變高，在旋風(fēng)器、原料滑槽處 生成附著物，因而旋風(fēng)器的出入口、導(dǎo)管處的堵塞多發(fā)，成為運(yùn)轉(zhuǎn)的故障等問題。
[0010] 另一方面，在下列專利文獻(xiàn)1中，提出了一種水泥原料的流動般燒爐，其具有:使筒 軸屯、方向?yàn)樯舷路较虻耐矤畹臓t體;在該爐體的底部大致水平地設(shè)置的空氣分散板W及該 空氣分散板下側(cè)的空氣室;該空氣分散板上側(cè)的供給原料的原料供給滑槽;對該空氣分散 板上側(cè)的流動層供給固態(tài)燃料的燃料供給噴嘴；W及對該空氣分散板的上側(cè)供給二次空氣 (空氣）的二次空氣管道，在該水泥原料的流動般燒爐中，該燃料供給噴嘴相對于水平面在 20° W上的下坡斜度下，并且與向屯、方向相比偏向切向側(cè)地連接于該爐體。
[0011] 上述W往的水泥原料的流動般燒爐雖然是通過燃料的燃燒來使原料般燒的般燒 爐，但上述燃料供給噴嘴的連接位置等是基于經(jīng)驗(yàn)值的，并未考慮流動般燒爐內(nèi)的原料濃 度、氣體濃度(特別是化)分布的有無等，因而在燃料中使用煤、焦等燃燒性差的粉煤時，不 僅不能夠進(jìn)行充分的般燒，還存在因?qū)Ч艿亩氯谶\(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生故障的問題。
[0012] 另外，關(guān)于爐體等的耐火物，若燃燒性能變得過高，則產(chǎn)生爐壁附近的溫度局部地 變得過高，因而燒壞的可能性高的問題。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-231254號公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明要解決的問題 本發(fā)明是鑒于此種情況而完成的，其將提供如下的流動般燒爐作為課題，該流動般燒 爐即使在燃料中使用煤、焦等燃燒性差的粉煤，也能夠使流動般燒爐出口處的未燃率降低， 防止預(yù)熱器處的堵塞，并且能夠進(jìn)行充分的般燒。
[0015] 用于解決問題的方案 為了解決上述問題，權(quán)利要求1所記載的本發(fā)明所設(shè)及的流動般燒爐的特征在于，是在 使軸屯、方向朝上下方向地配置并且上端部由頂板堵住的筒狀爐體的下部側(cè)壁，連接有對該 爐體內(nèi)吹入燃料的多個粉煤吹入管線、和投入水泥原料的原料滑槽、W及在圓周方向上依 次隔開間隔地配置且用于對該爐體內(nèi)導(dǎo)入空氣的第一~第四空氣導(dǎo)管，在上述爐體的底部 設(shè)置有對該爐體內(nèi)吹入流動化空氣的流動化空氣吹入口，并且在位于上述第一W及/或者 第二空氣導(dǎo)管上方的上述爐體的上部側(cè)壁，與上述頂板之間隔開間隔地連接有使上述爐體 內(nèi)的含有水泥原料的燃燒氣體流出的排氣管道而構(gòu)成的，并且上述粉煤吹入管線的吹入口 分別設(shè)置在上述空氣導(dǎo)管的吸引口的下方且上述流動化空氣吹入口的上方，并且其中的一 個上述粉煤吹入管線的吹入口配置在上述第Ξ或者第四空氣導(dǎo)管的下方。
[0016] 另外，權(quán)利要求2所記載的發(fā)明的特征在于，在權(quán)利要求1所記載的發(fā)明中，上述粉 煤吹入管線的上述吹入口設(shè)在兩處。
[0017] 而且，權(quán)利要求3所記載的發(fā)明的特征在于，在權(quán)利要求1或2所記載的發(fā)明中，上 述原料滑槽與上述第一空氣導(dǎo)管鄰接地配置，并且上述粉煤吹入管線的吹入口配置在第Ξ 空氣導(dǎo)管的下方，上述第Ξ空氣導(dǎo)管相對于上述第一空氣導(dǎo)管在徑向方向上相向。
[0018] 發(fā)明效果 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所記載的發(fā)明，利用頂板堵住筒狀爐體的上端部，在上 述爐體的上部側(cè)壁，在與上述頂板之間隔開間隔地連接有使?fàn)t體內(nèi)的空氣流出的排氣管 道，因而在爐體的上部，形成了向排氣管道流動的水泥原料、粉煤W及爐內(nèi)氣體的混合氣體 的混合室。
[0019] 而且，在該混合室中，能夠促進(jìn)爐內(nèi)氣體和粉煤的混合w提高燃燒性。另外，由于 通過混合，水泥原料、粉煤W及爐內(nèi)氣體的熱交換也得到促進(jìn)，故能夠提高水泥原料的脫碳 酸率。
[0020] 另外，若單純?nèi)缟纤龅貙⑴艢夤艿肋B接于爐體的上部側(cè)壁，則爐內(nèi)的粉煤濃度 由于來自排氣管道的吸引力而在連接該排氣管道的側(cè)壁側(cè)處變高，在遠(yuǎn)離上述側(cè)壁的位置 處變得相對低。因此，在從一處吹入粉煤的情況下，由于二者的乘數(shù)效果，存在粉煤的分散 性進(jìn)一步惡化的風(fēng)險。
[0021] 與此相對，在本發(fā)明中，將多個粉煤吹入管線的吹入口分別配置在空氣導(dǎo)管的吸 引口的下方且流動化空氣吹入口的上方，并且將其中的一個吹入口配置在與連接有排氣管 道的位置隔開的位置，因而能夠使粉煤有效地分散于爐內(nèi)W優(yōu)化燃燒。
[0022] 其結(jié)果，通過與上述排氣氣體管道的連接位置的協(xié)作，能夠使?fàn)t體上部的出口處 的燃料未燃率降低，較低地抑制預(yù)熱器內(nèi)的溫度W防止旋風(fēng)器、原料滑槽處的預(yù)熱器處的 堵塞，W進(jìn)行平穩(wěn)且良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0023] 而且，根據(jù)權(quán)利要求2所記載的發(fā)明，如可從后述數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算看到的那樣， 通過將至少一個粉煤吹入口配置在從連接有排氣管道的位置隔開的位置，通過將上述粉煤 吹入口設(shè)置在總計(jì)兩處，能夠獲得與設(shè)置在第一~第四空氣導(dǎo)管中全部的下方(總計(jì)四處） 的情況大致同等的效果。因此，能夠抑制設(shè)備成本，并且能夠容易管理，因而是經(jīng)濟(jì)的。
[0024] 而且，根據(jù)權(quán)利要求3所記載的發(fā)明，在上述原料滑槽與第一空氣導(dǎo)管鄰接地配置 的情況下，通過將上述粉煤吹入口配置在第Ξ空氣導(dǎo)管的下方，上述第Ξ空氣導(dǎo)管相對于 上述第一空氣導(dǎo)管在徑向方向上相向，能夠進(jìn)一步提高炭化反應(yīng)率、水泥原料的脫碳酸率。
【附圖說明】
[0025] 圖1是示出本發(fā)明的流動般燒爐的一個實(shí)施方式的縱截面圖； 圖2是示出圖1的流動般燒爐中的粉煤粒子的主要軌跡的立體圖； 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中的粉煤吹入口的配置圖； 圖4是比較例中的粉煤吹入口的配置圖； 圖5是基于上述數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算的圖4的比較例5的爐體內(nèi)的粉煤濃度分布圖； 圖6是基于上述數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算的圖4的比較例5的爐體內(nèi)氧濃度的分布圖； 圖7是示出具備W往的流動般燒爐的水泥制造設(shè)備的概要構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 圖及圖3是示出本發(fā)明的流動般燒爐的實(shí)施方式的圖。
[0027] 在運(yùn)些圖中，本實(shí)施方式的流動般燒爐1是通過將對爐體2內(nèi)吹入燃料的多個粉煤 吹入管線3、投入水泥原料的原料滑槽4、用于對爐體2內(nèi)導(dǎo)入空氣的第一~第四空氣導(dǎo)管5a ~5d、使?fàn)t體2內(nèi)的包含水泥原料的燃料氣體流出的排氣管道6連接于爐體2,并且在爐體2 的底部形成將流動化空氣吹入該爐體2內(nèi)的流動化空氣吹入口 2a而大致構(gòu)成的。
[002引在此，爐體2形成為內(nèi)徑5.0~6.5m的圓筒狀，使軸屯、方向朝上下方向地配置并且 上端部由頂板2b堵住。
[0029]另外，第一~第四這四根空氣導(dǎo)管5a~5d的中屯、線與水平面構(gòu)成的角度W55~ 65°的范圍的下坡斜度布管且連接于爐體2的下部側(cè)部。
[0030] 運(yùn)些第一~第四空氣導(dǎo)管5a~5d各自的吸引口的中屯、配置在同一圓周上，并且從 對爐底部均等地供給空氣的觀點(diǎn)來看，依次在俯視圖中往圓周方向沿順時鐘方向隔開大致 相等的間隔地配置。另外，空氣導(dǎo)管5a~5d的吸引口的中屯、配置在從流動化空氣吹入口 2a 在上方1500~2500mm的高度尺寸（圖1的Η)，并且該空氣導(dǎo)管5a~5d內(nèi)的氣體流速設(shè)定為大 致 15~18m/s。
[0031] 另外，流動化空氣吹入口 2a例如與圖7所示的具備W往的流動般燒爐11的水泥制 造設(shè)備同樣，是通過空氣室13aW及空氣分散板14,將空氣吹入爐體2內(nèi)的部位。此外在本實(shí) 施方式中，空氣分散板14沿水平方向設(shè)置。此外，來自流動化空氣吹入口 2a的流動化空氣的 吹入速度是由原料密度、粒度分布決定的，在通常的水泥原料的情況下，設(shè)定為1.0~2.0m/ So
[0032] 而且，在位于第一 W及第二空氣導(dǎo)管5a、加上方的爐體2的上部側(cè)壁，連接有排氣 管道6。該排氣管道6W隨著從爐體2離開而變?yōu)樯掀滦倍鹊姆绞讲脊埽襑上側(cè)壁6a與頂板 化之間隔開間隔地定位的方式連接。由此，在排氣氣體管道6的連接部與頂板化之間，形成 有混合室C。
[0033] 另外，原料滑槽4與第一空氣導(dǎo)管5a或第二空氣導(dǎo)管化鄰接(在本實(shí)施方式中與第 一空氣導(dǎo)管5a鄰接)地配置，并且通過與水平面的角度構(gòu)成大致50°~70°的范圍的下坡斜 度而連接于爐體2的側(cè)壁。在此，原料滑槽4的投入口的中屯、雖然根據(jù)流動般燒爐的處理能 力而不同，但大致配置在從流動化空氣吹入口 2a在上方1500~3000mm的范圍的高度尺寸 (圖1的h)。此外，在原料滑槽4的投入口下部，如圖3(4)所示，配置有由耐火物形成的原料分 散用的臺4曰。
[0034] 而且，將為燃料的粉煤，例如，煤、焦吹入爐體2內(nèi)的粉煤吹入管線3設(shè)置有多根(在 圖3(a)~(e)中為兩根，在圖3(f)中為四根）。而且，運(yùn)些吹入口 3a設(shè)置在各個空氣導(dǎo)管5a~ 5d的吸引口的下方且流動化空氣吹入口2a的上方，并且其中的至少一個吹入口3a配置在第 Ξ或第四空氣導(dǎo)管5c、5d的下方。
[0035] 運(yùn)些粉煤吹入管線3分別相對于爐體2的軸線垂直地，并且W朝爐體2的中屯、吹入 粉煤的方式連接，并且吹入口 3a的中屯、例如W與空氣導(dǎo)管5a~5d的中屯、相對于鉛垂方向位 于同一線上的方式配置。此外，粉煤吹入管線3中的粉煤的運(yùn)送空氣速度雖然是運(yùn)轉(zhuǎn)方面的 調(diào)整項(xiàng)目，但通常其范圍設(shè)定為10~20m/s的范圍。
[0036] 包括上述構(gòu)成的流動般燒爐1是通過根據(jù)本發(fā)明人等進(jìn)行的數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算 C抑(Computational Fluid Dynamics)查明W下情況而獲得的：從粉煤吹入管線3吹入的粉 煤的流動受到從原料滑槽4投入的原料的流動、來自空氣導(dǎo)管5a~5d的氣體流動、W及基于 排氣氣體管道6的連接位置的爐體2內(nèi)的包含水泥原料、粉煤的燃燒氣體的排氣的流動的影 響。
[0037] 上述數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算將實(shí)際的流動般燒爐的形狀、W及操作條件數(shù)值化，通過 安裝有解析程序的計(jì)算機(jī)對氣體流動、粒子移動、化學(xué)反應(yīng)、傳熱進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并利用計(jì) 算機(jī)圖像來掌握難W實(shí)測的流動般燒爐內(nèi)的燃燒、般燒的狀況。此外，空氣不管是吹入還是 吸入空氣導(dǎo)管5，對微粒煤的流動造成的影響都是相同的。
[0038] 數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算的方法、模型如下： (1) 數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算軟件:Rflow (株式會社Rflow) (2) 端流模型：k-ε Model (3) 流體:非壓縮性理想氣體 (4) 壓力-速度禪合:SIMPLE (5) 離散化方案:Finite Volume Method (6) 動量：Second Order Upwind (7) 端流動能：First Order Upwind (8) 端流耗散率:First Order Upwind (9) 能量：Second Order Upwind (10) 粒子解析：Discrete Element Method (11) 粒子流體磨練:Two Way Coupling (12) 粉煤燃燒：出+O2-H2O、CH4+O2-H2O+CO2、CO+O2-CO2、C+O2-CO2 (13) 原料脫碳酸模型:化CO廠化0+C〇2、未反應(yīng)核模型。
[0039] 此外，（2)~（11)是在進(jìn)行關(guān)于氣體流動等的數(shù)值流體解析時，（12)是進(jìn)行燃燒解 析時，（13)是解析石灰石的脫碳酸反應(yīng)時，都是在本領(lǐng)域技術(shù)人員中廣泛使用的通用模型。
[0040] 另外，在本數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算中使用的煤的構(gòu)成如下：
此外，在粉煤的種類變化的情況下，在上述工業(yè)分析值的變更之外，還W向般燒爐投入 的粉煤的總發(fā)熱量變得一定的方式調(diào)整粉煤供給量。
[0041] 而且，水泥原料的投入量、風(fēng)速、溫度等真爐的操作條件例如使用下列數(shù)據(jù)。
[00創(chuàng) ·爐體2 爐內(nèi)徑= 5.1m 爐長=14m ?粉煤吹入管線3 粉煤的供給量= 9.1t/h 運(yùn)送空氣流速=llm/s 溫度= 50°C ?原料滑槽4 水泥原料:272t/h 溫度= 740°C 運(yùn)送空氣流速= 0.5m/s ?空氣導(dǎo)管5(在圓周方向上配置四處） 空氣 溫度二880 C 流速=16.5m/s ?流動化空氣吹入口 2a 流動化空氣 溫度= 800°C 流速=1.64m/s 實(shí)施例
[0043] (實(shí)施例A) 在實(shí)施例A中，對于實(shí)施例1~6,基于上述真爐的形狀W及運(yùn)轉(zhuǎn)條件，通過數(shù)值流體力 學(xué)計(jì)算，算出了炭化反應(yīng)率(％)、水泥原料粒子的脫碳酸率(％)、氧濃度(％)、水泥原料的粒子 溫度rC)W及氣體溫度rC)，該實(shí)施例1~則尋如圖3(a)~(f)所示的多根粉煤吹入管線3的 吹入口 3a分別配置在空氣導(dǎo)管5a~5d的吸引口的下方且流動化空氣吹入口 2a的上方，并且 將其中的至少一個吹入口 3a配置在第Ξ或第四空氣導(dǎo)管5c、5d的下方。
[0044] 此外，實(shí)施例1(圖3(a))是將兩根粉煤吹入管線3的吹入口 3a各自配置在第一 W及 第Ξ空氣導(dǎo)管5a、5c下方的例子，實(shí)施例2(圖3(b))是將兩根粉煤吹入管線3的吹入口 3分別 配置在第二W及第Ξ空氣導(dǎo)管化、5c下方的例子，實(shí)施例3(圖3(c))是將兩根粉煤吹入管線 3的吹入口 3a分別配置在第及第四空氣導(dǎo)管5c、5d下方的例子。
[0045] 另外，實(shí)施例4(圖3(d))是將兩根粉煤吹入管線3的吹入口 3a分別配置在第二W及 第四空氣導(dǎo)管化、5d下方的例子，實(shí)施例5(圖3(e))是將兩根粉煤吹入管線3的吹入口 3a分 別配置在第一 W及第四空氣導(dǎo)管5a、5d下方的例子，實(shí)施例6(圖3(f))是將四根粉煤吹入管 線3的吹入口 3a分別配置在第一~第四空氣導(dǎo)管5a~5d下方的例子。
[0046] 而且，作為比較例，對于將粉煤吹入管線3的吹入口 3a分別配置在空氣導(dǎo)管5a~5d 的吸引口的下方且圖4(a)~（e)所示的位置的比較例1~5,也同樣基于上述真爐的形狀W 及運(yùn)轉(zhuǎn)條件，通過上述數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算，算出了炭化反應(yīng)率(％)、水泥原料粒子的脫碳酸 率(％)、氧濃度(％)、水泥原料的粒子溫度rc) W及氣體溫度rc)。
[0047] 具體而言，比較例1(圖4(a))是將一根粉煤吹入管線3的吹入口 3a配置在第二空氣 導(dǎo)管化下方的例子，比較例2(圖4(b))是將一根粉煤吹入管線3的吹入口 3a配置在第Ξ空氣 導(dǎo)管5c下方的例子，比較例3(圖4(c))是將一根粉煤吹入管線3的吹入口 3a配置在第四空氣 導(dǎo)管5d下方的例子。
[004引另外，比較例4(圖4(d))是將一根粉煤吹入管線3的吹入口 3a配置在第一空氣導(dǎo)管 5a下方的例子，比較例5(圖4(e))是將兩根粉煤吹入管線3的吹入口 3a分別配置在第一 W及 第二空氣導(dǎo)管5曰、加下方的例子。
[0049] 在此，水泥原料的脫碳酸率(％)是將般燒爐出口處的各原料粒子的脫碳酸率與被 般燒前的質(zhì)量對應(yīng)地加權(quán)平均的值，炭化反應(yīng)率(％)是將般燒爐出口處的各粉煤粒子的炭 化反應(yīng)率與反應(yīng)前的炭（char)的質(zhì)量對應(yīng)地加權(quán)平均的值。此外，平均炭化反應(yīng)率(％)在 60%W上的情況下，水泥原料的脫碳酸率(％)在45%W上的情況下，其性能被評價為高。
[0050] 表1是示出圖3的配置中的數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算的結(jié)果的圖表，是示出上述實(shí)施例1 ~6的排氣氣體管道6的出口處的平均值的圖表。另外，表2是示出圖4的比較例中的數(shù)值流 體力學(xué)計(jì)算的結(jié)果的圖表，是示出上述比較例1~5的排氣氣體管道6的出口處的平均值的 圖表。
[0化1][表1] 該2]

由圖4W及表河見，知道在比較例1~4中，由于都是從設(shè)于一處的粉煤吹入管線3的吹 入口 3a對爐體2內(nèi)吹入粉煤，故不管該一處在哪里，爐體2內(nèi)的粉煤的分散都進(jìn)行得不充分， 朝排氣氣體管道6側(cè)流動。
[0052] 其結(jié)果，知道在粉煤濃度高的地方氧不足，相反在濃度低的地方氧變得剩余，氧消 耗變得不均勻，在爐內(nèi)發(fā)生不完全燃燒，從而炭化反應(yīng)率降低，因而平均炭化反應(yīng)率(％)都 小于54%，并且水泥原料的脫碳酸率(％)也小于45%。
[0053] 另外知道，在比較例5中，雖然從兩處粉煤的出入口3a對爐體2內(nèi)吹入粉煤，但由于 將該吹入口 3a配置在位于排氣管道6下方的第一 W及第二空氣導(dǎo)管5a、5b的下方，故如圖5 所示，在從該吹入口 3a投入的粉煤的分布中產(chǎn)生偏倚，在連接有排氣管道的側(cè)壁側(cè)處粉煤 濃度變高，并在該狀態(tài)下向排氣氣體管道6側(cè)流動，從而即使與從一處吹入粉煤的比較例1 ~4相比較，也看不到粉煤的分散效果的改善。
[0054] 與此相對，如從圖3W及表1可見的，在本發(fā)明的實(shí)施例1~6中，由于將粉煤吹入管 線的吹入口 3a設(shè)于多處(在實(shí)施例1~5中為兩處，在實(shí)施例6中為四處），并且將其中的一個 吹入口 3a配置在從連接有排氣管道6的位置隔開的空氣導(dǎo)管5cW及/或者5d的下方，故能夠 使粉煤有效地分散在爐內(nèi)且優(yōu)化燃燒。
[0055] 由此知道，爐體2內(nèi)的粉煤的分散性提高，氧消耗均勻且燃燒得到促進(jìn)因而氣體溫 度變高，并且水泥原料的脫碳酸率變高，從而都獲得60%W上的平均炭化反應(yīng)率(％)，水泥原 料的脫碳酸率(％)也是45%W上。
[0056] 另外，若將實(shí)施例1~5與實(shí)施例6比較，則知道由于將至少一個吹入口 3a配置在與 排氣管道6的連接位置隔開的空氣導(dǎo)管5cW及/或者5d的下方，若將吹入口 3a配置在兩處， 則能夠獲得與配置在四處的情況幾乎同等的效果，因而若考慮設(shè)備成本和管理的容易度， 則能夠通過兩處的配置獲得充分的效果。
[0057] 而且，根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)果，在原料滑槽4在俯視圖中與第一空氣導(dǎo)管5a鄰接地配 置在排氣管道6的下方的情況下，通過將粉煤吹入口3a配置在上述第一空氣導(dǎo)管5a的下方、 W及與其在爐體2的徑向方向上相向的第Ξ空氣導(dǎo)管5c的下方，能夠進(jìn)一步提高炭化反應(yīng) 率、水泥原料的脫碳酸率。此外，在將原料滑槽4與第二空氣導(dǎo)管化鄰接地配置，且將粉煤吹 入口 3a配置在上述第二空氣導(dǎo)管化的下方、W及與其在爐體2的徑向方向上相向的第四空 氣導(dǎo)管5d的下方的情況下也能夠獲得同樣的效果。
[005引（實(shí)施例B) 圖2是基于與實(shí)施例A同樣的真爐的形狀W及運(yùn)轉(zhuǎn)條件，通過數(shù)值流體力學(xué)計(jì)算，示出 實(shí)施例3的構(gòu)成的流動般燒爐中的粉煤粒子的主要軌跡的圖。
[0059] 如上所述，在本發(fā)明所設(shè)及的流動般燒爐1中，利用頂板化堵住圓筒狀爐體2的上 端部，并在爐體2的上部側(cè)壁在與頂板化之間隔開間隔地連接排氣管道6,從而在爐體2的上 部，形成了向排氣管道流動的水泥原料、粉煤W及爐內(nèi)氣體的混合氣體的混合室C。
[0060] 其結(jié)果，如圖2中可見的，由于在該混合室C中流動是復(fù)雜的，故能夠促進(jìn)爐內(nèi)氣體 和粉煤的混合W提高燃燒性，因此如在實(shí)施例A中所示的那樣，水泥原料、粉煤W及爐內(nèi)氣 體的熱交換也得到促進(jìn)，因而能夠提高水泥原料的脫碳酸率。
[0061] (比較例） 另一方面，圖5W及圖6示出了基于與實(shí)施例A同樣的真爐的形狀W及運(yùn)轉(zhuǎn)條件，通過數(shù) 值流體力學(xué)計(jì)算，對使粉煤吹入口 3a為比較例5所示配置的情況下的爐體2內(nèi)的粉煤粒子分 布W及氧濃度分布進(jìn)行解析的結(jié)果。
[0062] 如圖5中可見，在比較例5中，雖然從兩處粉煤出入口 3a對爐體2內(nèi)吹入粉煤，但由 于將該吹入口 3a配置在位于排氣管道6下方的第一 W及第二空氣導(dǎo)管5a、5b的下方，故在從 該吹入口 3a投入的粉煤的分布中產(chǎn)生偏倚，在連接有排氣管道的側(cè)壁側(cè)處粉煤濃度變高， 并在該狀態(tài)下向排氣氣體管道6側(cè)流動，從而粉煤未充分地分散。
[0063] 其結(jié)果，如圖6中可見的，知道在粉煤濃度高的地方氧不足(低濃度），相反在濃度 低的地方氧變得剩余(高氧濃度），氧消耗變得不均勻，因而在爐內(nèi)產(chǎn)生不完全燃燒，從而炭 化反應(yīng)率降低。因此知道，脫碳酸率降低，即使與從一處吹入粉煤的比較例1~4比較，也不 能獲得充分的改善效果。
[0064] 產(chǎn)業(yè)上的利用可能性 本發(fā)明能夠提供一種流動般燒爐，其能夠使流動般燒爐出口處的未燃率降低，防止預(yù) 熱器處的堵塞，并且進(jìn)行充分的般燒。
[0065] 符號說明 1流動般燒爐 2爐體 2a流動化空氣吹入口 2b頂板 3粉煤吹入管線 3a吹入口 4原料滑槽 5a~5d第一~第四空氣導(dǎo)管 6排氣氣體管道
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種流動煅燒爐，其特征在于，是在使軸心方向朝上下方向地配置并且上端部由頂 板堵住的筒狀爐體的下部側(cè)壁，連接有對該爐體內(nèi)吹入燃料的多個粉煤吹入管線、和投入 水泥原料的原料滑槽、以及在圓周方向上依次隔開間隔地配置且用于對該爐體內(nèi)導(dǎo)入空氣 的第一~第四空氣導(dǎo)管，在上述爐體的底部設(shè)置有對該爐體內(nèi)吹入流動化空氣的流動化空 氣吹入口，并且在位于上述第一以及/或者第二空氣導(dǎo)管上方的上述爐體的上部側(cè)壁，與上 述頂板之間隔開間隔地連接有使上述爐體內(nèi)的含有水泥原料的燃燒氣體流出的排氣管道 而構(gòu)成的， 并且上述粉煤吹入管線的吹入口分別設(shè)置在上述空氣導(dǎo)管的吸引口的下方且上述流 動化空氣吹入口的上方，并且其中的一個上述吹入口配置在上述第三或者第四空氣導(dǎo)管的 下方。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動煅燒爐，其中，上述粉煤吹入管線的上述吹入口設(shè)于兩 處。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流動煅燒爐，其中，上述原料滑槽與上述第一空氣導(dǎo)管鄰 接地配置，并且上述吹入口配置在第三空氣導(dǎo)管的下方，上述第三空氣導(dǎo)管相對于上述第 一空氣導(dǎo)管在徑向方向上相向。
【文檔編號】C04B7/45GK106029600SQ201480076430
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年9月18日
【發(fā)明人】王俊柱, 高山佳典
【申請人】三菱綜合材料株式會社