[0001] 本发明涉及一种水泥生产设备，特别涉及一种带有预燃炉的低氮氧化物分解炉。

[0002] 在我国，水泥工业以煤炭为主的能源构成在当前一段时间内不会改变，煤炭燃烧过程中会释放出氮氧化物等气体，同时由于水泥工业规模庞大，水泥工业排放的氮氧化物约占氮氧化物排放总量的10％，治理形势非常严峻。

[0003] 带有预燃炉的分解炉是我国水泥工业应用较广泛的一类分解炉，例如专利申请200820185243.7公开的一种带预燃室式多进风脱氮型分解炉；专利申请200520094812.3公开的劣质及无烟煤分解炉烧成装置，专利申请02282211.9公开的带双旋流预燃室的分解炉，专利申请99205795.7公开的带旁置旋流预燃室的组合式分解炉。上述带有预燃炉的分解炉可以是旋流预燃炉，也可以是悬浮态炉，预燃炉的个数可以是一个也可以是两个。但是预燃室与分解炉主炉均是串联，在分解炉主炉内没有专门的还原性区域，降低氮氧化物排放浓度的效果不佳。

[0004] 目前我国水泥企业降低氮氧化物排放的主要措施是选择非催化还原技术、分级燃烧技术、废弃物协同处置、富氧燃烧技术等。上述这些方法各有不足，采用选择性非催化还原技术控制氮氧化物排放，需要消耗氨水，直接增加了企业的运行成本；分级燃烧技术一般都针对某种类型的分解炉，一般不适用于带有预燃炉的分解炉水泥生产线；废弃物协同处置则受到政策、地方废弃物组成等多种客观因素影响；富氧燃烧技术尚处在试验阶段，重复性不好。

[0005] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种带有预燃炉的低氮氧化物分解炉，该分解炉能够降低水泥熟料生产线的氮氧化物排放浓度。

[0006] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种带有预燃炉的低氮氧化物分解炉，包括通过烟道相连的预燃炉和分解炉，所述分解炉包括从上至下依次设置的上部柱体、中部缩颈段、下部柱体和底部椎体，在所述预燃炉的顶部设有与烟道入口连接的烟气出口，在所述预燃炉的底部设有煤粉入口Ⅰ和生料入口Ⅰ，在所述下部柱体的中部设有烟气入口，所述烟道的出口与所述下部柱体的烟气入口相连；在所述底部椎体上设有煤粉入口Ⅱ；所述底部椎体的内部区域和所述下部柱体内的下部区域形成还原性区域；在所述分解炉的内部自所述下部柱体的中部开始直至所述分解炉的出口处形成燃料燃尽区域。

[0007] 在所述上部柱体的底部设有生料入口Ⅱ。

[0008] 在所述下部柱体的下部、在所述下部柱体的上部以及在所述上部柱体的中部均设有温度探测器。

[0009] 本发明具有的优点和积极效果是：通过将与预燃炉相连的分解炉烟道入口位置提升到分解炉下部柱体的中部，并在底部椎体上加设煤粉入口，使来自回转窑窑尾烟室的烟气和喂入的少量煤粉充分接触，由于氧气浓度较低，使分解炉内下部柱体的中部以下形成还原性区域；由于预燃炉将氧气带入分解炉，使分解炉内下部柱体的中部以上形成燃料燃尽区域，能够降低回转窑氮氧化物的排放浓度。本发明采用燃料分级技术，适用于现有带有预燃炉的分解炉改造，操作简单灵活，通过控制各区域的煤粉、生料的加入量，在分解炉下部柱体下部区域创造出一个还原性区域，能够有效降低水泥厂氮氧化物排放。从而减少氨水的消耗量，进而降低运行成本。以带有预燃炉的2500t/d的水泥熟料生产线为例，采用本发明后，氮氧化物排放浓度下降10％～50％，为企业每天降低成本0.2～0.8万元，年降低成本60～240万元。此外，本发明通过在分解炉上加设生料入口，将部分生料在分解炉上部柱体上加入，由于预燃炉、烟道、分解炉下部柱体和分解炉中部缩颈段范围内吸收热量的生料量减少，温度升高，从而提高了煤粉的燃烧速率，有利于水泥厂生产的稳定。附图说明

[0010] 图1是本发明的结构示意图。

[0011] 图中：1、水泥回转窑，2、窑尾烟室，3、底部椎体，4、下部柱体，5、上部柱体，6、预燃炉，7、烟道，8、煤粉入口Ⅰ，9、煤粉入口Ⅱ，10、生料入口Ⅰ，11、生料入口Ⅱ，12、温度探测器。

[0012] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

[0013] 请参阅图1，本发明一种带有预燃炉的低氮氧化物分解炉，包括通过烟道7相连的预燃炉6和分解炉，所述分解炉包括从上至下依次设置的上部柱体5、中部缩颈段、下部柱体4和底部椎体3，在所述预燃炉6的顶部设有与烟道入口连接的烟气出口，在所述预燃炉6的底部设有煤粉入口Ⅰ8和生料入口Ⅰ10，在所述下部柱体4的中部设有烟气入口，所述烟道7的出口与所述下部柱体4的烟气入口相连；在所述底部椎体3上设有煤粉入口Ⅱ9；所述底部椎体3的内部区域和所述下部柱体4内的下部区域形成还原性区域；在所述分解炉的内部自所述下部柱体4的中部开始直至所述分解炉的出口处形成燃料燃尽区域。

[0014] 在本实施例中，在所述上部柱体5的底部设有生料入口Ⅱ11。生料可以全部喂入预燃炉6，也可以一部分喂入预燃炉6，另一部分喂入分解炉的上部柱体5。用以控制还原性区域的温度。在所述下部柱体的下部、在所述下部柱体的上部以及在所述上部柱体的中部均设有温度探测器12。上述预燃炉6可以为悬浮态炉，也可以是旋流预燃炉或其他类型的预燃炉。

[0015] 本发明的工作原理：

[0016] 本发明在水泥熟料生产线中应用时，预燃炉6的底部与水泥回转窑1的窑头三次风管连接，分解炉的底端与水泥回转窑1的窑尾烟室2连接。

[0017] 水泥生料经过粉磨、预热后，一部分通过生料入口Ⅰ10进入预燃炉6中进行分解，煤粉通过煤粉入口Ⅰ8进入预燃炉中进行燃烧放热，来自水泥回转窑窑头的三次风进入预燃炉6使煤粉燃烧，预燃炉6中的烟气携带未燃尽的煤粉和未分解完全的生料粉通过管道7进入分解炉下部柱体4的中部。

[0018] 来自水泥回转窑窑尾烟室2的烟气通过分解炉的底部椎体3进入下部柱体4，一部分煤粉从煤粉入口Ⅱ9喂入底部椎体3。这部分煤粉与来自水泥回转窑窑尾烟室的烟气接触形成还原性区域，能够大大降低水泥回转窑窑尾烟气中的氮氧化物浓度。

[0019] 在分解炉的内部自分解炉下部柱体4的中部开始直至分解炉的出口处是分解炉的燃料燃尽区域。来自预燃炉6的烟气与经过还原性区域的烟气在该区域混合。由于预燃炉6带入了氧气，使该区域内的空气过剩系数达到1.1～1.2，由于氧气浓度提高，使经过还原性区域的未燃尽的煤粉和一氧化碳在此区域燃烧燃尽，而生料则吸热分解。将一部分生料喂入预燃炉，另一部分生料喂入分解炉上部柱体4，可用来调节分解炉的温度。

[0020] 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。