降低氮氧化物排放的设备和水泥制造设备
技术领域
本实用新型涉及环保领域，尤其涉及一种降低氮氧化物排放的设备和水泥制造设备。
背景技术
为了制造水泥熟料，将含有石灰石(CaCO3)的岩石和含有硅酸盐的岩石的混合物粉碎并且加热处理，在加热处理时，石灰石(CaCO3)转化为石灰(CaO)并且释放二氧化碳(CO2)。在另一个步骤中，释放出二氧化碳的生料(包括石灰和含有硅酸盐的岩石的混合物)在加热时烧结成含有硅酸盐的岩石。
燃料在燃烧时会形成氮氧化物(NOX)，氮氧化物如果直接排放可能导致其与空气中的水分结合形成硝酸，这可能导致形成酸雨。酸雨会导致或诱发例如土壤酸化，植物病虫害，农作物减产等危害，因此需要对燃烧时形成的氮氧化物进一步处理才可以排放到大气。
实用新型内容
基于上述现有技术的问题，本实用新型旨在提出一种降低氮氧化物排放的设备和水泥制造设备，可以将废气中的氮氧化物无害化处理。
一种降低氮氧化物排放的设备，该设备包括：
汇合部，所述汇合部设置于分解炉和烟室之间，所述分解炉连接有用于投放物料的旋风筒；
燃烧室，所述燃烧室形成为管道状，所述燃烧室的一端连接于所述烟室，所述燃烧室的另一端连接于所述汇合部，在从所述烟室排出的废气的流动方向上，所述分解炉位于所述烟室的下游；
风管，所述风管连接于所述汇合部，通过所述风管能够向所述汇合部通入空气，通过所述汇合部能够将来自于所述风管的气体和从所述燃烧室排出的气体引导至所述分解炉。
优选地，该设备还包括生料管道，所述生料管道中的第一生料管道的一端连接于所述旋风筒中的第一旋风筒，所述第一生料管道的另一端连接于所述燃烧室，所述第一生料管道能够使物料不经过所述分解炉直接通向所述燃烧室。
优选地，该设备还包括生料管道，所述生料管道中的第二生料管道的一端连接于所述旋风筒中的第二旋风筒，所述第二生料管道的另一端连接于所述烟室，所述第二生料管道能够使物料不经过所述分解炉直接通向所述烟室。
优选地，所述第一生料管道设置有冲击滑板，所述冲击滑板能够沿相对于所述第一生料管道的延伸方向倾斜的方向滑动地设置，使通过所述第一生料管道的物料均匀地落入所述燃烧室。
优选地，所述第一生料管道设置有单翻板阀，所述单翻板阀在关闭时能够阻止气流通过所述第一生料管道进入所述第一旋风筒。
优选地，所述第二生料管道设置有单翻板阀，所述单翻板阀在关闭时能够阻止所述烟室排出的废气通过所述第二生料管道进入所述第二旋风筒。
优选地，所述燃烧室整体形成为倒置的“U”形，所述“U”形的转折部分的高度高于所述汇合部的高度。
优选地，所述风管设置有回灰系统，所述回灰系统连通所述风管和所述烟室，所述回灰系统能够将所述风管中的沉积物导向所述烟室。
优选地，所述汇合部设置有燃烧器，所述燃烧器能够将可燃物在所述汇合部引燃。
本实用新型还提出一种水泥制造设备，所述水泥制造设备包括上述技术方案中任一项所述的降低氮氧化物排放的设备。
通过采用上述技术方案，使氮氧化物通入燃烧室并在燃烧室形成一氧化碳，氮氧化物和一氧化碳在燃烧室的高温环境下转化为氮气和二氧化碳，过量的一氧化碳可以通过通入空气点燃来处理，使最终排放的气体无害化。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的实施方式的降低氮氧化物排放的设备的主视图。
图2示出了根据本实用新型的实施方式的降低氮氧化物排放的设备的左视图。
图3示出了根据本实用新型的实施方式的降低氮氧化物排放的设备的右视图。
图4示出了根据本实用新型的实施方式的降低氮氧化物排放的设备的俯视图(未示出旋风筒)。
图5示出了根据本实用新型的实施方式的降低氮氧化物排放的设备的第一生料管道与燃烧室连接部分的剖视图。
附图标记说明
10分解炉101旋风筒101A第一旋风筒101B第二旋风筒20烟室
1燃烧室11膨胀节
2汇合部
3生料管道31第一生料管道311冲击滑板312单翻板阀
32第二生料管道
33第三生料管道331单翻板阀
34第四生料管道35补偿器36分料器
4风管41回灰系统411回灰管412空气炮42弯曲段。
具体实施方式
下面参照附图描述本实用新型的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本实用新型，而不用于穷举本实用新型的所有可行的方式，也不用于限制本实用新型的范围。
如图1至图5所示，本实用新型提出一种水泥制造设备，其包括降低氮氧化物排放的设备、分解炉10和烟室20，降低氮氧化物排放的设备布置在分解炉10和烟室20之间，烟室20连接于回转窑的窑口。分解炉10连接有多级旋风筒101，旋风筒101可以为锥状，通过旋风筒101可以向分解炉10中投入物料，例如水泥生料和燃料，在旋风筒101中可以对水泥生料进行预加热。旋风筒101包括第一旋风筒101A和第二旋风筒101B。
该设备包括燃烧室1、汇合部2、生料管道3、风管4和燃烧器。该设备整体上可以由钢板制成，由于该设备需要在高温环境中工作，钢板设置有耐火层从而保护钢板。
汇合部2连接于分解炉10和烟室20之间，汇合部2的上端连接于分解炉10，汇合部2的下端通过生料管道3(第三生料管道33)连接于烟室20，经过分解炉10的物料可以经由汇合部2输送至与烟室20连接的回转窑。汇合部2的上部可以为圆筒状，汇合部2的下部可以渐缩形成为锥状。
燃烧室1形成为弯曲的管道状，例如燃烧室1整体形成倒置的“U”形管道，燃烧室1的一端部连接于汇合部2，燃烧室1的另一端部连接于烟室20，“U”形的转折部分的高度高于汇合部2的高度，使气体在燃烧室1可以停留较长的时间。
具体地，燃烧室1的一端部连接于烟室20的顶部，烟室20向上排出的废气可以容易引导到设置在分解炉10和烟室20之间的燃烧室1。烟室20排出的废气是指由于燃烧而导致的氧气含量相对于空气减少的燃烧后气体。例如包括氮氧化物和碳氧化物，具体包括一氧化氮、一氧化碳和二氧化碳。燃烧室1的另一端部弯曲地延伸并且连接于汇合部2的侧壁。燃烧室1的另一端部弯曲可以避让一些其他部件，弯曲的管道可以在占用相同空间的情况下延长气体在燃烧室1内的停留时间，稳定气流，使反应时间更长，反应更加充分。
进一步地，燃烧室1设置有膨胀节11，膨胀节11能够补偿燃烧室1的受热变形。
生料管道3包括第一生料管道31、第二生料管道32、第三生料管道33和第四生料管道34。第一生料管道31的两端分别连接第一旋风筒101A和燃烧室1，第二生料管道32的两端分别连接第二旋风筒101B和烟室20，第三生料管道33的两端分别连接汇合部2和烟室20，第四生料管道34的两端分别连接第一旋风筒101A和分解炉10。生料管道3可以设置有用于补偿热膨胀的补偿器35。
第一生料管道31和第二生料管道32分别向燃烧室1和烟室20通入来自第一旋风筒101A和第二旋风筒101B的物料。可以理解，由于旋风筒101中的物料温度较低，因此从旋风筒101通入物料可以降低烟室20和燃烧室1的温度，特别是在出现临界温度时进行温度控制。
如图5所示，第一生料管道31设置有冲击滑板311，冲击滑板311位于所述第一生料管道31和燃烧室1的接口处，冲击滑板311能够沿相对于第一生料管道31的延伸方向倾斜的方向滑动地设置。具体地，第一生料管道31倾斜地连接于燃烧室1，冲击滑板311可以水平地设置并且能够在水平面上沿物料进入燃烧室1的方向滑动。冲击滑板311用于将物料分撒到连接的燃烧室1中，通过冲击滑板311滑动可以在燃烧室1的流动横截面上提供良好的生料分布。如果没有冲击滑板311，生料可能成簇进入，这可能导致大量的物料逆气流方向移动落入到燃烧室1。通过移动冲击滑板311，可以调整进入燃烧室1的生料分布，生料在气流流动的横截面上均匀分布有利于热量传递。
第一生料管道31还设置有单翻板阀312，单翻板阀312可以防止气流直接通过第一生料管道31进入第一旋风筒101A，使气流需要通过燃烧室1进入分解炉10。
第一生料管道31还设置有空气清洁喷嘴，在需要的时，可以使用压缩空气通过空气清洁喷嘴对第一生料管道31内的冲击滑板311进行清洁。第一生料管道31还设置有用于维护检修的检查口。
第一生料管道31和第四生料管道34都连接于第一旋风筒101A，第一旋风筒101A通过分料器36连接第一生料管道31和第四生料管道34，通过分料器36可以控制将第一旋风筒101A中的水泥生料按比例通向分解炉10和燃烧室1。
第二生料管道32可以设置有单翻板阀，单翻板阀在关闭时可以防止烟室20排出的废气通过第二生料管道32进入第二旋风筒101B。
第三生料管道33设置有单翻板阀331，单翻板阀331在关闭时可以防止烟室20排出的废气通过第三生料管道33进入汇合部2，使烟室20排出的废气需要进入燃烧室1。第三生料管道33还设置有用于维护检修的检查口，检查口位于单翻板阀331的下游。
风管4连接于汇合部2，通过风管4可以向汇合部2输送空气。风管4设置有弯曲段42，弯曲段42倾斜设置，使气流流向朝向分解炉10。风管4和燃烧室1连接于汇合部2大致相同的高度，使两股气流容易混合。
优选地，在弯曲段42设置有捅料孔，通过捅料孔可以使在弯曲段42沉积的灰尘松散，从而可以通过气流将灰尘带走。
风管4设置有连接烟室20的回灰系统41，回灰系统41包括回灰管411、空气炮412和补偿器35，回灰管411连接于风管4的弯曲段42，可以将弯曲段42的灰尘沉积物导向烟室20。
回灰管411可以设置有用于补偿热膨胀的补偿器。回灰管411设置有三次风阀门，三次阀门位于弯曲段42和回灰管411的连接位置，三次风阀门通过执行器操作，可以调节风管4内的气流流量。在该设备运行期间，三次风阀门打开，在该设备停止运行时，三次风阀门关闭。
回灰管411设置有单翻板阀，单翻板阀可以防止原本应该沿风管4流动的气流进入回灰管411。
燃烧器设置于汇合部2，燃烧器可以将过量的碳和过量的一氧化碳与从风管4通入的空气在汇合部2中引燃，燃烧产生的热量还可以对生料预热。
下面介绍降低氮氧化物排放的设备的工作原理。
从旋风筒101通入水泥生料，经过分解炉10后进入烟室20。燃料燃烧产生的氮氧化物从烟室20排出到燃烧室1，水泥生料中的碳酸钙加热分解为氧化钙和二氧化碳，二氧化碳也从烟室20排出到燃烧室1。向燃烧室1输送过量的例如煤粉的燃料，使二氧化碳和煤粉中的碳加热生成一氧化碳，一氧化碳与氮氧化物(一氧化氮)在燃烧室1加热生成氮气和二氧化碳。氮氧化物还原为氮气的过程在燃烧室1中进行，延长气体在燃烧室1中的停留时间有利于氮氧化物的还原充分。反应剩余的过量的碳和过量的一氧化碳与从风管4通入的空气汇合引导进入分解炉10并燃烧形成二氧化碳。
