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西安智大知识产权代理事务所 (CN)
| 1、一种高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺，其特征在于，水泥原料 首先在交叉料流式高固气比预热器（1 )中与热烟气进行 3-6级的逐级多次热 交换， 预热后的物料进入选择性外循环式高固气比分解反应炉（2)， 其实现 选择性外循环的方式为旋流分离器或卧式旋风筒， 在所述外循环式高固气比 权 分解反应炉（2)完成水泥原料中碳酸盐的分解，分解后的物料进入回转窑（3 ) 煅烧， 充分煅烧后的物料进入冷却机 （4 ) 冷却， 完成熟料煅烧。 2、根据权利要求 1所述的高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺，其特 征在于， 所述高固气比预热器 U ) 由 2列以上并行排列的旋风换热器组成， 各列最上面的旋风换热器组成第一单元， 各列最下面的旋风换热器组成最末 单元， 每列旋风换热器的气流路线为串联方式，求水泥生料从每一单元的第一 列旋风换热器始， 与废烟气迸行热交换， 历遍各列后进入下一单元的第一列 旋风换热器。 3、根据权利要求 2所述的高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺，其特 征在于， 所述旋风换热器组成的单元数为 2〜6级。 4、根据权利要求 2所述的高固气比预热预分解水泥熟^^煅烧工艺，其特 征在于， 所述高固气比预热器 （1 ) 由 2或 3列并行排列的旋风换热器组成。 5、根据权利要求 1所述的高固气比预热预分解水泥熟 l"煅烧工艺，其特 征在于 所述外循环式高固气比分解炉（2 )包括分解炉本体（21 )， 分解炉 本体 （21 ) 的出口连通旋流分离器 （22) ， 旋流分离器 （22 ) 的出料口通过 第一卸料锥体 （221) 连通第一下料管 （222) ， 旋流分离器（22 ) 还与旋风 筒（23)连通， 旋风筒（23 )的出料口通过第二卸料锥体（231 )连通第二下 料管（232) 。 6、根据权利要求 5所述的高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺，其特 征在于， 所述第一下料管 （222 ) 上设置第一卸料锁风阀 （223) ， 第二下料 管 （232 ) 上设置第二卸料锁风阀 （233 ) 。 Ί、裉据权利要求 1或 5所述的高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺， 其特征在于， 所述外循环式高固气比分解炉 （2) 内气体断面风速在 5〜i0 米 /秒范围内。 8、根据 *1利要求 1所述的高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺，其特 征在于， 所述的热烟气来自回转窑尾， 温度由最高 90CTC左右降至排出系统 时的 250〜350Γ， 回转窑 (3)的煅烧温度为 1300〜M5CrC， 冷却机 (4)将 物料冷却至 60°C。 9、 一种髙固气比预热预分解水泥熟料煅烧设备， 其特征在于， 包括 高固气比预热器（1)， 由 2列以上并行排列的旋风换热器组成， 各列最 上面的旋风换热器组成第一单元， 各列最下面的旋风换热器组成最末单元， 每列旋风换热器的气流路线为串联方式， 水泥生料从每一单元的第一列旋风 换热器始， 与废烟气进行热交换， 历遍各列后进入下一单元的第一列旋风换 热器； 外循环式高固气比分解炉（2)，包括分解炉本体（21)，分解炉本体（21) 的出口连通旋流分离器 （22) ， 旋流分离器 （22) 的出料口通过第一卸料锥 体 (221) 连通第一下料管 (222) ， 旋流分离器 (22) 还与旋风筒 (23)连 通，旋风筒（23)的出料口通过第二卸料锥体（231)连通第二下料管（232)； 高固气比预热器 （1) 最末级最后一列的旋风换热器入口与分解炉本体 (21) 的出口相联接。 10、 裉据权利要求 9所述的悬浮态外循环式高固气比分解反应器， 其特 征在于， 所述分解炉本体（21)联接两个旋流分离器 （22) 。 |
如何进一歩降低排出废气温度， 提高水泥熟料烧成系统热效率， 降低熟 料烧成热耗， 提高回转窑的单位容积产量， 减少有害气体 C0 2 、 S0 2 、 Ox等 的排放是水泥制造企业亟待解决的技术问题。 发明内容 为了克服上述现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种高固气比预 热预分解水泥熟料煅烧工艺及设备， 通过交叉料流实现预热器系统的高固气 比化， 通过物料外循环实现分解炉装置的高固气比化 ， 降低了水泥熟料烧成 热耗， 提高了单机设备产能， 减少了有毒有害气体的排放。
为了实现上述目的， 本发明釆用的技术方案是- 一种高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺， 水泥原料首先在交叉料流 式高固气比预热器 1中与热烟气进行 3- 6级的逐级多次热交换， 预热后的物 料进入选择性外循环式高画气比分解反应炉 2, 其实现选择性外循环的方式 为旋流分离器或卧式旋风筒， 在所述外循环式高画气比分解反应炉 2完成水 泥原料中碳酸盐的分解， 分解后的物料进入回转窑 3煅烧， 充分煅烧后的物 料进入冷却机 4冷却， 完成熟料煅烧。
其中， 所述的热烟气来自回转窑尾， 温度由最高 900°C左右降至排出系 统时的 250〜350°C， 回转窑 3的煅烧温度为 1300〜1450°C，冷却机 4将物料 冷却至 60°C。
本发明还提供了一种实现所述工艺的设备， 包括
高固气比预热器 1， 由 2列以上并行排列的旋风换热器组成， 各列最上 面的旋风换热器组成第一单元， 各列最下面的旋风换热器组成最末单元， 每 列旋风换热器的气流路线为串联方式， 水泥生料从每一单元的第一列旋风换 热器始， 与废烟气进行热交换， 历遍各列后进入下一单元的第一列旋风换热 器；
外循环式高固气比分解炉 2，包括分解炉本体 21，分解炉本体 21的出口 连通旋流分离器 22， 旋流分离器 22的出料口通过第一卸料锥体 221连通第 一下料管 222， 旋流分离器 22还与旋风筒 23连通， 旋风筒 23的出料口通过 第二卸料锥体 231连通第二下料管 232;
高固气比预热器 1最末级最后一列的旋风换热器入口与分解炉 体 21 的出口相联接。
本发明所述的高固气比预热器 1的特点是将并联平行的气流与交叉串行 的料流相结合， 从而提高了预热单元的固气比和系统的换热效 率。
外循环式高固气比分解炉 2的特点是通过物料的炉外循环， 提升了分解 炉的热稳定性和出炉物料的表观分解率。
本发明与现有技术相比， 具有以下优点- 一） 由于本方法中， 气固换热的各个单元内， 固气质量比超出现行 普通预热器一倍以上； 外循环式高固气比分解炉内的固体粉料 含量也超出其它类型分解炉 30%以上， 使排出系统的废气温度 降至 240〜280°C，使出预热预分解系统物料的碳酸盐 表观分解 率超过 97%， 因此大幅度提升了系统的热效率、 提高了系统产 二） 本发明高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺 ， 可以大幅提高 窑系统的单机产能， 且系统运行更加稳定， 操作更加简单 0 三） 本发明髙固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺 ， 大幅增加了气 國间的接触面积， 由于分解炉内碳酸盐分解产生了大量的碱性 氧化物， 所以脱硫效果显著提升， 可以降低排出废气中 S02的 含量； 另由于外循环式分解炉的操作温度可 适当降低， 炉内 的温度波动很小， 故可降低排出废气中 NOx的含量。
综上所述， 本发明具有诸多优点及实用价值， 其不论在产品结构或功能 上皆有较大的改进， 在技术上有显著的进步， 并产生了很好的效果。 跗图说明 图 1是本发明实施例一的结构示意图。
图 2是本发明实施例二的结构示意图。
图 3是本发明实施例三的结构示意图。 具体实施方式 为更进一歩阐述本发明为达成预定发明目的所 釆取的技术手段及功效， 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细 说明。
本发明是
一种高固气比预热预分解水泥熟料煅烧工艺， 水泥原料首先在交叉料流 式高固气比预热器 1中与热烟气进行 3-6级的逐级多次热交换， 预热后的物 料迸入选择性外循环式高固气比分解反应炉 2， 其实现选择性外循环的方式 为旋流分离器或卧式旋风筒， 在所述外循环式高固气比分解反应炉 2完成水 泥原料中碳酸盐的分解， 分解后的物料进入回转窑 3煅烧， 充分煅烧后的物 料进入冷却机 冷却， 完成熟料煅烧。
本发明还提供了一种实现所述工艺的设备， 包括
高周气比预热器 1， 由 2列以上并行排列的旋风换热器组成， 各列最上 面的旋风换热器组成第一单元， 各列最下面的旋风换热器组成最末单元， 每 列旋风换热器的气流路线为串联 式， 水泥生料从每一单元的第一列旋风换 热器始， 与废烟气进行热交换， 历遍各列后进入下一单元的第一列旋风换热 外循环式高固气比分解炉 2，包括分解炉本体 21，分解炉本体 21的出口 连通旋流分离器 22， 旋流分离器 22的出料口通过第一卸料锥体 221连通第 一下料管 222，旋流分离器 22还与旋风筒 23连通， 旋风筒 23的出料口通过 第二卸料锥体 231连通第二下料管 232， 为防止气流反向窜流， 第一下料管 222上设置第一卸料锁风阀 223，第二下料管 232上设置第二卸料锁风阀 233 ; 髙周气比预热器 1最末级最后一列的旋风换热器入口与分解炉 体 21 的出口相联接。
在实施例一中， 如图 1所^， 高固气比预热器 1由 5级双系列高固气比 旋风换热器组成， 再配合外循环式高固气比分解炉 2组成高固气比预热预分 解系统，其中外循环式高固气比分解炉 2中使用一个旋流分离器 22和一个五 级旋风分离器， 其中该五级旋风分离器可以视作高固气比分解 炉系统的一个 单元， 也可以视作预热器系统的末级单元， 这是联接分解炉与预热器的设备 单元， 功能是将气固相分离， 固相物料迸入回转窑， 废烟气用于预热生料。
实施例一在实验中的实际效果如表 1所示。
NOx排放 ( m) 400
在实施例二中， 高固气比预热器 1由 5级双系列高固气比旋风换热器组 成， 再配合外循环式高圏气比分解炉 2组成高圏气比预热预分解系统，. 其中 外循环式高固气比分解炉 2中使用两组旋流分离器 22和两个五级旋风分离 器。
在实施例三中， 高周气比预热器 1由 5级双系列高園气比旋风换热器组
1
成， 再配合外循环式高固气 3比 6分解炉 2组成高固气比预¾¾预分解系统， 其中 外循环式高固气比分解炉中使用卧式旋风分离 器。
本发明所述的高固气比预热器 1的特点是将并联平行的气流与交叉串行 的料流相结合， 从而提高了预热单元的固气比和系统的换热效 率。
外循环式高固气比分解炉 2的特点是通过物料的炉外循环， 提升了分解 炉的热稳定性和出炉物料的表观分解率。
另外， 图中， C1A， C1B—— C5A， C5B表示 5级双系列高固气比旋风换热
以上实施例并不是本发明的穷举， 本发明的分解炉结构可有多种形式， 例如， 所述的旋风换热器的单元数可以从 2到 6个不等， 其列数可以是 2或 3列， 单元数和列数也可以根据实际的物料情况来确 定。 同时， 外循环式高 固气比分解炉 2内气体断面风速最好在 5〜10米 /秒范围内，但是也可以根据 炉内料量来调整， 本发明的物料夕卜循环量可调， 同时本发明的热空气流入流 量也可调。
以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上 的限制， 虽然本发明已以较佳实施例掲露如上， 然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明 技术方案范围内，当可利用上述 揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变 化的等效实施例，但凡是未脱 离本发明技术方案的内容， 依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任 何