CN103588399A - 水泥预分解窑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥预分解窑的窑尾***，包括若干级窑尾预热器和分解炉，窑尾预热器末级（最下一级的旋风筒）和分解炉之间设有颗粒分离器，颗粒分离器下端通过锁风阀与分解炉形成回路。颗粒分离器和分解炉之间还设有气动旁路，气动旁路上装有气动阀。流出分解炉的烟气、生料粉、粉煤灰及未燃烬的煤颗粒等先进入颗粒分离器中进行颗粒分离，分离出来的颗粒通过一个水泥工业常用的高温锁风阀，全部再回到分解炉内循环燃烧与分解，未分离出的物料再进入C5，旋风分离后入回转窑内煅烧。提高了煤粉的燃烧效果的同时降低了NOX的排放。
Description
技术领域
本发明涉及水泥生产领域，具体是一种带循环分离装置的水泥预分解窑。
背景技术
水泥生产线中，干法水泥预分解窑的核心技术是窑尾预热与分解炉技术。图1是目前国内外通用的窑尾预热与分解炉***的示意图，其中C1~C5是代表旋风预热器。分解炉1是核心技术之一，即将需要大量吸热反应的碳酸盐分解在分解炉内完成，从而大幅度地提高了窑的产量和节能。分解炉内的煤粉需要在约有6~10倍的水泥生料共存的环境下燃烧，由于碳酸盐的分解反应是吸热反应，并控制了炉内的温度，一般炉内的温度在830~880℃左右，同时，碳酸盐的分解释放出一定比例的CO2，氧气组分较常规的纯煤粉燃烧低得多，在这样的环境下，煤粉燃烧的难度是可想而知的。
为了提高分解炉内的煤粉燃烧效率，国内外对分解炉的本体结构进行了大量的研究，重点是改善分解炉内流体与粉体颗粒的运动方式，如采用喷腾、喷腾—旋流、纯旋流等技术路线，设计出了几十套的分解炉结构。
然而，大量的工业化实践表明：无论怎样设计与改进分解炉本体，如扩大炉体的容积、如改变旋流方式等，均难以适应各种煤粉燃烧的需要。尤其是当企业的煤种质量变化幅度比较大的时候，这种现象尤为严重。如为保证在煤质差时煤粉能在分解炉内稳定燃烧，需要将煤粉在炉内喷射处相对集中，形成集中火焰，然而当煤质变好的时候，因火焰燃烧太集中，将会使得氮氧化物NOX提高，又必须要采用分级燃烧技术，即煤粉的燃烧效果好与降低氮氧化物NOX排放难以兼得，管理上非常困难。
造成上述问题的原因主要为两点：1）分解炉内的流动与煤粉燃烧的复杂性；2）分解炉的结构固定，对煤粉燃烧特性变化的适应性有限。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种水泥预分解窑，提升分解炉内的燃烧效果，降低分解炉内的燃烧温度，降低分解炉内的氮氧化物NOX的排放量。
本发明包括若干级窑尾预热器和分解炉，窑尾预热器末级和分解炉之间设有颗粒分离器，颗粒分离器下端通过锁风阀与分解炉形成分离循环回路。
进一步改进，所述的颗粒分离器和分解炉之间还设有气动旁路，根据分解炉内的燃烧状况，调节分离量，气动旁路用气动阀控制。
本发明有益效果在于：
1、颗粒分离器分离出来的物料中未燃烬的煤、及分解率比较低的生料通过分离回路回到分解炉内重新燃烧与分解，提高了煤粉的燃烧效果，解决了分解炉结构难以适应煤粉燃烧特性改变的问题，能够适应各种煤粉燃烧的需要。
2、增加了分解炉内粉料的浓度，提高了还原气氛，抑制了NOX的生成、节能减排意义重大。
3、通过气动阀调节气动回路的漏风量可以改变颗粒器的分离效率，该颗粒分离器的分离效率可以在0~90%之间任意调节与控制，以适应煤粉燃烧特性的改变及NOX的控制要求，达到窑尾预热与分解炉***的工况最优。
4、降低了分解炉出口的烟气温度和物料温度，提高了物料的流动性，对防止结料、结皮有积极意义，提高了窑***的生产稳定性，生产周期加长，适当的提高了水泥线的熟料产量。
附图说明
图1为国内外通用的窑尾预热器与分解炉***的示意图。
图2为本发明窑尾预热器与分解炉***的示意图。
图3为颗粒分离器连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提供的水泥预分解窑一种具体实施方式如下，包括依次连接的窑尾预热器C1~C5和分解炉1，窑尾预热器C5和分解炉1之间设有颗粒分离器2，颗粒分离器2下端通过锁风阀3与分解炉1形成分离回路。颗粒分离器2和分解炉1之间还设有气动旁路，气动旁路上装有气动阀4。
本发明的工作原理如下：流出分解炉1的烟气、生料粉、粉煤灰及未燃烬的煤颗粒等不像原来通用的窑尾预热器和分解炉***那样，直接进C5分离后入窑，而是先进入颗粒分离器2中进行颗粒分离，分离出来的颗粒通过一个水泥工业常用的高温锁风阀3，全部再回到分解炉1内循环燃烧与分解，未分离出的物料进入C5，旋风分离后入窑内煅烧。在颗粒分离器3的下部留有一个与分解炉1直接连通的气体回路，通过一个通用的气动阀4，调节旁路的通风量，来改变颗粒器的分离效率，该颗粒分离器的分离效率可以在0~90%之间任意调节与控制，以适应煤粉燃烧特性的改变及NOx的控制要求，力求达到窑尾预热与分解炉***的工况最优。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种水泥预分解窑，包括若干级窑尾预热器和分解炉（1），其特征在于：窑尾预热器末级和分解炉（1）之间设有颗粒分离器（2），颗粒分离器（2）下端通过锁风阀（3）与分解炉（1）形成分离回路。
2.根据权利要求1所述的水泥预分解窑，其特征在于：所述的颗粒分离器（2）和分解炉（1）之间还设有气动旁路，气动旁路上开有气动阀（4）。
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