CN104501578A - 一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，包括空气管道，两个竖窑式煅烧炉炉体，在每个竖窑式煅烧炉炉体的顶部均安装有烟气管道，在烟气管道上安装有换向阀；每根所述烟气管道分别通过其对应的换向阀与空气管道连接；在每个所述竖窑式煅烧炉炉体内设有燃料喷管；在每个所述竖窑式煅烧炉炉体的底部设有连通两个炉体的通道；所有烟气管道在经过与该烟气管道对应的换向阀后合并为一根总烟气道，在总烟气管道上安装有排烟管道换热器。烟气热量得到多段充分利用，提高热能利用效率，降低燃料消耗；烟气排放温度的降低，提高了设备的使用寿命，减少除尘处理风量，节约除尘运行能耗和投资；两套设备交替使用，缩短的生产周期，加快的生产速度。

Description

一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉

技术领域

本发明属于块状物料煅烧炉领域，尤其涉及一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉。

背景技术

块状物料煅烧一般常用的煅烧设施是竖式炉，如煅烧矿石、矿物球团、石灰石、白云石、金属料等，现有的煅烧炉多采用单竖窑结构，即从竖窑顶部加料，煅烧好的块状物料从底部排出，而燃料和助燃空气从竖窑底部进入燃烧，废气从竖窑顶部排出。现有技术的主要问题在于废气热能不能有效利用，煅烧热耗高，同时超过200℃的废气对炉顶的设备造成不利影响。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种通过块状物料和蓄热体，对烟气进行多段蓄热的双竖窑式煅烧炉，达到对助燃空气、燃料及物料进行预热，实现低能耗、设备运行条件优化的多段蓄热双竖窑式煅烧炉。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，包括空气管道，两个竖窑式煅烧炉炉体，在每个所述竖窑式煅烧炉炉体的顶部均安装有烟气管道，在烟气管道上安装有换向阀；每根所述烟气管道分别通过其对应的换向阀与空气管道连接；在每个所述竖窑式煅烧炉炉体内设有燃料喷管；在每个所述竖窑式煅烧炉炉体的底部设有连通两个炉体的通道；所有烟气管道在经过与该烟气管道对应的换向阀后合并为一根总烟气道，在总烟气管道上安装有排烟管道换热器。

本发明的工作原理为：块状原料从两个炉体顶部进入，受燃料和空气的燃烧加热后，向下运动排出炉体完成煅烧。工作时第一炉体燃料喷管通入燃料，同时助燃空气通过换向阀从第一炉体顶部的烟气管道进入，在炉体中部燃烧区燃烧后，烟气通过炉体底部的通道进入第二炉体，对第二炉体内的原料进行预热，烟气上升通过第二炉体上的烟气管道，第二炉体内的原料预热到预定温度后，最终温度降低后排放。第一炉体煅烧结束后进行切换，第二炉体燃烧，助燃空气通过换向阀从第二炉体顶部的烟气管道进入，在第二炉体中部燃烧区燃烧后，烟气通过炉底的通道进入第一炉体，对第一炉体内的原料进行预热，两个炉体体交替煅烧。

所述烟气管道上并在炉体与换向阀之间安装蓄热体，所述蓄热体为金属或耐火材料制成的蜂窝煤状圆柱体，尺寸与烟气管道相适配。在两个炉体顶部助燃空气引入烟气排入管道内，设置金属或耐火材料组成的蓄热体，当排放烟气通过时，蓄热体吸收烟气热量储存；当引入助燃空气通过时，蓄热体将储存热量传递给助燃空气，提高热量利用效率。

所述燃料喷管可通过气态、粉态、液态或混合态燃料。根据煅烧物料的不同可选择不同热值的燃料，如天然气、煤气、煤粉、燃料油等，煤粉由天然气、煤气或压缩空气带入炉内燃烧。

所述燃料喷管先经过排烟管道换热器换热后再进入竖窑式煅烧炉。燃料通过换热器，吸收烟气中的热量，提高燃料温度，进而提高热量利用效率。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)烟气热量得到多段充分利用，提高热能利用效率，降低燃料消耗；

2)烟气排放温度的降低，提高了设备的使用寿命，减少除尘处理风量，节约除尘运行能耗和投资；

3)两套设备交替使用，缩短的生产周期，加快的生产速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

1.第一炉体；2.连接通道；3.第一燃料喷管；4.第一烟气管道；

5.第一蓄热体；6.第一换向阀；7.排烟管道换热器；8.第二炉体；

9.第二燃料喷管；10.第二烟气管道；11.第二蓄热体；

12.第二换向阀；13.空气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，所述多段蓄热双竖窑式煅烧炉的一种应用实例，煅烧原料为白云石块，入炉粒度30-80mm，使用的燃料为煤气和煤粉。

采用的多段蓄热双竖窑式煅烧炉包括第一炉体1和第二炉体8，两个炉体底部通过连接通道2相连通，白云石充满炉体，作为燃料的煤气首先通过排烟管道换热器7，吸收烟气中的热量后，进入部分第一燃料喷管3，喷入左炉体1，还有煤粉作为部分燃料，通过压缩空气输送进入第一炉其它的燃料喷管3，喷入第一炉体1；助燃空气通过空气管道13，由第一换向阀6导入第一炉体1，并在进入炉体前通过第一蓄热体5，吸收金属蓄热体储存的烟气热量升温，之后通过第一烟气管道4进入炉体，助燃空气和燃料混合进行燃烧，燃烧后产生的高温烟气向下流动，通过连接通道2进入第二炉体8，此时第二燃料喷管9不喷入燃料，烟气穿过白云石料将热量传递给白云石料后，通过第二烟气管道10进入第二蓄热体11时，将部分热量再传递储存到第二蓄热体11内，然后通过第二换向阀12排向除尘设施，在进入除尘设施前，烟气通过排烟管道换热器7，可再次将部分热量传递给同时通过排烟管道换热器7的煤气。

以上煅烧过程持续一段时间，待第一炉煅烧结束，通过第一换向阀6、第二换向阀12切换，同时第一、第二炉进行加料和卸料动作后，第一、第二炉功能对调，作为燃料的煤气通过排烟管道换热器7，吸收烟气中的热量后，进入部分第二燃料喷管9，喷入第二炉体8，还有部分作为燃料的煤粉，通过压缩空气输送进入第二炉其它的燃料喷管9，喷入第二炉体8；助燃空气通过空气管道13，由第二换向阀12导入第二炉体8，并在进入炉体前通过第二蓄热体11，吸收金属蓄热体储存的烟气热量升温，之后通过第二烟气管道10进入炉体，助燃空气和燃料混合进行燃烧，燃烧后产生的高温烟气向下流动，通过连接通道2进入第一炉体1，此时第一燃料喷管3不喷入燃料，烟气穿过白云石料将热量传递给白云石料后，通过第一烟气管道4进入第一蓄热体5时，将部分热量再传递储存到第一蓄热体5内，然后通过第一换向阀6排向除尘设施，在进入除尘设施前，烟气通过排烟管道换热器7，可再次将部分热量传递给同时通过排烟管道换热器7的煤气。

第一炉体、第二炉体按照上述动作原理周期交替工作，烟气始终经过石灰石原料蓄热，管道蓄热体蓄热，排烟管道换热器换热，将热量分别传递给原料、助燃空气、燃料，实现热量的充分利用，进而降低燃料消耗，降低排烟温度。

蓄热体采用类似蜂窝煤的结构，可用金属或是其他耐火材料制成，外形尺寸与烟气管道配合。所述换向阀为耐高温三通阀。所述排烟管道换热器为列管式换热器。

本发明与现有设备进行对比，得到下表的数据：

项目	本发明	现有设备
			热能利用率	＞80％	＜70％
燃料消耗量	＜800kcal/kg	＞1000kcal/kg
			使用寿命	＞6年	＜4年
节约的能源	40kg标煤/t	0
			生产周期	无变化

本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，包括空气管道，两个竖窑式煅烧炉炉体，在每个所述竖窑式煅烧炉炉体的顶部均安装有烟气管道，在烟气管道上安装有换向阀；每根所述烟气管道分别通过其对应的换向阀与空气管道连接；在每个所述竖窑式煅烧炉炉体内设有燃料喷管；在每个所述竖窑式煅烧炉炉体的底部设有连通两个炉体的通道；所有烟气管道在经过与该烟气管道对应的换向阀后合并为一根总烟气道，在总烟气管道上安装有排烟管道换热器。

2.根据权利要求1所述的一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，所述燃料喷管安装在竖窑式煅烧炉炉体的中上部。

3.根据权利要求1所述的一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，在所述烟气管道上并炉体与换向阀之间安装蓄热体。

4.根据权利要求1所述的一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，所述蓄热体为金属或耐火材料制成的蜂窝煤状圆柱体，尺寸与烟气管道相适配。

5.根据权利要求1所述的一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，所述总烟气管道出口处安装有除尘装置。

6.根据权利要求1所述的一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，所述排烟管道换热器为列管式换热器。

7.根据权利要求1所述的一种多段蓄热双竖窑式煅烧炉，其特征在于，所述换向阀为耐高温三通阀。