一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，属于水泥生产余热回收及垃圾焚烧技术领域，包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统、旁路放风系统和垃圾焚烧系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，旁路放风系统包括第三除尘装置及连接管道，垃圾焚烧系统包括焚烧炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器。本发明专利技术有效减少垃圾焚烧发电以及水泥工业中存在的能源浪费，一举两得地有效提高垃圾焚烧发电的总体发电效率的同时提高水泥生产运行效率、降低运行能耗。

A combined waste heat recovery system for cement kiln to cooperate with MSW incineration system

The invention discloses a cement kiln deep waste heat recovery cooperative garbage incineration system, which belongs to the field of waste heat recovery and waste incineration in cement production, including waste heat recovery system of kiln head, waste heat recovery system of rotary kiln, bypass system and garbage incineration system. The waste heat recovery system of kiln head includes grate cooler and first dust removal system. Equipment, waste heat boiler, second dedusting device, air diversion device and connecting pipe. The waste heat recovery system of rotary kiln includes air supply device, air heating device and connecting pipe. The bypass system includes third dust removal device and connecting pipe. The waste incineration system includes incinerator, primary air duct and primary air preheater. The two air duct and the two air air preheater. The invention effectively reduces the energy waste in the waste incineration power generation and the cement industry, and effectively improves the overall power generation efficiency of the waste incineration power generation at the same time, while improving the efficiency of the cement production operation and reducing the energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统
本专利技术属于水泥生产余热回收及垃圾焚烧
，具体涉及一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统。
技术介绍
近年来，城市生活垃圾处理，已日益成为世界范围内的社会问题，是一项十分艰巨的综合性、系统性工程。目前，世界上许多国家，尤其是一些先进国家，对城市生活垃圾的处理采用热处理法，热处理法目前主要使用的是焚烧法，也是目前世界各国普遍采用的垃圾处理方法，具有处理量大、减容性好且有热能回收的特点。垃圾焚烧发电工程在我国越来越多，缓解了一些垃圾污染的问题。但是垃圾发电厂的飞灰有害成分高，属于危废一类，必须经过严格的技术处理，通常通过填埋处理，这种填埋的飞灰仍然存在污染环境的危险并占用部分场地。垃圾发电厂的垃圾焚烧炉排出的炉渣一般采用填埋方法处理，由于垃圾炉渣中存在重金属等有害成分，因此这种方法仍存在环境污染的危险，比如日本等一些国家的垃圾发电厂填埋的灰渣出现了污染环境的事故，已经有一些填埋场将填埋灰渣挖出来后送入水泥回转窑焚烧处置。垃圾焚烧发电具有垃圾处理量大、减容性好特点，还能够将垃圾的热能转化为电能。焚烧所产生炉渣和飞灰送入水泥生产系统中，使得灰渣物得到很好的处理。另外，水泥生产系统是耗电大户，垃圾焚烧发的电将直接用于水泥生产系统，既减少垃圾发的电向外输送所造成的输电过程中电能的浪费和输电设备的投资建设，又解决水泥厂大量耗电的需求。因此，垃圾焚烧发电工程与水泥工程联合建设是一种可行的运行方式。但目前垃圾焚烧发电工程与水泥工程联合建设仍处于研究和尝试阶段，垃圾焚烧发电以及水泥工业中存在能源浪费，存在着垃圾焚烧发电的总体发电效率低，水泥生产运行效率低而运行能耗高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提出一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，有效减少垃圾焚烧发电以及水泥工业中存在的能源浪费，一举两得地有效提高垃圾焚烧发电的总体发电效率的同时提高水泥生产运行效率、降低运行能耗。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统、旁路放风系统和垃圾焚烧系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，旁路放风系统包括第三除尘装置及连接管道，垃圾焚烧系统包括焚烧炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器，一次风管道经一次风空气预热器后为焚烧炉供给热一次风，二次风管道经二次风空气预热器后为焚烧炉供给热二次风；在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的热空气经过第一除尘装置进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出后并入一次风空气预热器后的一次风管道中，或者并入二次风空气预热器后的二次风管道中；从尾部抽气口抽取的热空气进入第二除尘装置；在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量后，部分热空气送入旁路放风系统的第三除尘装置之前的旁路放风系统引出管道中作为冷空气与旁路放风混合，并且在窑头余热回收系统将引风装置引出的热空气并入一次风管道时，将空气加热装置加热后的热空气部分并入二次风空气预热器后的二次风管道中，或者在窑头余热回收系统将引风装置引出的热空气并入二次风管道时，将空气加热装置加热后的热空气部分并入一次风空气预热器后的一次风管道中；旁路放风系统中，从回转窑余热回收系统中引入的部分热空气与旁路放风混合，经第三除尘装置除尘后的混合气送入垃圾焚烧系统，作为垃圾焚烧系统的部分助燃风使用。本专利技术中，为了减少垃圾焚烧发电以及水泥工业中存在的能源浪费，一举两得地提高垃圾焚烧发电的总体发电效率的同时提高水泥生产运行效率、降低运行能耗，专利技术人深入地研究了垃圾焚烧发电以及水泥生产过程，研究中发现：在垃圾焚烧发电工程中，为了能使低热值垃圾更好地燃烧，用于垃圾燃烧的一、二次风温度应充分考虑垃圾水分高、灰分高、热值较低的特性，燃烧空气必须经过蒸汽空气预热器加热后，才能送入焚烧炉。进入焚烧炉炉膛的燃烧空气应保持在稳定的温度。这个温度需要通过调节加热蒸汽的流量来维持。一次风进入焚烧炉之前，先通过蒸汽式空气预热器加热到200-220℃，然后从炉下部分段送风。二次风进入焚烧炉之前，先通过蒸汽式空气预热器加热到150-180℃，然后从焚烧炉的前后拱分组均匀喷入二次风，加强烟气的扰动，延长烟气的燃烧行程，使空气与烟气充分混合，保证烟气中可燃气体彻底的燃烧。但这种用品味较高的蒸汽来加热空气的方法势必造成了高品质热源的浪费。然而，在水泥生产系统中也存在着大量的热量浪费，水泥熟料烧成系统中风机鼓入篦冷机的常温空气，对熟料进行冷却，被高温熟料加热过的空气一部分作为废气排放，通常通过建设配套余热电站加以回收利用，将此部分废气引入余热电站的余热锅炉换热。余热锅炉出口的废气可以降至100℃左右。同时在篦冷机尾部的排气口排出温度约120℃的低温废气，这两部分低温废气携带大量热量从烟囱中排出，导致了能量的大量浪费。水泥生产系统回转窑炉由于内部温度很高，尽管筒体壁面采取各种保温隔热措施，但其表面仍可以达到一定的温度。为保证回转窑的安全运转。其绝大多数的窑体均直接暴露在空气中，在某些特殊情况下，还会采用风机进行窑筒体表面风冷，以降低窑筒体表面的温度。虽然这种布局可以满足回转窑运行的需要，但却造成了回转窑运行过程中大量的热能被直接散失到空气中，导致了能量的大量浪费。另外，在水泥生产系统中，有时会遇到原燃料带入的氯离子(Cl-)含量高的情况，挥发的氯离子(Cl-)到达预热器中温度较低区域时会凝结在温度较低的生料中，冷凝的氯离子(Cl-)随预热生料再次来到温度较高的窑内，并再次挥发，造成氯离子(Cl-)会在窑系统内部循环和富集，容易在预热器系统生成结皮，甚至造成堵塞，严重影响系统生产及产品质量，所以，水泥生产中常采取适当的旁路放风措施是解决有害组分循环，降低熟料中有害组分的切实可行办法。但是旁路放风排掉的是温度很高的废气，导致了能量的大量浪费。因此，本专利技术提出一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统、旁路放风系统、垃圾焚烧系统，其中在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的温度较高的热空气经过第一除尘装置后进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出，由于引风装置出口的空气仍是有一定温度的热空气，将此热空气作为垃圾焚烧系统的部分一、二次风使用。在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量，将此加热后的热空气作为垃圾焚烧系统的部分一、二次风使用，同时由于此部分热空气温度相对较低，少量的热空气作为旁路放风系统的冷却空气。旁路放风系统中，由于旁路放风温度较高，有害物仍处于气态，需将旁路放风冷却到400-450℃，让有害物冷凝，从回转窑余热回收系统中引入少量热空气与旁路放风混合，降到合适温度有害物固化在灰尘中后引入第三除尘装置，经过除尘后的混合气送入垃圾焚烧系统，作为垃圾焚烧系统的部分助燃风使用。作为选择，窑头余热回收系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，其特征在于：包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统、旁路放风系统和垃圾焚烧系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，旁路放风系统包括第三除尘装置及连接管道，垃圾焚烧系统包括焚烧炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器，一次风管道经一次风空气预热器后为焚烧炉供给热一次风，二次风管道经二次风空气预热器后为焚烧炉供给热二次风；在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的热空气经过第一除尘装置进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出后并入一次风空气预热器后的一次风管道中，或者并入二次风空气预热器后的二次风管道中；从尾部抽气口抽取的热空气进入第二除尘装置；在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量后，部分热空气送入旁路放风系统的第三除尘装置之前的旁路放风系统引出管道中作为冷空气与旁路放风混合，并且在窑头余热回收系统将引风装置引出的热空气并入一次风管道时，将空气加热装置加热后的热空气部分并入二次风空气预热器后的二次风管道中，或者在窑头余热回收系统将引风装置引出的热空气并入二次风管道时，将空气加热装置加热后的热空气部分并入一次风空气预热器后的一次风管道中；旁路放风系统中，从回转窑余热回收系统中引入的部分热空气与旁路放风混合，经第三除尘装置除尘后的混合气送入垃圾焚烧系统，作为垃圾焚烧系统的部分助燃风使用。...

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，其特征在于：包括窑头余热回收系统、回转窑余热回收系统、旁路放风系统和垃圾焚烧系统，窑头余热回收系统包括篦冷机、第一除尘装置、余热锅炉、第二除尘装置、引风装置及连接管道，回转窑余热回收系统包括送风装置、空气加热装置及连接管道，旁路放风系统包括第三除尘装置及连接管道，垃圾焚烧系统包括焚烧炉、一次风管道及一次风空气预热器、二次风管道及二次风空气预热器，一次风管道经一次风空气预热器后为焚烧炉供给热一次风，二次风管道经二次风空气预热器后为焚烧炉供给热二次风；在窑头余热回收系统中，在篦冷机中部和尾部设置抽气口，从中部抽气口抽取的热空气经过第一除尘装置进入余热锅炉，在余热锅炉换热后经过第二除尘装置除尘，通过引风装置引出后并入一次风空气预热器后的一次风管道中，或者并入二次风空气预热器后的二次风管道中；从尾部抽气口抽取的热空气进入第二除尘装置；在回转窑余热回收系统中，通过送风装置将冷空气送入空气加热装置，在回转窑表面吸收回转窑散发的热量后，部分热空气送入旁路放风系统的第三除尘装置之前的旁路放风系统引出管道中作为冷空气与旁路放风混合，并且在窑头余热回收系统将引风装置引出的热空气并入一次风管道时，将空气加热装置加热后的热空气部分并入二次风空气预热器后的二次风管道中，或者在窑头余热回收系统将引风装置引出的热空气并入二次风管道时，将空气加热装置加热后的热空气部分并入一次风空气预热器后的一次风管道中；旁路放风系统中，从回转窑余热回收系统中引入的部分热空气与旁路放风混合，经第三除尘装置除尘后的混合气送入垃圾焚烧系统，作为垃圾焚烧系统的部分助燃风使用。2.如权利要求1所述的水泥窑深度余热回收协同垃圾焚烧系统，其特征在于：窑头余热回收系统中，在篦冷机中部抽气管道上设置阀门，在尾部抽气管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红伟，余旭，侯清琼，郭敏，万先浪，于波，刘建，王国鸿，
申请(专利权)人：成都建筑材料工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51