一种大温差交叉料流预热预分解系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种大温差交叉料流预热预分解系统，该系统包括旋风预热器系统、分解炉系统和窑尾烟室，旋风预热器系统包括N级旋风筒，除第N级旋风筒之外的其他旋风筒均包括分料阀，第1级至第N-2级旋风筒各自通过分料阀将下料口中的部分物料送入比其低级的旋风筒进口风管，将另一部分物料送入较该低级的旋风筒的烟气温度更高的旋风筒进口风管或分解炉系统；从而增大各旋风筒进口风管和分解炉系统中的气固温差。通过本实用新型专利技术的技术方案，提高了生料换热效率，降低了系统废气温度，提高了生料分解率，经济效益和环境效益显著。适用于新建和现有水泥预热预分解系统的改造，也可用于冶金、化工等行业中的粉料换热系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水泥工业热工设备
，具体设及一种大溫差交叉料流预热 预分解系统。
技术介绍
目前新型干法水泥发展迅速，能源短缺，采用价格低廉的低质烟煤或无烟煤作为 水泥熟料般烧用燃料势在必行。新型干法水泥生产中原燃料的有害成分会造成分解炉内 结皮等危害，造成熟料产质量和系统运转率的降低。作为核屯、设备的分解炉，如何在其中 合理布局和匹配风、煤、料，使燃料在生料浓度很高的分解炉内稳定、完全燃烧，使炉内溫度 场均匀，不产生局部高溫，并在很短时间内完成生料碳酸巧分解，并且操作弹性大，对不同 煤质的适应性强等，仍然是困扰行业的问题。另外，在高海拔地区，大气压力低对水泥生产 系统尤其是热工系统的影响较大，例如，燃料燃烧特性变化很大，对料悬浮、热交换、气力输 送、物料烘干等的影响很大，对预热器系统的隔热保溫W及回转害表面的散热也有很大的 影响。 现有的高固气体预热分解技术存在一些固有的问题，例如，采用双系列预热器系 统会使得结构复杂，旋风筒多，热损失大，风机电耗高，不适合在规模较小的水泥生产线上 使用；对煤质比较敏感导致在使用低质煤或无烟煤作为燃料时难W适应；并且无法适应高 海拔地区的自然环境，在单系列预热器上难W实现其相应的技术指标。 因此，有必要开发出适应不同规模或单双系列、不同高海拔自然环境W及原燃料 特性的新型高效预热预分解系统。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出了一种大溫差交叉料流预热预分解系 统，本技术能够使用低质煤或无烟煤作为燃料，在分解炉内的完全燃烧，不产生局部高 溫，保证分解炉安全运行；进一步地，本技术强化生料在预热预分解系统的有效换热， 降低系统出口废气溫度，提高入害生料分解率；更进一步地，本技术消除了由于原料挥 发性组分偏高造成的系统结皮的问题；此外，本技术解决了系统在不同海拔高条件下 对自然环境的适应性问题；另外，本技术降低了出炉NOx的起始浓度。 本技术提出的一种大溫差交叉料流预热预分解系统，该预热预分解系统包括 旋风预热器系统、分解炉系统和害尾烟室，旋风预热器系统包括N级旋风筒，来自回转害的 烟气经害尾烟室后从分解炉系统排出，然后借助风管从第N级旋风筒依序流向第1级旋风 筒，并最终由第1级旋风筒的出风口排出；除第N级旋风筒之外的其他旋风筒均包括分料 阀，第1级至第N-2级旋风筒各自通过分料阀将下料口中的部分物料送入比其低一级的旋 风筒进口风管，将另一部分物料送入较该低级的旋风筒的烟气溫度更高的旋风筒进口风管 或分解炉系统；第N-1级旋风筒通过分料阀将其下料口中的物料送入分解炉系统中的不同 位置的进料口；从而增大各旋风筒进口风管和分解炉系统中的气固溫差；其中，各个分料 阀的调节比例范围为0~50% ;运里的N表示旋风预热器系统中旋风筒的级数，旋风预热器系统中各旋风筒自上 而下排列，第1级旋风筒表示最高一级旋风筒，简称C1旋风筒；第N-2级旋风筒表示倒数第 S级旋风筒，简称(；2旋风筒；第N-1级旋风筒表示倒数第二级旋风筒，简称CW1旋风筒；第 N级旋风筒表示最低一级旋风筒，简称(；旋风筒。进一步地，该分解炉系统为喷旋叠加多点来料再循环型分解炉，该分解炉包括分 解炉主体、碟颈管和物料分离及循环装置；其中，（；2旋风筒下料口中的部分物料送入CW旋 风筒出口管道，另一部分物料送入分解炉主体；(；1旋风筒下料口中的全部物料、CW 2旋风筒下料口中的该另一部分物料W及物料 分离及循环装置中的物料作为分解炉的物料来源进入分解炉主体内，该分解炉主体在运些 物料进入到炉内的位置处的上下方分别设置缩口，并在物料进入到炉内的位置处沿烟气行 进方向的前端设置W切线方向进入分解炉的=次风入口和煤粉入口，当烟气从害尾烟室自 下而上W喷腾方式进入分解炉内时，即可达到=次风和煤粉的旋风效应与烟气的喷腾效应 相互叠加的效果；其中，物料分离及循环装置的物料进入处下方设置的缩口为害尾缩口，该 害尾缩口向下与该害尾烟室连接； 分解炉主体内的物料随烟气进入碟颈管，碟颈管中的部分物料借助在烟气中运动 的惯性和离屯、力进入物料分离及循环装置，其余物料随烟气进入(;旋风筒，进入物料分离 及循环装置的该部分物料即为所述的物料分离及循环装置中的物料。 进一步地，该分解炉主体包括=次风入口、该害尾缩口、煤粉锥体入口、分解炉下 锥体、(；1下部进料口、煤粉柱体入口、炉中部下缩口、Cw冲部进料口、CW 2中部进料口和炉 中部上缩口； 炉中部下缩口和炉中部上缩口分别设置在分解炉主体中部的下端和上端； 分解炉下锥体位于分解炉主体下部，物料分离及循环装置中的物料进入分解炉下 锥体的上部；=次风沿向下倾斜设置的=次风入口从分解炉下锥体的上端W切线方式进入分 解炉主体内部，在炉内旋回前进，呈旋风效应； 该害尾缩口位于分解炉下锥体的下端；煤粉锥体入口位于分解炉下锥体上，煤粉柱体入口位于分解炉下锥体和炉中部下 缩口之间的分解炉柱体上；煤粉分别从煤粉锥体入口和煤粉柱体入口喷入，每个入口的两 个喷煤管W非对称方式沿着某一直径的圆周方向切向喷入，形成旋风效应；(；1下部进料口位于分解炉下锥体上方并靠近分解炉下锥体，Cw 1中部进料口位于 炉中部下缩口上方并靠近炉中部下缩口；(； 1旋风筒下料口中的物料全部从CW1下部进料 口进入分解炉下锥体上方；或者一部分从Cwi中部进料口进入分解炉中部下缩口上方，另 一部分从(；1下部进料口进入分解炉下锥体上方；[001引（；2中部进料口位于炉中部下缩口上方并靠近炉中部下缩口，Cw2旋风筒下料口中 的该另一部分物料从(；2中部进料口进入分解炉中部下缩口上方。进一步地，该碟颈管包括碟颈管氨水喷口、防堵式180°弯头、风管和变径弯头； 其中， 碟颈管氨水喷口位于碟颈管上行管上； 该碟颈管借助防堵式180°弯头与分解炉主体上部连接，借助风管与(；旋风筒连 接； 变径弯头水平与旋风筒(；连接。 进一步地，所述防堵式180°弯头用蜗旋式管道转弯装置代替。 进一步地，物料分离及循环装置包括集料锥体、锁风阀和管道；其中，碟颈管中的物料分别进入(；旋风筒与集料锥体，进入集料锥体的物料通过锁风 阀、管道送入分解炉下锥体的上部。 进一步地，在分解炉中部上缩口的上部设置炉主体氨水喷口，和/或在碟颈管上 行管部位设置碟颈管氨水喷口，使氨水与N化反应，从而降低NOy排放浓度。 进一步地，所述N级旋风筒的级数为5级时，即C1旋风筒、C2旋风筒、C3旋风筒、 C4旋风筒和巧旋风筒；其中， 碟颈管与巧旋风筒的进风口连接，碟颈管的变径弯头下部经物料分离及循环装 置与分解炉主体的下部进料口连接； 巧旋风筒的下料口经巧锁风阀及下料管与害尾烟室的进料口连接，巧旋风筒的 出风口经巧-C4风管与C4旋风筒的进风口连接； C4旋风筒的下料口经下料管与分料阀连接，分料阀出口的两个C4锁风阀及其下 料管分别与分解炉主体的下部进料口和中部进料口连接，C4旋风筒的出风口经C4-C3风管 与C3旋风筒的进风口连接； C3旋风筒的下料口经下料管与分料阀连接，分料阀出口的两个C3锁风阀及其下 料管分别与巧-C4风管和分解炉主体中部的进料口连接，C3旋风筒的出风口经C3-C2风管 与C2旋风筒的进风口连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大温差交叉料流预热预分解系统，该预热预分解系统包括旋风预热器系统、分解炉系统和窑尾烟室，旋风预热器系统包括N级旋风筒，来自回转窑的烟气经窑尾烟室后从分解炉系统排出，然后借助风管从第N级旋风筒依序流向第1级旋风筒，并最终由第1级旋风筒的出风口排出；其特征在于，除第N级旋风筒之外的其他旋风筒均包括分料阀，第1级至第N‑2级旋风筒各自通过分料阀将下料口中的部分物料送入比其低一级的旋风筒进口风管，将另一部分物料送入较该低级的旋风筒的烟气温度更高的旋风筒进口风管或分解炉系统；第N‑1级旋风筒通过分料阀将其下料口中的物料送入分解炉系统中的不同位置的进料口；从而增大各旋风筒进口风管和分解炉系统中的气固温差；其中，各个分料阀的调节比例范围为0～50％；这里的N表示旋风预热器系统中旋风筒的级数，旋风预热器系统中各旋风筒自上而下排列，第1级旋风筒表示最高一级旋风筒，简称C1旋风筒；第N‑2级旋风筒表示倒数第三级旋风筒，简称CN‑2旋风筒；第N‑1级旋风筒表示倒数第二级旋风筒，简称CN‑1旋风筒；第N级旋风筒表示最低一级旋风筒，简称CN旋风筒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周应庆，何忠茂，韩军强，彭嘉选，强玉琴，崔建勤，
申请(专利权)人：甘肃土木工程科学研究院，
类型：新型
国别省市：甘肃;62