一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，所述系统包括，纯氧制备装置、氧气输送管、回转窑、三次风管、分解炉、窑尾预热器、高温风机、尾气处理装置、CO

A cement burning system based on pure oxygen combustion

【技术实现步骤摘要】
一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统
本技术属于水泥制备领域，特别涉及一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统。
技术介绍
水泥是粉状水硬性无机胶凝材料；加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，通常用于建筑行业；水泥在生产时大多是将石灰石、黏土、铁矿石及煤等各种物料通过破碎烧制而成。现有的水泥烧成系统在燃烧时采用鼓入空气的方式，以提供燃烧所需的氧气，这种燃烧方式燃烧效率低，同时为了满足燃烧需求，需要鼓入大量的空气，相对能耗大，巨大的烟气量还会增大烟气除尘、脱硫、脱硝等一系列工艺流程的负担。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，所述水泥烧成系统包括，纯氧制备装置，所述纯氧制备装置用于生产高浓度氧气；氧气输送管，所述氧气输送管与所述纯氧制备装置连接；回转窑，所述回转窑与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述回转窑内输送高温纯氧；所述回转窑的端部与窑头燃烧器连接，且所述窑头燃烧器与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述窑头燃烧器内输送高温纯氧；三次风管，所述三次风管与所述氧气输送管连通；分解炉，所述分解炉与所述三次风管连接，所述三次风管用于输送高温纯氧到所述分解炉内供给燃料燃烧；所述分解炉还与所述回转窑连接，所述回转窑用于对出分解炉的热生料进行煅烧；窑尾预热器，所述窑尾预热器与所述分解炉连接，所述窑尾预热器用于对生料进行预热；高温风机，所述高温风机通过管道与所述窑尾预热器连接，所述高温风机用于对燃烧后产生的烟气进行牵引输送；尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述高温风机连接，所述尾气处理装置用于对输送的烟气进行除尘、脱硫、脱硝处理；CO2捕集设备，所述CO2捕集设备与所述尾气处理装置连接，所述CO2捕集设备用于对处理后的烟气进行CO2捕集；冷却机，所述冷却机与所述回转窑连接，所述冷却机用于对所述回转窑输出的熟料进行冷却；鼓风机，所述鼓风机设置在所述冷却机的侧部，所述鼓风机用于向所述冷却机内提供充足的冷却风；冷却机热风管，所述冷却机热风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机热风管用于将所述冷却机前半段产生的热风进行输送；冷却机余风管，所述冷却机余风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机余风管用于将所述冷却机后半段产生的热风进行输送；所述冷却机热风管、所述冷却机余风管均设置在所述冷却机的顶部；余热回收装置，所述余热回收装置与所述冷却机热风管和所述冷却机余风管的尾端连接，所述余热回收装置用于对输送的热风进行余热回收；热交换器，所述热交换器与所述氧气输送管和所述冷却机热风管连接，所述热交换器用于将纯氧与高温余热空气进行热量交换，将纯氧预热为所述高温纯氧。进一步地，所述纯氧制备装置采用低温空气分离或变压吸附的方式生产高浓度含氧气体，其中所述含氧气体中的氧含量在95％或以上。进一步地，所述窑尾预热器包括多级排列旋风筒，所述多级排列旋风筒的级数包括四级或五级或六级。进一步地，所述回转窑与所述冷却机之间通过下料缩口连接，且所述下料缩口为漏斗状。进一步地，所述冷却机热风管内空气温度为950～1000℃，风量为0.6～0.7Nm3/kg.cl；所述高温纯氧的风量为0.2～0.25Nm3/kg.cl，与热空气换热完成后温度为760～800℃。进一步地，所述氧气输送管与所述三次风管的连接处、所述氧气输送管与所述窑头燃烧器的连接处、所述氧气输送管与所述回转窑的连接处均安装有风量控制阀。进一步地，所述分解炉内的浇筑料采用耐1500℃以上的高温耐火材料。本技术采用热量交换的方式对参与到燃烧的纯氧进行加热，提高燃烧效率，同时本技术将产生的高温纯氧分三路进入到燃烧系统中，提升燃烧温度、减少烟气量，从而降低水泥烧成热耗。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本技术实施例的水泥烧成系统的示意图；图2示出了根据本技术实施例的冷却机的结构示意图；图3示出了根据本技术实施例的窑头燃烧器的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，示例性的，如图1所示，所述水泥烧成系统包括，纯氧制备装置1，所述纯氧制备装置1采用低温空气分离或变压吸附的方式生产含氧气体，其中所述含氧气体中的氧含量在95％或以上；所述纯氧制备装置1的输出端与氧气输送管3连接，所述氧气输送管3用于输送所述纯氧制备装置1制备的纯氧；所述氧气输送管3的输出端与所述三次风管12连接，且所述三次风管12与分解炉10连接，所述三次风管12将生产的纯氧输送到分解炉10内，用于分解炉10内燃料燃烧，为生料的分解提供热量；所述分解炉10与回转窑9连接，所述回转窑9用于将分解炉10分解完成的热生料进行煅烧；且所述回转窑9与氧气输送管3连接，所述回转窑9的出料侧设有窑门罩92，所述氧气输送管3通过窑门罩92与回转窑9进行连接，所述输送管3向所述回转窑9内输送纯氧。所述回转窑9的出料口处设有窑头燃烧器91，且所述窑头燃烧器91与所述氧气输送管3连接，向所述窑头燃烧器91提供形成火焰形状所需的氧气；所述分解炉10的顶端连接有窑尾预热器11，示例性的，所述窑尾预热器11采用多级串联旋风预热器，且所述窑尾预热器11包括串联排列的四级或五级或六级旋风筒；本技术纯氧燃烧所配置的窑尾预热器11与常规水泥生产线所采用的预热器相比，所使用的规格减小40％，原因是采用富氧燃烧后，所产生的总烟气量大幅降低；同时，减小窑尾预热器11的规格可回收更多烟气热量，降低系统烧成热耗。所述窑尾预热器11实现对生产水泥需要的生料进行预热，窑尾预热器11预热所使用的热量来自于分解炉10和回转窑9燃烧产生的高温烟气，且所述窑尾预热器11连接高温风机14，通过高温风机14将热交换后的烟气进行牵引输送，高温风机14通过管道连接尾气处理装置13，通过尾气处理装置13实现对烟气进行除尘、脱硫、脱硝等工艺处理，尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述水泥烧成系统包括，/n纯氧制备装置，所述纯氧制备装置用于生产高浓度氧气；/n氧气输送管，所述氧气输送管与所述纯氧制备装置连接；/n回转窑，所述回转窑与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述回转窑内输送高温纯氧；所述回转窑的端部与窑头燃烧器连接，且所述窑头燃烧器与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述窑头燃烧器内输送高温纯氧；/n三次风管，所述三次风管与所述氧气输送管连通；/n分解炉，所述分解炉与所述三次风管连接，所述三次风管用于输送高温纯氧到所述分解炉内供给燃料燃烧；所述分解炉还与所述回转窑连接，所述回转窑用于对出分解炉的热生料进行煅烧；/n窑尾预热器，所述窑尾预热器与所述分解炉连接，所述窑尾预热器用于对生料进行预热；/n高温风机，所述高温风机通过管道与所述窑尾预热器连接，所述高温风机用于对燃烧后产生的烟气进行牵引输送；/n尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述高温风机连接，所述尾气处理装置用于对输送的烟气进行除尘、脱硫、脱硝处理；/nCO2捕集设备，所述CO2捕集设备与所述尾气处理装置连接，所述CO2捕集设备用于对处理后的烟气进行CO2捕集；/n冷却机，所述冷却机与所述回转窑连接，所述冷却机用于对所述回转窑输出的熟料进行冷却；/n鼓风机，所述鼓风机设置在所述冷却机的侧部，所述鼓风机用于向所述冷却机内提供充足的冷却风；/n冷却机热风管，所述冷却机热风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机热风管用于将所述冷却机前半段产生的热风进行输送；/n冷却机余风管，所述冷却机余风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机余风管用于将所述冷却机后半段产生的热风进行输送；所述冷却机热风管、所述冷却机余风管均设置在所述冷却机的顶部；/n余热回收装置，所述余热回收装置与所述冷却机热风管和所述冷却机余风管的尾端连接，所述余热回收装置用于对输送的热风进行余热回收；/n热交换器，所述热交换器与所述氧气输送管和所述冷却机热风管连接，所述热交换器用于将纯氧与高温余热空气进行热量交换，将纯氧预热为所述高温纯氧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述水泥烧成系统包括，
纯氧制备装置，所述纯氧制备装置用于生产高浓度氧气；
氧气输送管，所述氧气输送管与所述纯氧制备装置连接；
回转窑，所述回转窑与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述回转窑内输送高温纯氧；所述回转窑的端部与窑头燃烧器连接，且所述窑头燃烧器与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述窑头燃烧器内输送高温纯氧；
三次风管，所述三次风管与所述氧气输送管连通；
分解炉，所述分解炉与所述三次风管连接，所述三次风管用于输送高温纯氧到所述分解炉内供给燃料燃烧；所述分解炉还与所述回转窑连接，所述回转窑用于对出分解炉的热生料进行煅烧；
窑尾预热器，所述窑尾预热器与所述分解炉连接，所述窑尾预热器用于对生料进行预热；
高温风机，所述高温风机通过管道与所述窑尾预热器连接，所述高温风机用于对燃烧后产生的烟气进行牵引输送；
尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述高温风机连接，所述尾气处理装置用于对输送的烟气进行除尘、脱硫、脱硝处理；
CO2捕集设备，所述CO2捕集设备与所述尾气处理装置连接，所述CO2捕集设备用于对处理后的烟气进行CO2捕集；
冷却机，所述冷却机与所述回转窑连接，所述冷却机用于对所述回转窑输出的熟料进行冷却；
鼓风机，所述鼓风机设置在所述冷却机的侧部，所述鼓风机用于向所述冷却机内提供充足的冷却风；
冷却机热风管，所述冷却机热风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机热风管用于将所述冷却机前半段产生的热风进行输送；
冷却机余风管，所述冷却机余风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机余风管用于将所述冷却机后半段产生的热风进行输送；所述冷却机热风管、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，彭学平，代中元，陈昌华，马娇媚，武晓萍，李波，
申请(专利权)人：天津水泥工业设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12