基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，包括新型干法水泥熟料烧成系统中的预热器分解炉，以预热器分解炉作为一级悬浮煅烧系统，还包括二级悬浮煅烧系统、悬浮冷却系统，其中二级悬浮煅烧系统由悬浮煅烧炉、旋风分离器构成，悬浮冷却系统包括多级串联悬浮冷却器，多级串联悬浮冷却器由多级悬浮冷却器旋风筒串联构成。本实用新型专利技术利用新型干法水泥生产线的现有部分装备和设施，将熟料烧成系统改造为煅烧粉石灰产品，工艺先进，绿色节能，自动化程度高，可实现智能化运行。同时可有效利用闲置设备，开辟新的产品领域，增加企业效益。增加企业效益。增加企业效益。

【技术实现步骤摘要】
基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统


[0001]本技术涉及新式干法水泥熟料烧成系统领域，具体是一种基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统。

技术介绍

[0002]活性石灰是各工业部门不可缺少的重要工业原料，广泛用于电石、电力、玻纤、建材、造纸、污水处理等行业，年用量近3亿吨。其中粉状石灰主要用于电力脱硫、玻纤、建材、造纸、污水处理等行业，且粉粒状石灰市场可由粉状石灰替代，粉状石灰年总用量近1.5亿吨。
[0003]目前石灰生产主要是采用煅烧块状石灰石获得，生产企业小而散，且技术落后环境差。常用的石灰石煅烧装置主要有机械化竖窑、梁式竖窑、套筒竖窑、双膛竖窑、竖式预热器回转窑，由于锻烧块状石灰石，上述装置换热效率低、锻烧热耗高，产品质量以及均匀性难以保证，不同程度存在外表过烧内心欠烧等现象。
[0004]目前粉状石灰是通过挑选、破碎、粉磨块状石灰获得，但块状石灰易磨性远比石灰石差，粉磨电耗高。随着粉状石灰需求的日益增加，采用绿色节能环保的粉石灰锻烧工艺更加合适。
[0005]石灰石煅烧的反应为碳酸钙分解CaCO3
→
CaO+CO2，该分解反应为吸热反应，当温度升至550℃时, CaCO3开始吸热分解成CaO并放出CO2气体, 随着温度的升高，分解速度加快，在750℃以上开始大量分解，此时吸热量为1660kj/kg（397kcal/kg）。碳酸钙的分解反应速度主要与煅烧炉温度、CO2分压、碳酸钙颗粒大小等因素有关。而石灰石颗粒大小是影响碳酸钙分解反应速度的最主要因素，石灰石颗粒越大，到颗粒内部越深，热量的渗透传入和分解产生的CO2溢出越慢，碳酸钙的分解反应也越慢。
[0006]将石灰石从块状变为粉状煅烧是提高碳酸钙分解反应速度最有效的方法，即利用悬浮预热分解技术，实现在悬浮状态下完成石灰石粉预热和分解过程。有关实验表明，实验室条件下，粒径0.1mm的石灰石在950℃时的完全分解时间不到2秒。
[0007]而且悬浮预热分解技术在我国业已广泛的成熟应用，尤其是在水泥行业，我国新型干法水泥生产线的熟料烧成系统如图1所示，主要包括预热器分解炉5、窑尾烟室6、回转窑7、窑头燃烧器9、篦冷机8、余热回收装置4、高温风机3组成，其中的预热器分解炉5包括五级预热器旋风筒5-1、5-2、5-3、5-4、5-5，以及分解炉5-6、鹅颈管5-7，以石灰石粉为主要配料成分的生粉料A经四级预热器旋风筒5-1、5-2、5-3、5-4依次逐级预热后进入分解炉5-6中煅烧分解后，再通过鹅颈管5-7进入第五级预热器旋风筒5-5进行分离收集，然后由第五级预热器旋风筒5-5经过窑尾烟室6进入回转窑7中进行固相反应烧结成熟料，最后由篦冷机8冷却后得到水泥熟料B，其中第一级预热器旋风筒5-1废气出口端排出的高温废气由余热回收装置4回收部分热量后，再经高温风机3通过除尘系统废气管道1、原料粉磨系统废气管道2送至外部废气除尘系统、原料粉磨系统二者中至少一者。新型干法水泥生产线的熟料烧成系统其核心预热器分解炉就是以碳酸钙分解反应为主的预热煅烧系统，预热煅烧的生料粉
中石灰石配比约80~85%，氧化钙含量为43~45%，出炉入窑的生料粉碳酸钙分解率一般达到90~95%。
[0008]由于国内新型干法水泥行业发展迅猛，近些年水泥市场产能过剩状况逐步加剧，国家对水泥工业制定了“控制总量，调整结构，上大改小”等产业政策，一些规模小、效益差的新型干法水泥生产线被关停而闲置。有可能也有必要改造其烧成系统的核心预热器分解炉用来煅烧粉石灰产品，同时石灰石和燃料可利用既有的设备和设施来破碎和储存，石灰石粉可利用既有的生料制备系统制备、既有的生料均化系统储存和计量喂料，燃料粉也可利用既有的燃料制备系统粉磨、计量喂料，为企业开辟新的产品领域，盘活存量资产。
[0009]改造中煅烧原料由石灰石配比约80~85%的生料粉，变为单一石灰石粉且所用石灰石氧化钙含量更高，即煅烧的原料中氧化钙含量由43~45%提高到52~55%或更高，需要解决的主要技术问题有，一是如何提高碳酸钙分解率到97~99%以获得更纯的粉石灰，二是如何将煅烧获得的高温粉石灰产品进行冷却，本技术旨在为此提供一个技术方案。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是提供一种基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，以利用现有的预热器分解炉作为一级悬浮煅烧系统，预热和分解喂入的石灰石粉，获得粉石灰初步产品；增加二级悬浮煅烧系统，进一步分解一级悬浮煅烧系统获得的粉石灰初步产品；增加悬浮冷却系统，冷却出二级悬浮煅烧炉的粉石灰成品。
[0011]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0012]基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，包括新型干法水泥熟料烧成系统中的预热器分解炉，预热器分解炉包括多级预热器旋风筒、分解炉，其特征在于：以预热器分解炉作为一级悬浮煅烧系统，还包括二级悬浮煅烧系统、悬浮冷却系统，其中：
[0013]一级悬浮煅烧系统中，原料石灰石粉经过除最后一级外的其余各级预热器旋风筒依次预热后进入至分解炉中，在分解炉中煅烧得到粉石灰初步产品，粉石灰初步产品再进入最后一级预热器旋风筒进行分离收集，
[0014]二级悬浮煅烧系统包括悬浮煅烧炉、旋风分离器，一级悬浮煅烧系统中的最后一级预热器旋风筒的出料端与悬浮煅烧炉的进料端连接，悬浮煅烧炉的出料端与旋风分离器的进料端连接，由一级悬浮煅烧系统中的最后一级预热器旋风筒将收集的粉石灰初步产品送入至悬浮煅烧炉中进一步煅烧得到成品粉石灰，成品粉石灰再由悬浮煅烧炉送入至旋风分离器进行分离收集；
[0015]悬浮冷却系统包括多级串联悬浮冷却器，多级串联悬浮冷却器由多级悬浮冷却器旋风筒串联构成，其中第一级悬浮冷却器旋风筒的进料端与二级悬浮煅烧系统中旋风分离器的出料端连接，相邻前一级悬浮冷却器旋风筒的出料端与后一级悬浮冷却器旋风筒的进料端连接，旋风分离器中的成品粉石灰经多级悬浮冷却器旋风筒依次换热冷却，最终由最后一级悬浮冷却器旋风筒收集成品粉石灰，并由最后一级悬浮冷却器旋风筒的出料端排出成品粉石灰。
[0016]所述的基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，其特征在于：所述一级悬浮煅烧系统中，分解炉原有的窑尾烟室用进风室取代；所述二级悬浮煅烧系统中的旋风分离器的废气出口端与分解炉进风室的进风口连通，由旋风分离器排出的废气进入
分解炉的进风室，以作为分解炉的燃烧空气和悬浮介质烟气。
[0017]所述的基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，其特征在于：还包括新型干法水泥熟料烧成系统中的余热回收装置、高温风机，一级悬浮煅烧系统中第一级预热器旋风筒的废气出口端与余热回收装置的进口端连接，余热回收装置的出口端与高温风机的进口端连接，高温风机的出口端与除尘系统废气管道、原料研磨系统废气管道二者中至少一者连接，第一级预热器旋风筒排出的高温废气由余热回收装置回收部分热量后，再经高温风机送至外部废气除尘系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，包括新型干法水泥熟料烧成系统中的预热器分解炉，预热器分解炉包括多级预热器旋风筒、分解炉，其特征在于：以预热器分解炉作为一级悬浮煅烧系统，还包括二级悬浮煅烧系统、悬浮冷却系统，其中：一级悬浮煅烧系统中，原料石灰石粉经过除最后一级外的其余各级预热器旋风筒依次预热后进入至分解炉中，在分解炉中煅烧得到粉石灰初步产品，粉石灰初步产品再进入最后一级预热器旋风筒进行分离收集，二级悬浮煅烧系统包括悬浮煅烧炉、旋风分离器，一级悬浮煅烧系统中的最后一级预热器旋风筒的出料端与悬浮煅烧炉的进料端连接，悬浮煅烧炉的出料端与旋风分离器的进料端连接，由一级悬浮煅烧系统中的最后一级预热器旋风筒将收集的粉石灰初步产品送入至悬浮煅烧炉中进一步煅烧得到成品粉石灰，成品粉石灰再由悬浮煅烧炉送入至旋风分离器进行分离收集；悬浮冷却系统包括多级串联悬浮冷却器，多级串联悬浮冷却器由多级悬浮冷却器旋风筒串联构成，其中第一级悬浮冷却器旋风筒的进料端与二级悬浮煅烧系统中旋风分离器的出料端连接，相邻前一级悬浮冷却器旋风筒的出料端与后一级悬浮冷却器旋风筒的进料端连接，旋风分离器中的成品粉石灰经多级悬浮冷却器旋风筒依次换热冷却，最终由最后一级悬浮冷却器旋风筒收集成品粉石灰，并由最后一级悬浮冷却器旋风筒的出料端排出成品粉石灰。2.根据权利要求1所述的基于新型干法水泥熟料烧成系统的粉石灰煅烧改造系统，其特征在于：所述一级悬浮煅烧系统中，分解炉原有的窑尾烟室用进风室取代；所述二级悬浮煅烧系统中的旋风分离器的废气出口端与分解炉进风室的进风口连通，由旋风分离器排出的废气进入分解炉的进风室，以作为分解炉的燃烧空气和悬浮介质烟气。3.根据权利要求1所述的基于新型干法...

【专利技术属性】
技术研发人员：时继明，崔冬梅，包先法，王仕群，焦鸿溢，
申请(专利权)人：合肥水泥研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：