一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统及方法，系统包括生料预热预分解系统以及依次连通的烟室、回转窑和冷却机；生料预热预分解系统包括分解炉和预热器；预热器的底端进风口连接分解炉的出风管，预热器的顶端出风口排出低温烟气；预热器的顶端进料口用于生料进料，预热器的底端出料口连通烟室；冷却机包括第一冷却区和第二冷却区，第一冷却区包括第一冷却分区和第二冷却分区，第一冷却分区的进口通入纯氧和高浓度二氧化碳烟气的混合气，第二冷却分区的进口通入高浓度二氧化碳烟气，第二冷却区的进口通入空气，解决了现有的水泥窑的二氧化碳富集技术存在的第一冷却区内和第二冷却区之间容易窜风、能耗高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统及方法
本专利技术属于水泥工艺
，尤其涉及一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统及方法。
技术介绍
随着全球气候变暖，二氧化碳的排放受到广泛关注。水泥生产过程会产生大量的二氧化碳，据统计，生产1t水泥会排放0.6～0.7t二氧化碳。水泥窑废气中二氧化碳主要来源于以下两个方面：1、燃料燃烧烟气中生成的二氧化碳，占比约40％。2、原料中碳酸盐分解产生的二氧化碳，占比约60％。国际能源署(IEA)和水泥可持续发展倡议组织(CSI)合作开发的《2050水泥技术路线图》指出：碳捕集与封存技术是目前水泥行业减少二氧化碳排放最可行的新技术，预计在2050年可减少二氧化碳排放量56％。目前，水泥窑废气的二氧化碳全捕集技术尚处于研发阶段，其中废气中二氧化碳的富集是关键环节。现有水泥窑采用的一种二氧化碳富集技术如下：将原有的冷却机分为第一冷却区和第二冷却区，第一冷却区通入O2/CO2混合气体与熟料进行换热，换热后的烟气进入回转窑和分解炉；第二冷却区通入常规空气与熟料进行换热，换热后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，包括生料预热预分解系统、烟室、回转窑和冷却机，所述烟室、回转窑和冷却机依次连通；/n所述生料预热预分解系统包括分解炉和预热器，所述预热器包括常规预热器和烟气循环预热器；/n所述常规预热器的顶端用于排出低温烟气以及生料进料，所述常规预热器的底端分别与所述分解炉和烟室连通，所述烟气循环预热器的顶端用于排出低温烟气以及生料进料，所述烟气循环预热器的底端与所述常规预热器连通；/n所述冷却机包括第一冷却区和第二冷却区，所述第一冷却区包括第一冷却分区和第二冷却分区，所述第一冷却分区的进口通入纯氧和高浓度二氧化碳烟气的混合气，所述第二冷却分区的进口通入...

【技术特征摘要】
1.一种循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，包括生料预热预分解系统、烟室、回转窑和冷却机，所述烟室、回转窑和冷却机依次连通；
所述生料预热预分解系统包括分解炉和预热器，所述预热器包括常规预热器和烟气循环预热器；
所述常规预热器的顶端用于排出低温烟气以及生料进料，所述常规预热器的底端分别与所述分解炉和烟室连通，所述烟气循环预热器的顶端用于排出低温烟气以及生料进料，所述烟气循环预热器的底端与所述常规预热器连通；
所述冷却机包括第一冷却区和第二冷却区，所述第一冷却区包括第一冷却分区和第二冷却分区，所述第一冷却分区的进口通入纯氧和高浓度二氧化碳烟气的混合气，所述第二冷却分区的进口通入高浓度二氧化碳烟气，所述第二冷却区的进口通入空气。


2.根据权利要求1所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述冷却机采用篦式冷却机，所述篦式冷却机的中间设置辊式破碎机，将冷却机分为第一冷却区和第二冷却区。


3.根据权利要求1所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述第一冷却区的中间设置隔墙，将所述第一冷却区分为第一冷却分区和第二冷却分区。


4.根据权利要求1所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述常规预热器的底端进风口连接所述分解炉的出风管，所述常规预热器的顶端出风口排出低温烟气；所述常规预热器的顶端进料口用于生料进料，所述常规预热器的底端出料口连通所述烟室；
所述烟气循环预热器的顶端出风口排出低温烟气，所述烟气循环预热器的顶端进料口用于生料进料，所述烟气循环预热器的底端出料口连通所述常规预热器的底端进风管。


5.根据权利要求1所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述第二冷却分区的出口通过第一管道与所述烟气循环预热器的底端进风口连通。


6.根据权利要求1所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述第一冷却分区的出口气体分为两路，第一路气体作为二次风直接进入回转窑内供燃料燃烧，第二路气体作为三次风通过三次风管进入分解炉内供燃料燃烧。


7.根据权利要求4所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述常规预热器的出风口通过第二管道与第一风机连接，第一风机的出风口的烟气分为两路，第一路烟气通过第三管道进入碳捕集系统，第二路烟气进入设置第二风机的第四管道，第四管道出口的烟气作为循环烟气与纯氧混合成为所述混合气进入第一冷却分区的进口。


8.根据权利要求4所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述常规预热器的出风口通过第二管道与第一风机连接，第一风机的出风口的烟气分为两路，第一路烟气通过第三管道进入碳捕集系统，第二路烟气进入设置第二风机的第四管道，第四管道出口的烟气作为循环烟气进入第二冷却分区的进口。


9.根据权利要求4所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述常规预热器的出风口通过第二管道与第一风机连接，第一风机的出风口的烟气分为两路，第一路烟气通过第三管道进入碳捕集系统，第二路烟气进入设置第二风机的第四管道，第四管道出口的烟气作为循环烟气分为两路，第一路循环烟气进入第五管道与纯氧混合成为所述混合气进入第一冷却分区的进口，第二路循环烟气通过第六管道进入第二冷却分区的进口。


10.根据权利要求7-9任一项所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述第二管道上设置第一热交换器。


11.根据权利要求7-9任一项所述的循环预热的低能耗碳富集水泥生产系统，其特征在于，所述第四管道在靠近所述第...

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