一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，包括空气预热器、燃气预热器、燃气燃烧器、烟气混合降温室、外热式煅烧窑、给料预热器、排烟引风机和烟气循环风机。采用燃气燃烧器产生的高温烟气与一部分低温循环烟气进行掺混并降温，以此控制进入外热式煅烧窑进行煅烧物料的高温烟气温度；同时回收利用外热式煅烧窑排出的高温烟气加热参与燃烧的燃气与空气，在降低烟气排烟热损失的同时，可以有效地减少燃烧系统的碳排放量。烟气余热在整个系统中为闭循环，进一步充分回收利用烟气的余热对送入外热式煅烧窑的物料进行预热升温，提高燃烧系统能量利用率，进一步降低系统的二氧化碳排放量。低系统的二氧化碳排放量。低系统的二氧化碳排放量。

【技术实现步骤摘要】
一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统


[0001]本专利技术属于节能低碳
，更具体地，涉及一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统。

技术介绍

[0002]随着碳达峰和碳中和政策目标的明确，尤其是在碳减排、碳捕集相关配套政策的引导下，外热式煅烧窑技术作为碳酸盐煅烧行业重点关注的碳减排、碳捕集技术之一，正在氧化镁、生石灰、水泥生产等高碳排放企业中逐步推广应用。
[0003]外热式煅烧窑技术通过窑金属筒体把被煅烧的物料与高温烟气分隔开来，高温烟气不与被煅烧的物料直接接触，高温烟气在外部加热窑金属筒体，通过窑筒体把高温烟气的热量传递给在窑筒体内部被煅烧的物料；对于碳酸盐煅烧行业，采用外热式煅烧窑技术煅烧碳酸盐物料，由于不与燃烧产生的烟气进行混合，高温下碳酸盐物料煅烧分解产生的高浓度二氧化碳可以通过简单净化后被回收利用，极大的降低了二氧化碳的捕集与回收利用成本。
[0004]窑筒体金属材料达到一定高温后，材料的强度随着温度的升高急剧下降，且耐高温的金属材料十分昂贵。目前，受到窑筒体金属材料耐温极限及价格的限制，加热窑金属筒体的烟气温度一般需低于1300℃；通常采取加大过量空气系数的方法来降低燃气燃烧后的烟气温度，这造成了大量的排烟热损失，导致燃料消耗量的增加，直接导致了燃烧系统二氧化碳排放量的增加。
[0005]其次，通常参与燃烧的燃气与空气采取较低的温度，以此来降低燃气燃烧后的烟气温度，使得外热式煅烧窑产生的大量余热不能充分有效的回收利用，降低了燃料燃烧热的利用率，间接导致了燃烧系统二氧化碳排放量的增加。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对以上不足，提供一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，能够减少燃料消耗量，降低二氧化碳的排放量。
[0007]为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，包括空气预热器、燃气预热器、燃气燃烧器、烟气混合降温室、外热式煅烧窑、给料预热器、排烟引风机和烟气循环风机，所述空气预热器与燃气预热器通过回收外热式煅烧窑排出的高温烟气的热量分别对燃气与空气进行加热，然后输送至燃气燃烧器；所述烟气混合降温室用于将燃气燃烧器产生的高温烟气与烟气循环风机的低温烟气进行掺混，以此调节并控制进入外热式煅烧窑的高温烟气温度；所述给料预热器用于回收燃气预热器排出的中温烟气的热量对送入外热式煅烧窑的物料进行加热；
所述烟气循环风机用于把给料预热器降温后的低温烟气回收循环送入烟气混合降温室中。
[0008]进一步的，所述外热式煅烧窑的烟气出口依次连接空气预热器、燃气预热器和给料预热器。
[0009]进一步的，所述给料预热器的烟气出口连接至烟气循环风机的烟气进口。
[0010]再进一步的，所述给料预热器与烟气循环风机之间还设有排烟引风机。所述排烟引风机的烟气出口还可以连接排烟净化装置，使一部分烟气进行净化后排放，一部分通过烟气循环风机进行循环利用。
[0011]进一步的，所述烟气循环风机为叶轮转速可调式风机，能够通过改变叶轮转速来调节与高温烟气混合的低温烟气的流量。
[0012]进一步的，所述烟气混合降温室的烟气进口与燃气燃烧器的烟气出口相连，烟气混合降温室的烟气出口与外热式煅烧窑的烟气进气口相连，烟气混合降温室的烟气进口与烟气循环风机的烟气出口相连。
[0013]优选地，所述燃气燃烧器输送至烟气混合降温室的烟气温度为1800~2000℃，较高的烟气温度能够减少空气量的利用，提高燃烧系统能量利用率；经过烟气混合降温后，所述烟气混合降温室输送至外热式煅烧窑的烟气温度为1200~1300℃，满足外热式煅烧窑的窑筒体耐温需求。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用燃气燃烧器产生的高温烟气与一部分低温循环烟气进行掺混并降温，以此控制进入外热式煅烧窑进行煅烧物料的高温烟气温度；同时回收利用外热式煅烧窑排出的高温烟气加热参与燃烧的燃气与空气，在降低烟气排烟热损失的同时，可以有效地减少燃烧系统的碳排放量。
[0015]本专利技术无需增加额外的余热回收装置，烟气余热在整个系统中为闭循环，进一步充分回收利用烟气的余热对送入外热式煅烧窑的物料进行预热升温，提高燃烧系统能量利用率，进一步降低系统的二氧化碳排放量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例所提供的的一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统的结构布置示意图。
[0017]其中：1、燃气燃烧器，2、烟气混合降温室，3、外热式煅烧窑，4、空气预热器，5、燃气预热器，6、给料预热器，7、排烟引风机，8、烟气循环风机。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图和具体实施例更详细地描述本专利技术的优选实施方式。
[0019]实施例1在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语
在本专利技术中的具体含义。
[0020]如图1所示的一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，包括空气预热器4、燃气预热器5、燃气燃烧器1、烟气混合降温室2、外热式煅烧窑3、给料预热器6、排烟引风机7、烟气循环风机8。烟气混合降温室2的烟气进口分别与燃气燃烧器1的烟气出口和烟气循环风机8的烟气出口相连，烟气混合降温室2的烟气出口与外热式煅烧窑3的烟气进气口相连。燃气燃烧器1产生的高温烟气在烟气混合降温室2内与参与循环利用的低温烟气进行掺混并降温，以此调节并控制进入外热式煅烧窑3进行煅烧物料的高温烟气温度。燃气燃烧器1产生的近2000℃的高温烟气进入烟气混合降温室2中，与来自烟气循环风机8的低于150℃的低温烟气进行混合，混合后的烟气温度为1200~1300℃，然后进入外热式煅烧窑3对窑内的物料进行加热煅烧。在本实施例中，被送入外热式煅烧窑3内进行煅烧的物料为石灰石。
[0021]本实施例所述空气预热器4的烟气进口与外热式煅烧窑3的烟气出口相连，空气预热器4的烟气出口与燃气预热器5的烟气进口相连，燃气预热器5的烟气出口与给料预热器6的烟气进口相连。空气预热器4与燃气预热器5分别通过回收外热式煅烧窑3排出的高温烟气的热量对参与燃烧的燃气与空气进行加热升温。外热式煅烧窑3排出的900~950℃高温烟气随后进入空气预热器4和燃气预热器5分别对送入燃气燃烧器1参与燃烧的空气与燃气进行预热升温，空气预热升温至500~700℃，燃气预热升温至300~500℃。分别经过预热升温后的空气与燃气进入燃气燃烧器1中进行充分燃烧，产生近2000℃的高温烟气，随后进入烟气混合降温室2中。
[0022]本实施例所述给料预热器6的烟气进口与燃气预热器5的烟气出口相连，给料预热器6的烟气出口与排烟引风机7的烟气进口相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，其特征在于，包括空气预热器、燃气预热器、燃气燃烧器、烟气混合降温室、外热式煅烧窑、给料预热器、排烟引风机和烟气循环风机，所述空气预热器与燃气预热器通过回收外热式煅烧窑排出的烟气的热量分别对燃气与空气进行加热，然后输送至燃气燃烧器；所述烟气混合降温室用于将燃气燃烧器产生的烟气与烟气循环风机的低温烟气进行掺混，以此调节并控制进入外热式煅烧窑的烟气温度；所述给料预热器用于回收燃气预热器排出的烟气的热量对送入外热式煅烧窑的物料进行加热；所述烟气循环风机用于把给料预热器降温后的烟气回收循环送入烟气混合降温室中。2.根据权利要求1所述的低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，其特征在于，所述外热式煅烧窑的烟气出口依次连接空气预热器、燃气预热器和给料预热器。3.根据权利要求1所述的低二氧化碳排放的外热式煅烧窑燃烧加热系统，其特征在于，所述给料预热器的烟气出口连接至烟气循环风机...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宏利，夏卫华，雷威，盛化才，王芳，薛志龙，
申请(专利权)人：上海置信能源综合服务有限公司，
类型：发明
国别省市：