一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，包括空气预热单元、燃气预热单元、燃气燃烧器、蒸汽锅炉、外热式煅烧窑、给料预热器以及给水预热器。本实用新型专利技术采用蒸汽锅炉回收部分高温烟气的热量，以此控制进入碳酸盐外热式煅烧窑进行煅烧物料的高温烟气温度，同时回收利用碳酸盐外热式煅烧窑排出的高温烟气与CO2气体的余热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。进一步充分回收利用烟气的余热对送入外热式煅烧窑的碳酸盐物料和蒸汽锅炉的给水进行预热升温，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。的二氧化碳排放量。的二氧化碳排放量。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统


[0001]本技术涉及一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，属于节能低碳


技术介绍

[0002]随着碳达峰和碳中和政策的逐步落实与实施，尤其是在碳减排、碳捕集政策的引导下，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技术之一，正在氧化镁、生石灰、水泥等高碳排放企业中逐步推广应用。
[0003]碳酸盐外热式煅烧窑技术通过窑金属筒体把被煅烧的碳酸盐物料与高温烟气分隔开来，高温烟气不与被煅烧的碳酸盐物料直接接触，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℃，这就导致为了降低燃气燃烧后的烟气温度，通常采取加大过量空气系数的方法，造成了大量的排烟热损失，导致燃料消耗量的增加，直接导致了系统二氧化碳排放量的增加，降低了外热式煅烧窑技术的碳减排效果。
[0005]其次，为了降低燃气燃烧后的烟气温度，通常参与燃烧的燃气与空气采取较低的温度，使得碳酸盐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，间接导致了系统二氧化碳排放量的增加。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，减少燃料消耗量、降低二氧化碳的排放量。
[0007]为达到上述目的，本技术是采用下述技术方案实现的：
[0008]一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，包括空气预热单元、燃气预热单元、燃气燃烧器、蒸汽锅炉、外热式煅烧窑、给料预热器以及给水预热器；
[0009]所述空气预热单元与燃气预热单元通过回收碳酸盐外热式煅烧窑排出的高温烟气与高温CO2气体的热量分别对空气与燃气加热，然后输送至燃气燃烧器；
[0010]所述蒸汽锅炉用于回收燃气燃烧器排出的高温烟气中的部分热量加热给水，以控制进入外热式煅烧窑的高温烟气温度，同时生产蒸汽；
[0011]给料预热器用于回收燃气预热单元排出的中温烟气的热量对送入碳酸盐外热式煅烧窑的碳酸盐物料进行加热；
[0012]给水预热器用于回收给料预热器排出的低温烟气的热量，对送入蒸汽锅炉的给水进行预热。
[0013]进一步的，所述空气预热单元包括沿空气输送方向依次连接的第一空气预热器与第二空气预热器，所述第二空气预热器的空气出口与燃气燃烧器的空气进口相连；所述燃气预热单元包括沿燃气输送方向依次连接的第一燃气预热器与第二燃气预热器，所述第二燃气预热器的燃气出口与燃气燃烧器的燃气进口相连。
[0014]进一步的， 所述外热式煅烧窑的烟气出口依次连接第二空气预热器和第二燃气预热器和给料预热器；所述外热式煅烧窑的CO2出口依次连接第一空气预热器和第一燃气预热器。
[0015]再进一步的，所述第一燃气预热器的CO2出口连接至CO2回收装置，进行回收利用。
[0016]进一步的，所述给料预热器的出料口连接外热式煅烧窑的进料口，给料预热器的烟气进口连接燃气预热单元的烟气出口，给料预热器的烟气出口连接给水预热器的烟气进口。
[0017]进一步的，所述给水预热器的烟气进口与给料预热器的烟气出口相连，给水预热器的出水口与蒸汽锅炉的给水进口相连。
[0018]再进一步的，所述给水预热器的烟气出口连接排烟净化装置，对烟气进行净化后排放。
[0019]进一步的，所述蒸汽锅炉的烟气进口连接燃气燃烧器的烟气出口，蒸汽锅炉的烟气出口连接外热式煅烧窑的烟气进口。
[0020]再进一步的，所述蒸汽锅炉的蒸汽出口外接至蒸汽管网或汽轮发电机组。优选使用高参数蒸汽锅炉，以产生高温高压的蒸汽，便于蒸汽的后续再利用。
[0021]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：
[0022]本技术采用蒸汽锅炉回收部分高温烟气的热量，以此控制进入碳酸盐外热式煅烧窑进行煅烧物料的高温烟气温度，同时回收利用碳酸盐外热式煅烧窑排出的高温烟气与CO2气体的余热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。进一步充分回收利用烟气的余热对送入外热式煅烧窑的碳酸盐物料和蒸汽锅炉的给水进行预热升温，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
[0023]图1是本技术实施例1所提供的一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统的结构布置示意图。
[0024]图中：1、第一空气预热器，2、第二空气预热器，3、第一燃气预热器，4、第二燃气预热器，5、燃气燃烧器，6、高参数蒸汽锅炉，7、外热式煅烧窑，8、给料预热器，9、给水预热器。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0026]在本技术的描述中，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技术中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0027]如图1所示的一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，包括空气预热单元、燃气预热单元、燃气燃烧器5、高参数蒸汽锅炉6、外热式煅烧窑7、给料预热器8以及给水预热器9。所述高参数蒸汽锅炉6的烟气进口与燃气燃烧器5的烟气出口相连，高参数蒸汽锅炉6的烟气出口与碳酸盐外热式煅烧窑7的烟气进口相连。燃气燃烧器5产生的近2000℃的高温烟气送入高参数蒸汽锅炉6中放热降温至1200~1300℃，然后送入碳酸盐外热式煅烧窑7对窑内的碳酸盐物料进行加热煅烧，碳酸盐物料煅烧分解产生大量850~950℃的CO2气体。高参数蒸汽锅炉6吸收高温烟气放出的热量，把进入碳酸盐外热式煅烧窑7进行煅烧物料的高温烟气温度控制在1200~1300℃，同时产生9.8MPa、540℃的高温高压蒸汽，高温高压蒸汽送入蒸汽管网中进行利用或送入汽轮发电机组发电。碳酸盐外热式煅烧窑7排出的900~950℃高温烟气随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，其特征在于，包括空气预热单元、燃气预热单元、燃气燃烧器、蒸汽锅炉、外热式煅烧窑、给料预热器以及给水预热器；所述空气预热单元与燃气预热单元通过回收碳酸盐外热式煅烧窑排出的烟气与CO2气体的热量分别对空气与燃气加热，然后输送至燃气燃烧器；所述蒸汽锅炉用于回收燃气燃烧器排出的烟气中的部分热量加热给水，以控制进入外热式煅烧窑的烟气温度，同时生产蒸汽；给料预热器用于回收燃气预热单元排出的烟气的热量对送入碳酸盐外热式煅烧窑的碳酸盐物料进行加热；给水预热器用于回收给料预热器排出的烟气的热量，对送入蒸汽锅炉的给水进行预热。2.根据权利要求1所述的碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，其特征在于，所述空气预热单元包括沿空气输送方向依次连接的第一空气预热器与第二空气预热器，所述第二空气预热器的空气出口与燃气燃烧器的空气进口相连；所述燃气预热单元包括沿燃气输送方向依次连接的第一燃气预热器与第二燃气预热器，所述第二燃气预热器的燃气出口与燃气燃烧器的燃气进口相连。3.根据权利要求2所述的碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，其特征在于，所述外热式煅烧窑的烟气出口依次连接第二空气预热器和第二燃气预...

【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：新型
国别省市：