节能增效型双温度场回转窑制造技术

一种节能增效型双温度场回转窑，它解决了现有技术存在的窑规模过大、热效率低，耗能高、预热差等问题，由回转窑、冷却器、预热器、窑头燃烧器和内置燃烧器等组成，其技术要点是：将燃料按比例分配给两个温度场，助燃风、第一温度场燃料通过窑头燃烧器与经冷却器换热升温的二次空气混合燃烧，作供给物料在窑内二次焙烧的第一温度场；部分经冷却器换热升温（或辅助助燃供风系统提供）的二次空气经第二温度场助燃风管和经第二温度场燃料管的第二温度场燃料通过内置燃烧器喷入预热器内燃烧，作供给物料在预热器内一次焙烧的第二温度场。与现有设备和工艺相比，热源分布科学、合理，占用空间少，热效率高，耗能低、预热好，可提高窑产量和产品质量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种由预热器、回转窑、冷却器、窑头燃烧器、内置燃烧器组成的 状物料焙烧设备，特别是一种主要用于焙烧活性石灰、轻烧白云石、菱镁矿、铝矾土等块状 物料的节能增效型双温度场回转窑。该设备尤其适合于产能大于looot/d的生产线，是单 机大型化生产线的最佳选择。
技术介绍
目前，活性石灰、轻烧白云石、菱镁矿、铝矾土等块状物料焙烧过程中普遍应用的 由竖式预热器、回转窑、竖式冷却器组成的回转窑焙烧设备，已成为节能型的高活性石灰生 产作业的推广技术，并且在一些文献上也作了报导。如专利公开号为CN1753843A的“煤粉 注入回转窑的方法和燃烧装置及生产CaO的方法和设备”以及专利公开号为CN101659522A 的“一种煅白生产机”等，其中，前者提供了通过使用煤粉来生产石灰的方法和设备，后者提 供采用了高效预热器，可以利用窑尾高温烟气对物料进行预热，然后再进入回转窑煅烧，使 高温烟气的余热得到充分利用。还有的文献对现有回转窑焙烧设备中的竖式预热器、回转 窑、竖式冷却器等装置存在的缺陷，分别提出了相应的改进，使该顶技术更加成熟。本申请 人就曾针对现有竖式预热器存在的物料受热不均勻，通风阻力大和不均勻，局部死区结壳， 热交换状态不能调整等问题，设计出一种专利公开号为CN101382392A的“列管式预热器”， 它具有运行可靠，热气体分布均勻、物料受热均勻、物料整体下移无死区、物料运行通畅、烟 气流通过程中阻力均勻不偏风，运行中排烟温度可调等优点。但是，现有的所有的活性石 灰、轻烧白云石、菱镁矿、铝矾土等块状物料回转窑焙烧设备中，热源只是由设置在回转窑 窑头的多通道燃烧器一处供给。该多通道燃烧器既是回转窑内物料焙烧的热源，又是窑尾 竖式预热器物料预热的热源，略显热能供应不足和热源分布不合理、热效率低，主要原因是 窑尾预热器的热源由设置在窑头的多通道燃烧器提供，多通道燃烧器产生的热烟气，通过 回转窑输送至竖式预热器，存在的问题主要包括以下几个方面1.由于受窑尾排气口高温烟气通过速度的限制，回转窑产量越大，其直径越大、 同时窑体越长，因而占用的空间就越多，从而增加了设备成本；2.回转窑的窑体直径和窑体长度增大，使窑体散热增加、热效率降低；3.回转窑的窑体直径和窑体增大，使回转窑所需传动功率增大，电力消耗增多；4.热烟气从窑头输送至窑尾的过程中，温度下降30(T50(TC，使入预热器预热物 料的热能明显不足，严重影响预热器内物料的预热效果以及回转窑的产量和产品质量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种节能增效型双温度场回转窑，解决现有技术中存在 的窑规模过大、热源结构不合理、热效率低，能耗高、预热低等问题，与同类设备相比，其热 源结构分布科学、合理，占用空间少，热效率高，预热效果好，显著地提高了回转窑产量和产品质量。本技术所采用的技术方案是采用的节能增效型双温度场回转窑，包括回转 窑、设置在回转窑窑头的多通道燃烧器和冷却器、设置在回转窑窑尾的预热器，其技术要点 是在所述预热器内设置内置燃烧器，在所述回转窑尾部设有第二温度场燃料管路和第二 温度场助燃空气管路，所述第二温度场燃料管路一端与所述内置燃烧器相连，另一端与所 述第二温度场燃料供应系统相连；所述第二温度场助燃空气管路一端与所述内置燃烧器相 连，另一端与设置在回转窑窑头的冷却器或辅助助燃空气供风系统相连。与一次风供风系统和第一温度场燃料供应系统连接的所述多通道燃烧器，将一次 助燃风和燃料充分混合后，再与所述冷却器经换热升温的二次助燃风相混进行燃烧，作为 供给物料二次焙烧的第一温度场，所用燃料占燃料总量的3(Γ70% ；所述预热器采用带有内 置燃烧器的列管预热器，所述内置燃烧器与所述第二温度场助燃空气管路和第二温度场燃 料管路连接，将经所述冷却器换热升温输出的二次助燃风和燃料充分混合后，喷入所述列 管预热器内燃烧，作为供给物料在所述列管预热器内一次焙烧的第二温度场，所用燃料占 燃料总量的70 30%。所述带有内置燃烧器的列管式预热器顶部为料仓，多个独立的喂料管分别沿所述 料仓底部圆周均勻分布，所述喂料管底部与带有有独立排气管的列管式预热室相连，在所 述列管式预热室下部，设有中心出料仓，在所述中心出料仓正对所述列管式预热室的出料 口处设置推料装置，所述中心出料仓的底部通过转运溜槽和密封装置与回转窑连通。所述内置燃烧器设置在所述预热室的外壁上。所述内置燃烧器设置在所述转运溜槽的侧壁上。所述内置燃烧器设置在所述中心出料仓的顶部的中心。本技术具有的优点及积极效果是由于本技术是在现有由竖式预热器、 回转窑、竖式冷却器组成的节能型高活性石灰生产成熟技术的基础上改进的，所以很容易 实现。它根据物料在整个系统中的热化学过程，将物料的焙烧热源结构进行科学的分配，即 将燃料采用一分为二的合理设计方案，来实现本技术任务的目的。首先通过采用在回转窑窑尾增设内置式燃烧器的工艺改善物料焙烧的热源结构 的分配。采用将燃料一分为二的设计方案，即将燃料分配为第一温度场燃料和第二温度场 燃料。一次助燃空气和第一温度场燃料在所述回转窑窑头的窑头燃烧器混合后，与经所述 冷却器换热升温后的二次助燃空气混合燃烧，作为供给物料在所述回转窑内二次焙烧的第 一温度场。使物料在回转窑内完成第二次焙烧过程。这样就降低了回转窑内的燃料燃烧等 产生的热烟气量，减少其在回转窑内所占的空间。有利于降低回转窑窑体直径，从而达到降 低回转窑窑体散热损失和提高回转窑系统热效率的目的。部分经所述冷却器换热升温后的 二次助燃空气(或由辅助助燃空气供风系统提供的助燃风)通过第二温度场助燃空气管与 通过第二温度场燃料管的第二温度场燃料经所述设置在回转窑窑尾的内置燃烧器喷入所 述预热器内燃烧，作为供给物料在所述预热器内一次焙烧的第二温度场，，这样一来，预热 器内除接受回转窑供给的第一温度场通过回转窑输送的热烟气外，利用新设置的作为第二 温度场热源的内置燃烧器，为物料在预热器内进行热交换的同时完成第一次焙烧过程创造 了良好条件，从而提高了物料在预热器内的分解率，降低了回转窑窑体长度，达到了降低了 窑体散热损失，提高了回转窑系统热效率、产量和产品质量的目的。其次采用本申请人已经成功应用的“列管式预热器”的专利技术(专利公开号为CN101382392A)，并在列管式预热器内设置内置燃烧器。提高列管式预热器利用高温热烟气 的余热的能力，明显的增加预热器的预分解能力，从而显著提高回转窑的产量和产品质量。因此，本技术从根本上解决了现有技术存在的窑体规格大、热效率低，耗能 多、预热效果差等问题。实际检验证明，以生产石灰为例，其与同规格的石灰回转窑焙烧装 置相比，产量可以提高50 80% ；节能35 50% ；成品活性度提高3(T50ml。以下结合附图对本技术作进一步描述。附图说明图1是本技术的一种具体结构示意图。图2是图1中的一种预热器的I型结构示意图。图3是图1中的一种预热器的II型结构示意图。图4是图1中的一种预热器的III型结构示意图。图中序号说明1料仓、2喂料管、3预热室、4转运溜槽、5密封装置、6排气管、7中心出料仓、8推 料装置、9内置燃烧器、10预热器、11耐火材料、12回转窑、13冷却器，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种节能增效型双温度场回转窑，包括回转窑、设置在回转窑窑头的多通道燃烧器和冷却器、设置在回转窑窑尾的预热器，其特征在于：在所述预热器内设置内置燃烧器，在所述回转窑尾部设有第二温度场燃料管路和第二温度场助燃空气管路，所述第二温度场燃料管路一端与所述内置燃烧器相连，另一端与所述第二温度场燃料供应系统相连；所述第二温度场助燃空气管路一端与所述内置燃烧器相连，另一端与设置在回转窑窑头的冷却器或辅助助燃空气供风系统相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘显龙，蔺江宁，郭任哲，
申请(专利权)人：鞍山市华杰建材技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]