一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统技术方案

本发明专利技术涉及一种工业炉烟气余热利用技术——一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征是，由预热煤气的金属换热器(1)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(1)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，具有以廉价煤气取代高热值燃料、降低产品能耗和成本的优势，在建材、化工、冶金等行业的，回转窑焙烧、煅烧、固体还原和矿料预处理等工艺，以及在回转窑工艺的节能技术改造方面，有着广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，涉及工业炉烟气余热利用
，主要用于建材、化工、黑色冶金和有色金属冶炼等行业的，块粒状物料的回转窑焙烧、煅烧、固体还原冶炼和矿料预处理等工艺，以及回转窑工艺的节能技术改造。2.
技术介绍
从中国专利技术，相近领域专利技术与技术专利检索情况来看，
技术介绍
情况如下。李俊峰1996年11月申请1998年5月公开的李俊峰专利技术的，一种用于水泥回转窑的燃烧系统，是一种利用水泥孰料冷却器预热助燃空气的设施；沈阳铝镁设计研究院2007年8月申请的，于国友王忠心等专利技术的，一种白云石煅烧余热回收方法及系统(2009.3.4公告)，提出的是一种用于回转窑窑头产品余热回收的方法；江苏大学申请的，张西良、毛翠云、冯爱新专利技术的，球团生产装备余热内外循环综合回用方法及其热风流系统(申请号200910031988.7)，提出的是一种铁团矿焙烧回转窑窑尾烟气余热用链篦机预热炉料来回收；山东省滨州市石珍明申请设计的，新型干法水泥回转窑燃烧器一次空气利用余热节能装置(技术申请号201020510790.5)，提出利用水泥熟料冷却器低温段冷却风作为一次鼓风机引风；公告的山东奥鹏工贸有限公司申请的，李军远、杨为振等设计的节能回转窑煅烧系统(技术申请号200920227150.0)，于2010年6月公告了一种利用预热管预热炉料的回转窑煅烧系统。上述专利均没有涉及到以低热值煤气为燃料的回转窑工艺或回转窑燃烧系统。中冶焦耐工程技术有限公司2006年9月申请的，杨耕桃王洪涛等专利技术的石灰回转窑低热值煤气富氧燃烧工艺，提出了在助燃空气中掺入纯氧来利用低热值煤气作为回转窑燃料。虽然中冶焦耐工程技术有限公司的“石灰回转窑低热值煤气富氧燃烧工艺”提出了用低热值煤气来作石灰回转窑的燃料从技术上是可行的，确实是一种减少燃烧烟气体积的有效方法，但是存在下述问题，一、在富氧度25%以下，不大于2000X4.18kJ/Nm3发热值的煤气，回转窑排烟温度会比高发热值燃料回转窑的高得多，窑尾炉料预热器热平衡难于保证，进入除尘器的烟气温度会过高。常规生产中以增大冷风的兑入量，这又会导致除尘排烟系统设备负荷过大。二、工业氧制作成本高，从经济上远远比不上免费的空气。三、工业氧属于高能耗产品，工质耗能量高达0.4kgce/m3,对产品工序能耗的降低起了负面的影响。四、对(2000 2500) X4.18kJ/Nm3发热值范围的煤气，对工业氧没有富余的情况，回转窑工艺煤气富氧燃烧则具有相当大的局限性。本专利意图避免和解决上述问题。从国内外文献资料检索来看，虽然，用金属换热器回收烟气余热以预热燃烧介质的燃烧介质预热器与燃烧介质预热器在许多工艺的工业炉烟道系统上被广发应用，但是在回转窑燃烧系统与回转窑工艺配置两个方面，却还没有。究其原因，可能是低热值煤气回收与制作技术进步导致低热值煤气发热值下降、燃料涨价和回转窑燃烧条件独特。本专利试图填补上述技术空白。从国内生产现状来看，在块粒状物料回转窑焙烧或煅烧或固体还原冶炼工艺中，仅局限于利用炉料预热器(6)进行回转窑窑尾烟气的余热回收。炉料预热器(6)包括，早期的干法水泥煅烧与石灰煅烧用链篦机，现今的水泥稀相流态化预热器与石灰煅烧用竖式预热器。许多建材、陶瓷、化工、冶金特别是有色冶金等行业的回转窑工艺，仅停留在，利用回转窑窑尾烟气产出低参数、低利用率的蒸汽产品上。有的甚至还在采用喷水或吹风，以间接冷却回转窑烟气。回转窑煅烧、焙烧或固态还原工艺，一般窑内温度均在1200°C以上。回转窑燃烧系统需要采用如煤粉、焦粉、焦炉煤气、天然气等高热值的燃料。少数需然采用了低热值的燃料，但是还是掺烧了大量高热值燃料，有的甚至不惜在炉料中超出还原剂用量地配入高热值的原煤、石油焦或焦粉。当今的能源危机，造成了以下回转窑工艺的燃料应用局面:昂贵的燃油应用于回转窑燃烧系统，在中国基本取缔；高热值优质煤炭的价格在快速上涨，且供应不稳定；高热值煤气价格快速上涨且供应有限。为了回避煤质不断下降，灰分不断增高，严重影响回转窑所需要完成的煅烧、焙烧或固态还原工艺等问题，大有将贫煤气化成低热值煤气的趋势。和钢厂回收的如高炉煤气、转炉煤气等低热值煤气一样，高灰分劣质煤的气化燃料，越来越具有价格低廉的经济优势。这些低热值煤气的燃烧特点是:燃烧介质预热温度要求高、单位产品产出的烟气量大、助燃空气需要量也大。为了适应低热值煤气这个燃料选择趋势，解决上述技术难题，本专利专利技术人员本着回收回转窑窑尾烟气余热直接返回到回转窑本身的基本节能理念，利用现有技术成熟的炉料、煤气、空气预热设备设计出新颖的回转窑节能工艺与回转窑燃烧系统技术方案——一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统。3.
技术实现思路
一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其基本技术特征是，它由预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)或预热一次空气的金属换热器(2)，或者有第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)或预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。溜料烟罩(5)在各个行业的略有差异，如回转窑石灰煅烧叫作转运溜槽，在有色冶炼行业的回转窑焙烧为加料管和沉降室。炉料预热器(6)，包括竖式预热器，链箅机，竖茼、旋风、悬浮、沸腾干燥器等。除尘器(7)包括，旋风除尘器，袋式除尘器，静电除尘器，喷雾半干法除尘器，各类加碱湿法除尘器，及其组合。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热煤气的金属换热器(I)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质煤气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。炉料预热器(6)包括，竖式冷却器，链箅冷却机，圆筒冷却器等。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热一次空气的金属换热器(2)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质一次空气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热煤气的金属换热器⑴与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，由预热煤气的金属换热器(1)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(1)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(1)或预热一次空气的金属换热器(2)，或者有第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)或预热煤气的金属换热器(1)，最后再集总进入除尘器(7)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何红兵，聂春分，
申请(专利权)人：湖南省冶金规划设计院，
类型：发明
国别省市：湖南;43