用于水泥窑余热发电工艺的窑外分解技术

摘要

一种用于水泥窑余热发电工艺的窑外分解技术，其特点是窑烟气和生料全部通过本工艺系统，采用负压操作运行，又实现了部分物料炉外循环工艺，本发明能提高窑产量80％以上，提高发电量30-40％，又能规模化生产。

说明书

本发明是属于在流化床中预烧制造水泥，同时利用窑烟气余热发电方法的一种改进。

窑外分解技术是70年代发展起来的一种水泥熟料煅烧新技术，该方法是在悬浮预热器与旋窑之间增设了一个分解炉，在炉中加入60％左右的燃料，使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程，以悬浮态或流化态形式使其迅速地进行热交换，从而使入窑生料的分解率提高到75％以上，由此降低了回转窑的热负荷，又提高了窑的生产率。

利用水泥窑余热发电技术，已有技术均采用传统的中空窑带余热锅炉的工艺模式，这种工艺流程窑产量小、效率低、热耗高、发电生产线规模小。我院早期申请的专利85100898虽采用流态化原理将冷风、冷料直接送入分解炉，省去4至5级预热器，但其工艺流程尚不完善，该专利的窑烟气不通过分解炉系统，生料部分经过分解炉分解后入窑，而其余部分生料直接入窑，该专利采用正压操作，分解炉所用燃烧空气为风机鼓入的常温空气，热耗尚高，系统规模又小。

本发明的目的是：改进工艺流程，充分利用窑烟气余热，提高生料分解率及窑产量，同时降低能耗，提高经济效益。

本发明特征是：

(1)窑烟气全部通过本工艺系统，其流程是出窑烟气先入流态化分解炉，经1-3级旋风收尘器，然后入余热锅炉及电收尘器；

生料可全部喂入流态化分解炉，也可部分喂入分解炉，预热、分解后经1-3级旋风收尘器后入窑；

(2)流态化分解炉及配套的1-3级旋风收尘器；

(3)在一级收尘器下，设有高温比例分料器，根据系统运行情况使部分或全部物料重新入流态化分解炉，实现部分分解料炉外循环工艺；

(4)全系统在负压操作下运行，生料、煤粉直接进入流态化分解炉，从窑头抽取的热风经三次风管入流态化分解炉。

本发明的工艺流程在附图1中明示。

图中：1.回转窑 2.罗茨风机 3.流态化分解炉 4.一级旋风收尘器 5.二级旋风收尘器 6.余热锅炉 7.汽轮发电机组8.引风机 9.电收尘器 10.高温比例分料器

图2是分解炉示意图。

本发明优点：

1.流态化分解炉在负压操作下运行，生料在850℃-900℃温度下预热和分解，使碳酸钙分解率达75％以上，窑产量提高80％。

2.已有的中空窑烟气含尘大，系统漏风大，积灰多，影响余热锅炉效率及规模，本发明系统中高效旋风收尘器总效率达95％左右，所以烟气参数稳定，流量高，废气温度高达850℃，可提高发电量30-40％。本发明可与卧式或立式余热锅炉配套，并且有规模效益，提高了余热发电整体水平。

3.节省了4-5级预热设备，节约了设备投资。

本发明实施例：

附图1中所示的工艺流程即目前在呼和浩特市水泥厂2#窑实施。生料不经预热器直接喂入流态化分解炉，燃烧用的煤粉由输送泵从窑头直接喂入分解炉下部，所需燃烧空气大部分通过三次风管从窑头抽取热风提供，分解炉的流化风由罗茨风机从底部鼓入，出窑尾烟气进入分解炉中部，生料在分解炉中预热并分解后由二级旋风收尘器收下入窑，此系统可使生料分解率达75％以上，为了提高分解炉的热效率及操作稳定性，由一级旋风收尘器收下的部分物料通过高温比例分料器控制重新返回分解炉，以此形成炉外循环，由二级旋风收尘器的高温烟气(约850℃左右)入余热锅炉供发电之用。