[发明专利]水泥窑富氧燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及窑炉设备技术领域，尤其是一种用于干法水泥窑生产线的水泥窑富氧燃烧系统。

背景技术

能源紧缺、气候异常已经成为当今我国各级政府及各行各业首要关注的热点，随着全球经济的快速增长，对能源的需求越来越大，能源已成为制约经济增长的瓶颈。水泥建材业属高耗能行业，2012年底我国水泥企业已有5000家，干法水泥生产线达到1637条，孰料产能超16亿吨，节能降耗减排任务艰巨。我国水泥窑使用的主要燃料为煤粉，以空气作燃烧助燃剂，燃烧热效率低，导致煤耗高，排放烟尘损失大。长期以来水泥企业非常关注行业节能技术的推广和应用，近几年逐步开展和实施了诸如：采用新型燃烧装置、减少窑墙散热损失、烟气余热回收等节能技术，并取得了较好的节能环保效果。富氧燃烧技术因其节能环保效果的优越性正在受到愈来愈多人的关注，在水泥窑应用富氧助燃技术可获得明显的节能效果与减少大气污染的环保效应，综合效益十分显著，在西方工业国家，富氧燃烧技术被称为“资源性创造技术”。

国内水泥窑应用富氧燃烧技术已有先例，考虑到生产成本问题，大部分企业富氧燃烧系统采用膜法制氧装置来提供富氧空气，富氧流量3000～15000m³/h，富氧浓度为22％－30％，其工作流程为：空气经过空气过滤器滤除掉空气中的粉尘颗粒及油污等杂质，由鼓风机送入富氧膜分离器，通过水环真空泵抽取真空，使富氧膜分离器形成负压，在压力差的作用下，渗透速率较快的氧气率先被分离出来，产生氧气含量为28%左右的富氧空气，富氧空气再经汽水分离器脱除富氧气体中的水分，经高压风机增压后，通入三风道燃烧器喷入回转窑或进入分解炉进行富氧燃烧。单纯膜法制氧提供的富氧空气的流量和浓度都是固定不变的，对水泥窑复杂的生产工艺变化要求的适应性差，节能效果不显著，烟尘排放不达标。

发明内容

本发明的目的是提供一种水泥窑富氧燃烧系统，它可以解决现有的水泥窑节能效果不显著，烟尘排放不达标的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种水泥窑富氧燃烧系统，包括空气过滤器，鼓风机，膜分离器，真空泵，缓冲罐，第一增压风机，第二增压风机，还包括有富氧煤粉燃烧器和分子筛；所述富氧煤粉燃烧器包括壳体；在所述壳体内以其轴线为中心依次设置有油枪通道，旋流风道，煤风道和直流风道；所述壳体一端连接有由多节管子构成的进风管道，所述油枪通道，旋流风道，煤风道和直流风道一端从所述进风管道穿出；所述壳体另一端设置有喷嘴；在所述壳体内的所述旋流风道一端设置有旋流器；所述旋流风道和所述直流风道伸出所述进风管道的一端分别与一次风管道连通；在所述旋流风道和所述油枪通道之间还设置有中心风道；所述进风管道至少有一节管子分为两段，该两段管子通过弹性管连接；所述空气过滤器的入口接收空气，该空气过滤器的出口通过管道与所述鼓风机连接，所述鼓风机的出口与所述膜分离器的入口连通；所述膜分离器的一个出口通过管道与所述真空泵入口连通，另一出口用于排放废气；所述真空泵的出气端与所述缓冲罐连通，该缓冲罐设有两个出气口，一个所述出气口通过管道与所述第一增压风机连通，另一所述出气口通过管道与所述第二增压风机连通；所述第一增压风机的出口与所述第一储气罐的入口连通，所述第二增压风机的出口与所述第二储气罐的一个入口连通；所述第一储气罐的出口分别与所述富氧煤粉燃烧器的所述中心风道和所述煤风道连通；所述第二储气罐的另一个入口与所述分子筛的出口连通，其出口分别与所述富氧煤粉燃烧器的一次风管道和分解炉连通；所述分子筛的进口与干燥器的出口连通，所述干燥器的进口与空压机的出口连通；所述鼓风机，真空泵，第一增压风机，第二增压风机，空压机和电动阀均与电气控制装置连接。

上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述喷嘴为高分散外风喷嘴；所述进风管道通过连接件与移动小车连接。

进一步地：所述弹性管为波纹管。

进一步：所述鼓风机为高压离心风机；所述真空泵为干式罗茨真空泵。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

1）、由于设置了中心风道，所以这种四风道燃烧器的综合节能率可达5%以上；

2）、由于采用膜法制氧和分子筛制氧共同供氧，膜法制氧提供低浓度大流量富氧，分子筛制氧提供高浓度小流量富氧，两者结合在一起可随意调节富氧流量和浓度。所以，采用本技术后，综合节能率可达10%以上，既节约能源，又降低了烟尘、烟气排放，经济效益和环保效益显著。