[发明专利]一种干法回转窑水泥生产的富氧供应系统

说明书

技术领域

本发明涉及干法水泥生产技术领域，具体涉及一种干法回转窑水泥生产的富氧供应系统。

背景技术

长期以来，水泥行业一直是我国国民经济建设的重要基础材料产业，近年来，随着我国经济的高速发展，其行业规模也得以极大的扩张，业内企业虽经多次兼并整合，目前仍拥有规模以上企业近3000家，水泥产量已连续多年位居世界首位。同时，由于水泥行业也是我国主要的高能耗、高排放产业，是工业领域节能减排的重点和难点，其节能减排效果对完成我国能源消耗目标、工业可持续发展起着举足轻重的作用，因此，进一步提升水泥生产技术、加大节能减排力度、提高资源利用率成为水泥行业的主要发展方向。

干法回转窑技术是目前主要发展的水泥生产技术，其具有综合能耗低、产品质量稳定、环境污染相对较小的特点。同时，由于富氧燃烧技术一方面可使火焰温度及黑度提高,加强火焰对物料的辐射传热能力，增强燃烧过程、缩短燃烧时间，另一方面也可因空气量减少,煤燃尽程度的提高,使燃料的燃烧效率提高,达到节能降耗、减少环境污染的效果。因此，在干法回转窑技术的基础上，将其与富氧燃烧技术相结合，就成为水泥生产新技术发展的一个重要技术途径。

通常，采用干法回转窑技术水泥生产过程中，运用富氧助燃时，最常用的方式是将富氧供给回转窑系统和分解炉系统，以实现煤粉于回转窑和分解炉内的富氧燃烧。

如公开号为CN101851073A，名称为“干法水泥孰料烧成装备”的发明专利申请，公开了一种结合富氧助燃技术的干法水泥熟料烧成设备，其技术方案主要是：熟料冷却机换热器输出端连通三路风管分别通入回转窑、回转窑用喷煤管、分解炉，富氧源的输出富氧管输出端分别与喷煤管的一次风管侧向联通、与回转窑连通，与通入分解炉的三次风管连通、与分解炉连通。但该技术方案存在以下技术缺陷：所有富氧的加入方式基本采用在原风管的管侧添加，如在原一、二次风的风管管侧直接添加入富氧，上述方式首先需要在富氧源的输出端添加增压风机，增大了投资和运行费用；其次管侧添加的方式难以实现富氧与原管内空气的充分混合，不易保障操作的稳定性；另外，采用熟料冷却过程中产生的高温冷却风加入富氧后形成高温富氧风，并以此高温富氧风作为煤粉输送的一次风，这一技术措施也存在较大的安全隐患。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种干法回转窑水泥生产的富氧供应系统。本发明采用VPSA（真空变压吸附）所制具有较高氧含量的富氧，在回转窑和分解炉的煤风风机和净风风机吸入口前直接加入到煤风风机和净风风机的进风管中，具有设备投资低、运行能耗低、富氧助燃过程更易调节，且无需改变现有水泥回转窑工艺中的既有设备等优点。

为解决以上技术问题，本发明所提供的技术方案如下：

一种干法回转窑水泥生产的富氧供应系统，其特征在于：包括VPSA制氧单元、煤风风机、多风道煤粉燃烧器、净风风机；所述的VPSA制氧单元连接主管道，所述的主管道上设置有分支管道一和分支管道二分别连接回转窑和分解炉的煤风风机吸入口，所述回转窑和分解炉的煤风风机又分别连接各自的多风道煤粉燃烧器；所述的主管道上设置有分支管道三和分支管道四分别连接回转窑和分解炉的净风风机吸入口，所述回转窑和分解炉的净风风机又分别连接各自的多风道煤粉燃烧器。

空气经VPSA处理后，所得富氧气体的一部分从回转窑和分解炉的煤风风机吸入口吸入，作为富氧煤风分别送至回转窑和分解炉各自的多风道煤粉燃烧器；同时，余下的富氧气体从回转窑和分解炉的净风风机吸入口吸入，作为富氧净风分别送至回转窑和分解炉各自的多风道煤粉燃烧器。

本发明所述的煤粉燃烧器为多风道煤粉燃烧器。

本发明所述的VPSA制氧单元前连接空冷器，空冷器前连接预冷器，预冷器前连接鼓风机。经鼓风机增压后的空气先经预冷器进行降温，再进入空冷器进行再次降温，以满足VPSA的工艺要求制到富氧干气。

优选地，所述的VPSA制氧单元与空冷器之间连接有气水分离器。降温后的气体在气水分离器中脱出气体中的水分，再进入VPSA制氧单元得到富氧干气。

本发明所述的分支管道一、分支管道二、分支管道三和分支管道四上分别设置有空气管道。富氧气体与空气一起从煤风风机和净风风机的吸入口吸入。

本发明所述的VPSA制富氧过程采用多个吸附塔并联。

本发明的有益效果在于：