[发明专利]一种微波与电能煅烧水泥熟料的方法及系统

说明书

本发明公开了一种微波与电能煅烧水泥熟料的方法及系统，方法如下：生料配料；配好生料加水后通入对辊造粒机中，形成颗粒物料；颗粒物料喂入烘干预热机，利用窑尾热烟气配合电能烘干并预热物料至一定温度，并将预热后的高温废气输送至余热发电系统；预热后的物料送入微波煅烧装置中，利用余热发电系统与太阳能收集系统产生的电能作为微波煅烧装置的能量输入，进行碳酸钙分解反应，使得生料入窑分解率为93‑97％，分解产生的废气通入二氧化碳捕集系统；预分解后的物料通入回转窑，经过高温煅烧后成品进入篦冷机，冷却得到水泥熟料，熟料冷却产生的高温烟气输送至余热发电系统。本发明实现节能降耗，兼顾二氧化碳捕集提纯，减少温室气体排放量。

技术领域

本发明涉及环保水泥技术领域，特别是涉及一种微波与电能煅烧水泥熟料的方法及系统。

背景技术

水泥行业作为二氧化碳排放量大户，虽然已经在节能降耗方面取得了一定成绩，但是受限于行业自身特点，在碳减排领域发展仍然存在许多困难。

一方面，现阶段水泥行业一般由化石能源提供热量，化石能源在高温下与氧气反应即会生成二氧化碳气体，造成碳排放量增加；另一方面，水泥熟料原料主要成分为碳酸钙，碳酸钙在高温条件下分解，会生成大量二氧化碳气体。除此之外，传统水泥生产工艺废气中二氧化碳浓度在35％左右，捕集提纯难度大、成本较高。这些先天条件导致水泥行业在碳减排领域举步维艰。

如何通过降低化石能源用量，来实现节能降耗降低二氧化碳排放量，成为了近年来行业里主要关注的方向。微波作为一种加热介质，具有加热均匀，热效率高的特点。微波的能量来源主要来自于电能，现阶段大部分水泥生产线均配置有窑头及窑尾热烟气再利用的余热发电系统能够提供一部分电能，另外水泥生产线拥有大量的空间及建筑物顶棚可以用于太阳能收集发电，这就为水泥生产线利用微波能源(配合电能)部分取代化石能源煅烧水泥熟料创造了条件。

但是微波煅烧水泥熟料目前还存在一定的困难，一方面氧化钙与氧化硅吸波性能极差，且这两种物质在水泥生料中占比又超过80％，因此常规配料方法制备生料，难以通过微波进行加热；另一方面新型干法水泥生产工艺中物料以悬浮态的形式进行预热预分解，大量气体的存在又使得微波能量在传递过程中无法直接作用于物料本身。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)水泥行业大量的化石能源使用及生料煅烧自身产生大量二氧化碳，导致在碳减排领域的发展进展缓慢；

(2)传统型干法水泥生产工艺废气中二氧化碳浓度低，捕集提纯难度大，成本高；

(3)常规生料配料及悬浮态预热预分解机制，导致物料难以通过微波加热进行碳酸钙分解流程。

综上所述，找到一种降低水泥行业化石能源使用量，实现节能降耗，利用系统余热发电及太阳能能源进行微波煅烧水泥熟料的方法及系统；同时兼顾二氧化碳捕集提纯，从而减少排放量，对推进我国水泥行业的发展具有重要意义，符合国家发展的政策要求。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种微波与电能煅烧水泥熟料的方法及系统，该方法取消原新型干法工艺中的预热预分解部分，保留原回转窑及窑头篦冷机，利用对辊造粒机、烘干预热机以及微波煅烧装置完成生料预热及碳酸钙分解。利用系统余热发电与太阳能能源提供电能，电能转化为微波能输入取代原窑尾分解炉使用的化石能源，实现节能降耗，兼顾二氧化碳捕集提纯，减少温室气体排放量的效果。

本发明是这样实现的，一种微波与电能煅烧水泥熟料的方法，包括如下步骤：

S1、进行生料配料；