[发明专利]立式环形预热煅烧窑及两级煅烧的回转窑煅烧系统

说明书

本专利提供一种立式环形预热煅烧窑，它具有二级燃烧器，应用于块状、颗粒状物料的煅烧，使得回转窑的生产能力大幅度提高，产品的能耗大幅度降低，减少氮氧化物的产生。它包括外壳体、内壳体、承料底板、封闭连接板围成的壳体，卸料装置；外壳体的底部连接承料底板，封闭连接板的周边与内壳体相连；外壳体和内壳体围成环形腔体，壳体顶部具有与环形腔体相通的进料通道、尾气排放通道；承料底板中心设有进气口，进气口也是卸料口；卸料装置的驱动机构安装在外壳体外，卸料装置的执行机构伸入承料底板上方与内壳体下端之间的窑腔体内，设置在壳体上的二级燃烧器的出口与窑腔体相通，二级燃烧器的进口与燃料源或/和高温气体源相接。

技术领域

本专利涉及立式预热器及具有含有立式预热器的回转窑煅烧系统。

背景技术

回转窑广泛的应用于水泥、冶金、化工行业对物料的煅烧，应用历史已经超过130年。回转窑的进料端较高，出料端较低，燃料由出料端喷入窑内燃烧，烟气与物料逆向流动，回转窑旋转使得物料更好的与气体进行热交换从而实现煅烧的目的，起初尾气直接排放大气，浪费了能源，后来发明了篦式预热机、旋风预热器等，利用回转窑尾气的余热对物料预热，降低了能源消耗，提高了回转窑产量，对于水泥煅烧，后来又发明了窑外分解炉，整个生产系统所需燃料除了自回转窑出料端喷入外，还在作为第二燃烧区的分解炉喷入燃烧，碳酸盐在分解炉大部分得到分解，这样使得原本在回转窑内对石灰石分解的工序，在入回转窑之前就完成了，从而大大提高了回转窑的产能，进一步降低了水泥熟料的煅烧热耗。水泥熟料生产原料为粉体状。

回转窑对于块状物料尤其用于生产石灰，虽然一种带推头的立式预热器广泛的得到应用，但还没有一种技术如同水泥生产的分解炉式的将物料在进入回转窑之前采用第二燃烧区对物料进行预煅烧，因而回转窑煅烧石灰的热耗高，产能很低。

1.现有在物料粒度≥2mm的“预热器-回转窑-冷却器”煅烧块粒状物料系统中，整个系统所需要的燃料全部来自回转窑窑头燃烧器喷入，预热器的功能作用只是将回转窑产生的尾气余热有限的回收加热物料。

在“预热器-回转窑-冷却器”中，回转窑的传热能力和效率是最低的，尤其是对于煅烧块状石灰石，回转窑单位容积的产量仅不到1.0t/d.m³，约是水泥窑的1/4。由于单位容积产量低，单位重量产品回转窑等设备壳体的热损失就大。因此如何发挥热交换效率相对较高的预热器作用是节能和提高产能的工作方向，比如在回转窑窑尾进料口到窑尾引风机之间提供新热源、增设新的燃烧装置，提高入窑物料的分解率或者预烧成率，就可以大大提高回转窑的产量，但目前还没有相关技术的报道和实际使用。就现有的推头式的立式预热器而言，让预热器承担更多的热分解功能，已经无法实现这个目标。

通常采用的推头式的立式预热器，具有内、外筒体结构，物料置于内、外筒体构成的带托料底的环形空间中，形成环形的物料层，参加热交换的物料层的高度一般2.0m左右,回转窑排放出来的烟气上升进入到环形物料层进行热交换，被加热后的物料通过液压推头将物料推入回转窑内，尾气则从顶部排出。根据回转窑的大小配置不同规格的立式预热器，在外筒体周边可以设置多个甚至十个以上推头，相应的分成多个甚至十个以上物料储存室，烟气在储存室中进行热交换，推头交替的将物料推入回转窑内，推头作往复运动。

这种立式预热器虽然外形尺寸很大，但实际储存的物料量不大，物料层和整个系统装置的阻力比较大，物料层的高度比较低，物料与烟气热交换的时间不够充分，排放废气的温度仍然还比较高，热能利用率不高，并且，推头往复运动夹带物料产生漏料现象，需要设置若干个承接漏料的集料管和斗，再人工处理这些漏料，显然气体的密闭性也不好，漏入的空气比较多，造成热交换烟气的实际温度下降。