[发明专利]一种双向焙烧的双膛竖窑及焙烧方法

说明书

本发明涉及一种双向焙烧的双膛竖窑及焙烧方法，包括旋转加料斗、开闭闸板、喷枪保护罩、喷枪、窑膛、中心喷嘴、出料机和支撑框架。其有益效果是：通过增设中心喷嘴，实现焙烧窑膛的并流焙烧和蓄热窑膛的逆流焙烧，将原有双膛竖窑的全并流焙烧方式，调整为“并流焙烧+逆流焙烧”的双向焙烧方式，可使竖窑的中心与周边的热量分配均匀，解决因竖窑窑膛半径过大引起的物料欠烧等诸多问题，提高产品焙烧质量，特别适用于800t/d及以上的大规格双膛竖窑，既为双膛石灰竖窑大型化提供了新的技术途径，也为低热值燃料双膛竖窑发展提供了新的技术途径，以低氧化氮、低热值廉价燃料、低热耗、低粉灰率的明显优势可替代回转窑，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明涉及工业炉窑技术领域，特别是涉及一种双向焙烧的双膛竖窑及焙烧方法。

背景技术

目前，国内高质量的活性石灰大多采用回转窑或双膛竖窑生产。相比较于双膛竖窑，回转窑的主要缺点是：占地大、热耗高、NO_X(氮氧化物)严重超标，并且难以单独使用热值低于3000kcal/m³以下的低热值燃料如煤气。而双膛竖窑作为生产高质量活性石灰的主力窑型，可以使用液体燃料、固体燃料及各种高低热值燃料，已在国内外得到广泛应用。双膛竖窑具有的工艺原理先进和低热耗的特点，是石灰行业公认的生产高质量石灰的先进设备。此外，双膛竖窑的附属设备成熟可靠，其操作控制已达到高度自动化及智能化。另外，就双膛竖窑而言，双膛竖窑的规格越大其造价越经济，与同规格的回转窑相比造价也低，应用前景广阔。但是，目前双膛竖窑的规格只能发展到800t/d，主要存在以下技术问题亟待解决：

1)随着当量直径的增大，竖窑的几何尺寸(高度、宽度或直径)也必然按一定的比例增大，热气流相对于焙烧带下部中心部位的偏离也随之增大，离开焙烧窑膛焙烧带的热气流在下降过程中是直接通过周边排入该窑膛的环形通道，再通过两窑膛的连接通道进入蓄热窑膛环形通道，这使得高温气体在向下流动的过程中，远离焙烧带下部中心部位，使热气流发生偏离，中心部位气流密度低、携带热量少，造成该部位物料供热不足产生欠烧，当窑炉的规格当量越大时，偏离现象越明显；

2)随着产量规模的增大，竖窑因窑膛半径过大，来自蓄热窑膛冷却带用于冷却物料的空气流在上升进入该窑膛焙烧带下部时，受气流分布的影响，冷却空气与物料进行换热形成的热空气主要进入焙烧带下部的中间区域，且其温度要低于物料温度，故使物料被吸收热量造成进一步欠烧；

为了补偿上述因窑膛半径过大带来的缺陷，一般就需要额外增加焙烧带的高度，这样带来的问题是窑体过高，高温气体流动阻力损失大，增加了设备的电耗，也增加了工程的造价；

3)存在着低热值燃料的双膛竖窑的物料分解缓慢问题：

焙烧窑膛的焙烧带：在煤气等低热值燃料不预热的条件下，燃料燃烧速度较慢，物料的平均温度低，废气温度与物料温度的温差小，物料分解速度慢，热耗高、废气量大，焙烧工艺优势不大；

蓄热窑膛的焙烧带：废气温度与物料温度几乎没有温差，物料不分解，周期轮换后的焙烧，还要利用一部分燃料来提高物料的温度，增加热耗；

4)现有双膛竖窑上部的喷枪保护罩直接固定在窑壳上，随着窑膛半径的增大，窑体加高，造成悬臂结构梁增加过长，给悬臂式喷枪保护罩的安装带来的难度加大，使得喷枪易发生倾斜或失稳等问题。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种双向焙烧的双膛竖窑及焙烧方法，通过增设下部中心喷嘴，使燃料在焙烧窑膛内进行并流焙烧、在蓄热窑膛中部进行逆流焙烧，将原有的双膛竖窑的全并流焙烧方式，调整为“并流焙烧+逆流焙烧”的双向焙烧方式，可使竖窑的中心与周边的热量分配均匀，解决因竖窑窑膛半径过大引起的物料欠烧等诸多问题，提高产品焙烧质量，特别适用于800t/d及以上的大规格双膛竖窑，既为双膛石灰竖窑大型化提供了新的技术途径，也为低热值燃料双膛竖窑发展提供了新的技术途径，以低氧化氮、低热值廉价燃料、低热耗、低粉灰率的明显优势可替代回转窑，具有广阔的发展前景。