[发明专利]一种适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于干法水泥生产技术领域，特别是涉及一种适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法及其装置。

背景技术

目前，在水泥行业中，一些欧美发达国家对水泥窑富氧燃烧技术进行了长期深入的研究，诸如像Lafarge Corporation-Alpena等美国水泥厂加装了富氧助燃设备；国内涌现了大批优秀的制氧设备生产厂家并应用于国内一些水泥生产线上。

新型干法水泥生产工艺对原煤的设计有一定的要求，一般回转窑煅烧用煤质量要求：灰分A_d<27%，挥发分V_daf>25%，发热量Q_net，ar>21000kJ/kg。然而在很多生产线上，由于原煤的灰分过高，热值过低，往往导致燃料的不完全燃烧等一系列问题，严重影响了熟料生产过程中的能耗水平。针对新型干法水泥生产的新工艺，在分解炉系统和回转窑系统分别加入富氧空气以促进燃料的充分燃烧，稳定整个窑系统的热工制度和提高水泥质量已作为水泥窑富氧燃烧的主流方案应用于一些水泥生产企业中。

但是，现阶段国内外针对水泥窑富氧燃烧技术的大多停留在在如何降低单位熟料的煤耗上，基本没有涉及到减少NO_x的排放浓度。因此在好多生产线加装富氧助燃设备后虽然在节能方面取得了一定的效果，但在降低NO_x的排放浓度、特别在降低分解炉内产生的NO_x浓度并没有取得良好的效果，在一些生产线上反而有一定程度的增加，产生了NO_x排放造成的环保新问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法及其装置。

本发明根据新型干法水泥生产线的特点，在回转窑和分解炉的相应位置通入稳定的富氧空气，达到节能降耗及降低NO_x排放浓度的目的。本发明的目的在于既能降低单位熟料煤耗、又能降低NO_x排放浓度的基于膜法制氧的水泥窑环保型富氧燃烧方法。

本发明的目的之一是提供一种具有能够有效的降低水泥窑特别是使用劣质煤水泥窑的NO_x排放浓度以及提高水泥窑煤粉的完全燃烧程度，从而达到节能降耗及降低NO_x排放浓度的环保效果，能实现热量回收利用等特点的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法。

本发明适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法所采取的技术方案是：

一种适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法，其特点是：适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法包括以下工艺步骤：

（1）制备富氧空气

采用膜法制氧方式，使用膜分离器产生富氧空气；

（2）富氧助燃

制备的富氧空气分三部分进行富氧助燃，第一路通过空气冷却器后进入窑头煤风管道，第二路通过一次风机送入窑头净风管道，第三路通过分解炉分级燃烧脱硝管送入分解炉。

本发明适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法还可以采取如下技术措施：

所述的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法，其特点是：膜法制氧时，过滤后的干净空气通过离心风机送入膜分离器产生25-30%的富氧空气。

所述的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法，其特点是：膜法制氧时，膜分离器的负压由干式罗茨真空泵提供，出口富氧空气温度为110-150℃。

所述的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法，其特点是：富氧空气三部分进行富氧助燃时，第一路进入窑头煤风管道、第二路送入窑头净风管道、第三路送入分解炉的富氧空气的体积比为1:1-3:2-3，分解炉的主燃区空气过剩系数为0.5-0.9。

所述的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法，其特点是：富氧空气三部分进行富氧助燃时，每一路的流量采用手动调节阀进行调节。

所述的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧方法，其特点是：第一路富氧空气通过空气冷却器降至50-90℃后进入稳压缓冲罐，然后送入窑头煤风管道；第二路富氧气体通过稳压缓冲罐后用一次风机送入窑头净风管道内。

本发明的目的之二是提供一种具有结构简单，操作方便，能够有效的降低水泥窑特别是使用劣质煤水泥窑的NO_x排放浓度以及提高水泥窑煤粉的完全燃烧程度，从而达到节能降耗及降低NO_x排放浓度的环保效果等特点的适用于水泥窑的环保型富氧燃烧装置。

本发明适用于水泥窑的环保型富氧燃烧装置所采取的技术方案是：