[發明專利]一種利用低熱值煤氣的回轉窯燃燒系統

無效

• 申請號: 201110358917.5
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN103105058A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 何紅兵;聶春分
• 申請（專利權）人: 湖南省冶金規劃設計院
• 主分類號: F27B7/34
• 分類號: F27B7/34;F27D13/00;F27D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術領域

一種利用低熱值煤氣的回轉窯燃燒系統，涉及工業爐煙氣余熱利用技術領域，主要用于建材、化工、黑色冶金和有色金屬冶煉等行業的，塊粒狀物料的回轉窯焙燒、煅燒、固體還原冶煉和礦料預處理等工藝，以及回轉窯工藝的節能技術改造。

2.背景技術

從中國專利技術，相近領域發明與實用新型專利檢索情況來看，背景技術情況如下。

李俊峰1996年11月申請1998年5月公開的李俊峰發明的，一種用于水泥回轉窯的燃燒系統，是一種利用水泥孰料冷卻器預熱助燃空氣的設施；沈陽鋁鎂設計研究院2007年8月申請的，于國友王忠心等發明的，一種白云石煅燒余熱回收方法及系統(2009.3.4公告)，提出的是一種用于回轉窯窯頭產品余熱回收的方法；江蘇大學申請的，張西良、毛翠云、馮愛新發明的，球團生產裝備余熱內外循環綜合回用方法及其熱風流系統(申請號200910031988.7)，提出的是一種鐵團礦焙燒回轉窯窯尾煙氣余熱用鏈篦機預熱爐料來回收；山東省濱州市石珍明申請設計的，新型干法水泥回轉窯燃燒器一次空氣利用余熱節能裝置(實用新型申請號201020510790.5)，提出利用水泥熟料冷卻器低溫段冷卻風作為一次鼓風機引風；公告的山東奧鵬工貿有限公司申請的，李軍遠、楊為振等設計的節能回轉窯煅燒系統(實用新型申請號200920227150.0)，于2010年6月公告了一種利用預熱管預熱爐料的回轉窯煅燒系統。上述專利均沒有涉及到以低熱值煤氣為燃料的回轉窯工藝或回轉窯燃燒系統。

中冶焦耐工程技術有限公司2006年9月申請的，楊耕桃王洪濤等發明的石灰回轉窯低熱值煤氣富氧燃燒工藝，提出了在助燃空氣中摻入純氧來利用低熱值煤氣作為回轉窯燃料。雖然中冶焦耐工程技術有限公司的“石灰回轉窯低熱值煤氣富氧燃燒工藝”提出了用低熱值煤氣來作石灰回轉窯的燃料從技術上是可行的，確實是一種減少燃燒煙氣體積的有效方法，但是存在下述問題，一、在富氧度25％以下，不大于2000×4.18kJ/Nm³發熱值的煤氣，回轉窯排煙溫度會比高發熱值燃料回轉窯的高得多，窯尾爐料預熱器熱平衡難于保證，進入除塵器的煙氣溫度會過高。常規生產中以增大冷風的兌入量，這又會導致除塵排煙系統設備負荷過大。二、工業氧制作成本高，從經濟上遠遠比不上免費的空氣。三、工業氧屬于高能耗產品，工質耗能量高達0.4kgce/m³，對產品工序能耗的降低起了負面的影響。四、對(2000～2500)×4.18kJ/Nm³發熱值范圍的煤氣，對工業氧沒有富余的情況，回轉窯工藝煤氣富氧燃燒則具有相當大的局限性。本專利意圖避免和解決上述問題。

從國內外文獻資料檢索來看，雖然，用金屬換熱器回收煙氣余熱以預熱燃燒介質的燃燒介質預熱器與燃燒介質預熱器在許多工藝的工業爐煙道系統上被廣發應用，但是在回轉窯燃燒系統與回轉窯工藝配置兩個方面，卻還沒有。究其原因，可能是低熱值煤氣回收與制作技術進步導致低熱值煤氣發熱值下降、燃料漲價和回轉窯燃燒條件獨特。本專利試圖填補上述技術空白。

從國內生產現狀來看，在塊粒狀物料回轉窯焙燒或煅燒或固體還原冶煉工藝中，僅局限于利用爐料預熱器(6)進行回轉窯窯尾煙氣的余熱回收。爐料預熱器(6)包括，早期的干法水泥煅燒與石灰煅燒用鏈篦機，現今的水泥稀相流態化預熱器與石灰煅燒用豎式預熱器。許多建材、陶瓷、化工、冶金特別是有色冶金等行業的回轉窯工藝，僅停留在，利用回轉窯窯尾煙氣產出低參數、低利用率的蒸汽產品上。有的甚至還在采用噴水或吹風，以間接冷卻回轉窯煙氣。回轉窯煅燒、焙燒或固態還原工藝，一般窯內溫度均在1200℃以上?；剞D窯燃燒系統需要采用如煤粉、焦粉、焦爐煤氣、天然氣等高熱值的燃料。少數需然采用了低熱值的燃料，但是還是摻燒了大量高熱值燃料，有的甚至不惜在爐料中超出還原劑用量地配入高熱值的原煤、石油焦或焦粉。

當今的能源危機，造成了以下回轉窯工藝的燃料應用局面：昂貴的燃油應用于回轉窯燃燒系統，在中國基本取締；高熱值優質煤炭的價格在快速上漲，且供應不穩定；高熱值煤氣價格快速上漲且供應有限。為了回避煤質不斷下降，灰分不斷增高，嚴重影響回轉窯所需要完成的煅燒、焙燒或固態還原工藝等問題，大有將貧煤氣化成低熱值煤氣的趨勢。和鋼廠回收的如高爐煤氣、轉爐煤氣等低熱值煤氣一樣，高灰分劣質煤的氣化燃料，越來越具有價格低廉的經濟優勢。這些低熱值煤氣的燃燒特點是：燃燒介質預熱溫度要求高、單位產品產出的煙氣量大、助燃空氣需要量也大。