[發(fā)明專利]一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410508007.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104326688A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 志宏;趙雄慧;盧志毅;郭海山;馬廷文;崔永軍;徐祗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 海拉爾蒙西水泥有限公司
• 主分類號: C04B7/44
• 分類號: C04B7/44;B01D46/04;B01J19/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煅燒水泥熟料的系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

煤炭是新型干法水泥生產(chǎn)最主要的能源，在其中兼具燃料與原料的作用，在燒成系統(tǒng)煤炭的使用分為兩部分，一部分為分解爐用煤，占系統(tǒng)總煤炭用量的60％左右；一部分為回轉(zhuǎn)窯用煤，占系統(tǒng)總煤炭用量的40％左右。水泥生產(chǎn)是一個高耗能的行業(yè)，隨著煤炭資源的減少，能源緊張的加劇，新型干法煤炭資源越來越少，價格越來越高，嚴重制約著新型干法水泥生產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計能源成本己經(jīng)占到新型干法水泥生產(chǎn)成本的60％左右，成了水泥生產(chǎn)成本的主要構(gòu)成部分。

目前，國內(nèi)外新型干法窯煅燒水泥熟料使用褐煤的企業(yè)，都是將褐煤簡單的摻入其它優(yōu)質(zhì)煤中。由于褐煤和其它煤的燃點不同，摻燒后會出現(xiàn)火焰拉長，甚至兩個火焰的情況，不可避免的會影響熱力強度及煅燒工藝。

煤塵爆炸必須同時具備的四個因素是：18％以上含氧量、高溫?zé)嵩础?0g/m³到2000g/m³的煤塵濃度、較高的揮發(fā)分。粉磨褐煤時，在啟動磨機和停磨機過程中煤塵濃度必然會經(jīng)過40g/m³到2000g/m³可造成煤塵爆炸濃度范圍。再加上合適的含氧量，遇見明火等就會發(fā)生爆炸，因此，一直以來褐煤安全粉磨的安全問題難以解決，制約了褐煤大量用于水泥生產(chǎn)線。表現(xiàn)出的具體安全問題如下：

(一)現(xiàn)有水泥熟料生產(chǎn)線的燃煤粉磨工藝主要有兩種：一種為窯頭取風(fēng)，另一種是窯尾取風(fēng)，上述兩種工藝的差別主要就是用來烘干煤粉的熱源不同，適合粉磨煙煤、無煙煤等燃點高、揮發(fā)分低的原煤，不適合烘干褐煤的原因主要有以下兩個：其一，上述兩種工藝中所取熱風(fēng)溫度過高，在300℃以上。而褐煤燃點在250℃左右，會導(dǎo)致積存在下料口處的原煤自燃，是一個安全隱患；其二，上述工藝中的冷風(fēng)閥是用于啟動磨機初期和停磨機時降溫用的，冷風(fēng)直接取大氣，含氧量21％。(二)按水泥行業(yè)通用煤磨系統(tǒng)除塵器配置的標(biāo)準(zhǔn)，脈沖布袋除塵器的布袋采用防油、防靜電、防結(jié)露的滌綸針刺氈布袋。但防結(jié)露能力只能適合10％原煤水分的粉磨系統(tǒng)，工作溫度要求低于70℃。熱風(fēng)溫度受脈沖布袋除塵器布袋耐溫能力限制，出磨熱風(fēng)溫度必須低于70℃。溫度的調(diào)節(jié)靠調(diào)節(jié)冷風(fēng)閥實現(xiàn)，這樣就會導(dǎo)致系統(tǒng)含氧量上升，為煤塵爆炸提供了條件，因此，冷風(fēng)閥的存在，是粉磨褐煤的一個重要安全隱患。(三)脈沖布袋除塵器清灰采用壓縮空氣清灰，存在瞬間脈沖布袋除塵器局部含氧量達到煤塵爆炸所需含氧量，存在爆炸安全隱患。(四)煤粉倉、脈沖布袋除塵器集灰斗設(shè)置的CO2滅火裝置，是靠倉壁的測溫電纜控制的，這兩個部位起火后或爆炸后才動作。為此，現(xiàn)有技術(shù)不適合褐煤粉磨，滿足不了安全的需求，安全事故頻發(fā)。因此沒有長期使用的成功案例。即使勉強使用，使用量不會超過30％。

另外，熱力型氮氧化物是在燃燒過程中，空氣中的氮氣和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成一氧化氮。該反應(yīng)最重要的條件是溫度必須高于1350℃；燃料型氮氧化物是燃料中的氮元素在一定溫度和氧含量條件下生成一氧化氮。燃料型氮氧化物生成溫度在1000℃開始，1400℃達到最高峰。按原800mg/m³氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)推算，水泥行業(yè)一噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以生成19.2kg以上氮氧化物。因此，氮氧化物是一種主要的大氣污染物。水泥行業(yè)的氮氧化物排放量是繼火電、汽車尾氣之后，第三位的行業(yè)。。因此，氮氧化物是水泥行業(yè)排放的一種主要的大氣污染物。目前國內(nèi)外還沒有適合水泥行業(yè)的降低氮氧化物排放的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)窯頭回轉(zhuǎn)窯內(nèi)和窯尾分解爐內(nèi)不同熱力強度需求，使用不同的煤質(zhì)。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)需要1700℃以上熱力強度，而窯尾分解爐內(nèi)只需要一個900-1000℃的溫度場就滿足工藝需求，因此，窯尾分解爐可以使用100％的褐煤。窯頭和窯尾分解爐用煤量為1:2，所以，分燒工藝可以使用褐煤量超過60％。

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的方法。

本發(fā)明的第一個目的由如下技術(shù)方案實施，一種利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其包括窯頭原煤粉磨系統(tǒng)和窯尾原煤粉磨系統(tǒng)，所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)與窯頭燃燒器連接，所述窯尾原煤粉磨系統(tǒng)與窯尾燃燒器連接。