[發(fā)明專利]水泥窯低質煤高效燃燒系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109111136A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 陳東林;陳立新;程珩;葉文約;茍立剛;徐詩媛
• 申請（專利權）人: 北京漢能清源科技有限公司
• 主分類號: C04B7/44
• 分類號: C04B7/44
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發(fā)明提供了一種水泥窯低質煤高效燃燒系統(tǒng)及方法，屬于低質煤燃燒設備技術領域。該方法水泥窯使用低質煤高效燃燒、降低排放的方法和系統(tǒng)，在窯頭采用富氧燃燒技術，在窯尾采用煤氣化技術將低質煤在分解爐外氣化處理成煤氣，通入分解爐內高效燃燒，并通過煤氣還原脫硝技術降低排放；系統(tǒng)由制氧系統(tǒng)、富氧燃燒系統(tǒng)、煤氣化系統(tǒng)、煤氣化進風系統(tǒng)、煤氣化進料系統(tǒng)、蒸汽供應系統(tǒng)、煤氣輸送系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等組成，能實現(xiàn)低質煤向易燃優(yōu)質燃料煤氣的品質提升和水泥窯煙氣降低排放的雙重有益效果。

技術領域

本發(fā)明涉及低質煤燃燒設備技術領域，具體涉及一種水泥窯低質煤高效燃燒系統(tǒng)及方法。

背景技術

我國水泥窯熟料煅燒使用的燃料主要是高熱值(≧5000kcal/kg)、高揮發(fā)份(≧25％)的煙煤，但我國煤炭資源的地區(qū)分布很不均勻，大量的優(yōu)質煤炭集中在華北、西北及中南的部分地區(qū)，而其他地區(qū)儲量相對有限，且大多為低質煤。若能利用低質煤(指無煙煤、貧煤及褐煤)代替煙煤煅燒水泥熟料，可大大降低水泥成本，提高水泥廠的經濟效益。國內外各大水泥設備制造商或水泥設計院設計開發(fā)了用于燃燒無煙煤的分解爐，這些爐型各有特點，其復雜程度、阻力指標、操作控制要求各不相同，對煤質的適應性也有差異，尚無一種能針對大多數(shù)低質煤的通用技術。

近年來國家對環(huán)保問題的越來越重視，繼火電行業(yè)脫硝工作大規(guī)模推廣后，我國正在推進以水泥行業(yè)為主的氮氧化物排放控制。目前水泥企業(yè)必須采用脫硝后處理技術(如SNCR選擇性非催化還原)才能實現(xiàn)企業(yè)滿足國家制定的排放標準，未來隨著排放標準越來越嚴格，還必須增加如SCR選擇性催化還原等高效脫硝技術，并加重企業(yè)生產成本。

因此，如何使用低質煤降低生產成本、保持窯系統(tǒng)穩(wěn)定運行并保證熟料生產質量，同時還能降低排放有利于環(huán)保是水泥企業(yè)亟需解決的兩個問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種可利用低質煤代替煙煤等高效煤煅燒水泥的低質煤燃燒系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術中存在的技術問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供的一種水泥窯低質煤高效燃燒系統(tǒng)，包括電氣控制系統(tǒng)、分解爐和窯頭燃燒器，所述分解爐和所述窯頭燃燒器通過三次風管道和回轉窯連通，所述窯頭燃燒器的進口連通有一制氧系統(tǒng)，所述三次風管道連通有煤氣化爐，所述煤氣化爐通過主煤氣管道和還原煤氣管道分別連通所述分解爐爐身和分解爐爐底；所述煤氣化爐通過進料管道連通煤粉供應系統(tǒng)，所述煤氣化爐通過蒸汽管道連通蒸汽制備系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述的制氧系統(tǒng)包括氧氣制備系統(tǒng)和氧氣/空氣混合系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述的煤氣化爐與所述進料管道間設有氣化爐燃料噴嘴，所述煤氣化爐與所述三次風管道之間以及所述煤氣化爐與所述蒸汽管道之間均設有氣化劑噴嘴。

優(yōu)選的，所述主煤氣管道、所述還原煤氣管道、所述進料管道和所述蒸汽管道上均設有流量計。

優(yōu)選的，所述煤氣化爐上還設有壓力表和溫度計。

另一方面，本發(fā)明提供一種水泥窯低質煤高效燃燒方法，該方法包括如下流程步驟：

通過進料管道將煤粉供應系統(tǒng)供應的煤粉通入煤氣化爐內；

三次風管道中的高溫三次風通入煤氣化爐內；

通過蒸汽管道將蒸汽制備系統(tǒng)制備的蒸汽通入煤氣化爐內；

利用高溫三次風及蒸汽作為氣化劑將煤粉氣化為煤氣；

煤氣通過主煤氣管道和還原煤氣管道分別進入分解爐爐身和分解爐爐底；

通過制氧系統(tǒng)生產氧氣，將氧氣與空氣利用氧氣/空氣混合系統(tǒng)混合成富氧空氣通入窯頭燃燒器，助燃噴入的煤粉。