[發明專利]一種水泥煅燒系統及使用方法

在審

• 申請號: 201910147104.8
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109867462A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 彭思曉;彭禹舜
• 申請（專利權）人: 彭思曉
• 主分類號: C04B7/44
• 分類號: C04B7/44
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本公開屬于水泥生產技術領域，具體涉及一種水泥煅燒系統及使用方法。現有技術中水泥煅燒多采用在分解窯中對碳酸鈣類成分進行預分解后進入回轉窯煅燒的方式，煅燒過程中將煤粉通入窯中與水泥一同煅燒，對煤粉的品質要求較高，增加了成本。另外，煅燒過程中會生成NOx，對環境污染較嚴重。本公開在分解窯之前設置了獨立的氣化爐，將煤粉通入氣化爐中，利用三次風(900℃)使煤粉氣化，并配入部分水蒸汽使其轉變為煤氣后再進行煅燒，采用本公開中的裝置，可用低質的煤粉代替高品質的煤粉，大大節約了生產成本。同時，本公開中的氣化爐還可以通入高溫水蒸汽，生成還原性氣體進入回轉窯進行脫硝，該系統應用于水泥生產具有良好的技術效果。

技術領域

本公開屬于水泥生產技術領域，特別是涉及一種用于水泥生產的分解煤窯，具有降低煤粉成本、降低氮氧化物排放量的技術效果。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本公開的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

自1824年英國人阿斯普丁公開波特蘭水泥以來，水泥產品歷經近200年的不斷改進，迄今為止，仍然是使用量大、質優、價廉和保持持續增長的大宗建筑材料，尚沒有任何一種建筑材料可以取代它的傳統優勢地位。水泥的公開改變了世界的面貌，為人類社會進步及經濟發展做出了巨大貢獻，但是水泥行業對環境污染的問題是不容忽視的。水泥工業生產過程中排放大量的有害氣體，如硫氧化物、氮氧化物、碳氧化合物等。這些污染物對人體、動植物等都會造成很大的危害。

常用硅酸鹽水泥生產工藝流程可分為生料制備、熟料煅燒、水泥制成(粉磨)和包裝等過程。將石灰石等大宗原料破碎后與粘土、鐵礦石等按比例送入磨機內，研磨成細的生料粉，輸入攪拌庫，在庫中用壓縮空氣攪拌，并調整成分至合格的生料粉。制備好的生料在不同型式的回轉窯內煅燒成水泥熟料。一般生料粉或生料漿在回轉窯內煅燒，中國大多數小型水泥廠均采用立窯煅燒，用立窯煅燒時生料粉中混入需要的煤粉，并加適量水混合制成直徑為10～30mm的生料球。立窯煅燒的水泥熟料質量略差，但煅燒溫度低，耗煤量較小。為了節約能耗、提高回轉窯的生產能力，自70年代開始發展了窯尾帶預熱器和分解爐的窯外分解技術。

水泥預分解窯是懸浮預熱器和回轉窯之間增設的一個分解爐，在其中加入30～60％的燃料，使燃料的燃燒放熱過程與生料的吸熱分解過程同時在懸浮態或流化態下極其迅速地進行，使生料在入回轉窯之前基本上完成碳酸鹽的分解反應，因而窯系統的煅燒效率大幅度提高。回轉窯煅燒過程中會生成NOx，經選擇性的催化或非催化還原反應進行煙氣脫硝。其中，選擇性非催化還原技術(SNCR)為主的煙氣脫硝技術成果顯著，但是SCNR的脫除效率主要取決于反應溫度，NH₃與NOx的化學計量比、混合程度和反應時間等。研究表明，SNCR工藝的溫度控制至關重要。若溫度過低，NH₃的反應不完全。容易造成NH₃泄漏；而溫度過高，NH₃則容易被氧化為NOx抵消了NH₃的脫除效果。溫度過高或過低都會導致還原劑損失和NOx脫除率下降。通常，設計合理的SNCR工藝能達到高達30％～50％的脫除效率。

另外，水泥分解窯對煤粉要求較高，要求煤粉細度細，含水量低，否則會影響煅燒后的水泥質量。滿足條件的煤粉造價較高，增加了生產成本。

發明內容

針對以上技術缺陷，提出一種能夠降低生產成本、降低氮氧化物排放量的生產方法具有重要意義。為了解決上述技術問題，本公開提供了一種水泥煅燒系統，該水泥煅燒系統在傳統的水泥預分解窯之前增加了氣化爐裝置，將煤粉、水蒸汽和部分三次風通過氣化爐部分氣化成為煤氣后再通入分解窯及回轉窯進行煅燒，生成的煤氣可以有效的提高煅燒效率。另外，現有技術中的水泥煅燒時需使用優質的煤粉，通過本公開中的水泥煅燒系統采用煤氣代替傳統的煤粉參與煅燒，可以采用次級原料煤粉代替優質原料煤粉，節約成本的同時不會降低水泥的品質。

為了實現以上技術目的，本公開提供以下技術方案：