[發(fā)明專利]一種無窯頭余風熱焓損失的水泥生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010721174.2
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111689706B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 彭學平;林敏燕;陳昌華;許龍旭
• 申請（專利權(quán)）人: 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司
• 主分類號: C04B7/44
• 分類號: C04B7/44;C04B7/47;F27D17/00;F27D15/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 張倩

本發(fā)明公開了一種無窯頭余風熱焓損失的水泥生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝，該系統(tǒng)去除了窯頭引風機出風口連接的窯頭煙囪，還包括連接窯頭引風機和篦冷機的冷卻風機的窯頭余風循環(huán)單元，窯頭余風循環(huán)單元由窯頭余風循環(huán)管道、風量分配器和若干個出風管道組成；窯頭余風循環(huán)管道一端與窯頭引風機出風口連接，另一端與風量分配器進風口連接，風量分配器出風口與對應出風管道一端連接，出風管道另一端連接對應篦冷機中部風室下方的冷卻風機；采用將窯頭余風送入篦冷機中部風室且調(diào)整此處風機風量，篦冷機頭部風室和尾部風室采用冷空氣進入的工藝。本發(fā)明不影響熟料質(zhì)量與強度，窯頭余風熱焓全部利用，提高余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量及系統(tǒng)熱效率，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

技術領域

本發(fā)明涉及節(jié)能減排技術領域，特別是涉及一種無窯頭余風熱焓損失的水泥生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝。

背景技術

隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，政府對環(huán)境保護愈發(fā)重視，堅持節(jié)能減排是應對環(huán)境變化的必要工作。水泥工業(yè)作為高能耗、高污染、資源性典型產(chǎn)業(yè)，需要不斷適應社會的發(fā)展，在降低能耗和減少環(huán)境污染的同時，通過節(jié)能技術改造和能源高效利用來保證綠色高效的生產(chǎn)，真正達到節(jié)能減排的目的。低碳環(huán)保技術是水泥行業(yè)的發(fā)展方向和技術主流。

在水泥生產(chǎn)過程中，熱耗是評判燒成系統(tǒng)技術先進性的主要指標。目前的水泥生產(chǎn)技術，燒成系統(tǒng)中熱量支出項主要包括熟料形成熱、預熱器出口廢氣顯熱、系統(tǒng)表面散熱及窯頭熱損失等四方面。熟料形成熱主要取決于生料組成，通過優(yōu)化生料配料，可以降低熟料形成熱；預熱器出口廢氣顯熱主要取決于出口廢氣量與溫度，目前通過優(yōu)化預熱器配置，降低煤耗，減少廢氣量，提高換熱效率，降低出口廢氣溫度，從而減少出口廢氣熱損失；系統(tǒng)表面散熱取決于系統(tǒng)表面積和表面溫度，在現(xiàn)有工藝條件下，通過優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部隔熱，減少熱量傳出，或可以通過提高單位容積產(chǎn)量，降低單位熟料的系統(tǒng)表面散熱損失；窯頭熱損失集中在窯頭篦冷機系統(tǒng)，除出篦冷機熟料帶走熱和表面散熱外，主要包含篦冷機余風帶走熱量，目前主要是通過二次風和三次風回收熱量、及通過煤磨系統(tǒng)和余熱發(fā)電系統(tǒng)利用熱量來降低窯頭余風熱損失。

窯頭煙氣余熱來源于熟料的冷卻過程。出回轉(zhuǎn)窯的熟料溫度達1300-1400℃，從窯口卸落到篦冷機篦床上，沿篦床全長分布開，形成一定厚度的料床，冷卻風從料床下方向上吹入料層內(nèi)，滲透擴散，對熱熟料進行冷卻。篦冷機頭部完成最大限度的急冷，并能得到較高的二、三次風溫，中部通過調(diào)節(jié)風量需保證頭部和中部能達90％以上的冷卻效果，不能讓尾部承受過大的冷卻負荷；尾部風量能少則少，以保證熟料冷卻效果和窯頭負壓為準。冷卻熟料后的冷卻風成為熱風，篦冷機頭部熱風被用作二次風和三次風分別送入回轉(zhuǎn)窯和分解爐助燃；篦冷機中部廢氣溫度約350-500℃，可以被作為烘干熱源進入煤磨系統(tǒng)，也可以進入窯頭余熱鍋爐(AQC爐)發(fā)電，完成熱交換后與篦冷機尾部的廢氣會合，煙氣溫度降至90-100℃左右，進入窯頭收塵器，達標后由引風機經(jīng)窯頭煙囪排入大氣，現(xiàn)有系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。由此可知，窯頭廢氣經(jīng)余熱發(fā)電熱回收后外排的余風溫度仍在90-100℃左右，這部分熱能未被最大限度地利用，直接外排造成了系統(tǒng)的熱焓損失。

綜上所述，現(xiàn)有技術存在的問題是：

(1)對于燒成系統(tǒng)中熱量支出項：熟料形成熱、預熱器出口廢氣顯熱、系統(tǒng)表面散熱及窯頭熱損失等四方面，現(xiàn)有技術只能通過優(yōu)化工藝來降低這其中一項或多項的熱損失，但無法完全消除。

(2)窯頭篦冷機中部廢氣溫度約350-500℃，進入窯頭余熱AQC鍋爐發(fā)電，熱交換后與篦冷機尾部的廢氣會合，氣體溫度在90-100℃左右。廢氣進入收塵器凈化達標后由引風機經(jīng)窯頭煙囪排入大氣。這部分熱能未被最大限度地利用，直接外排造成了能量的浪費。

(3)現(xiàn)有經(jīng)窯頭收塵器凈化后的窯頭余風回收利用率不高，且窯頭余風循環(huán)利用時，在被送入冷卻風機之前未進行均勻分配，導致進入數(shù)個冷卻風機的風量不均勻。這會出現(xiàn)調(diào)試進入某個冷卻風機的風量時，進入其他冷卻風機的風量會出現(xiàn)變化，從而對其他冷卻風機造成干擾。