[發明專利]一種提高水泥窯煙氣中二氧化碳含量的捕集系統及其工作原理

在審

• 申請號: 202011384308.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112444138A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 吳濤;康宇;王東;桑圣歡
• 申請（專利權）人: 南京凱盛國際工程有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F27D19/00;F27B7/36;F27B7/42;F27D15/02;C01B32/50
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 高福勇

本發明涉及一種提高水泥窯煙氣中二氧化碳含量的捕集系統及其工作原理，包括窯尾系統、余熱鍋爐、收塵器、第一管道、第二管道、篦冷機、回轉窯、三次風管和原料磨系統，窯尾系統的出風口與余熱鍋爐的進風口相連，余熱鍋爐的出風口與收塵器的進風口相連，窯尾系統的出料口與回轉窯的進料口相連，回轉窯的出料口與篦冷機的進料口相連，篦冷機的高溫端出風口通過三次風管與窯尾系統的進風口相連，收塵器的出風口和篦冷機的低溫端出風口分別通過第一管道和第二管道與原料磨系統的兩個進風口相連；本發明降低了二氧化碳的捕集成本，并且充分確保了水泥原料燃燒所需的氧氣濃度以保證富氧燃燒有效進行，進而有利于水泥原料的徹底分解，從而提高燃燒產物的純度。

技術領域

本發明涉及一種提高水泥窯煙氣中二氧化碳含量的捕集系統及其工作原理。

背景技術

溫室效應目前受全球關注越來越大，水泥生產過程中燃料燃燒和生料分解會產生大量CO₂，其排放濃度甚至比燃煤電站鍋爐煙氣還要高，水泥行業和鋼鐵、煤電工業一樣成為我國CO₂排放的主要來源。

普通的空氣中只有約21％的氧氣參與燃燒，其余79％的氮氣不參與燃燒形成廢氣帶走大量熱量，富氧燃燒技術是一種采用比空氣中氧濃度高的助燃氣體燃燒的技術，甚至采用純氧來助燃；富氧燃燒技術對所有燃料(氣體、液體、固體)和工業鍋爐均適用，富氧燃燒技術自上世紀70年代末開始在鋼鐵行業及玻璃工業窯爐領域得到了廣泛應用。

目前，富氧燃燒技術在石灰石、水泥行業也開始逐漸應用，水泥行業應用富氧燃燒技術主要是為了達到降低煤耗、提高噸煤熟料產量、降低NO_x排放的目的。

為了防止水泥原料在燃燒過程中產生的窯尾煙氣直接向外排放，必須對窯尾煙氣中的二氧化碳進行捕集，然后再采用分離、提純的方式來提取出二氧化碳，如化學吸收法等，由于水泥窯尾煙氣含量中二氧化碳含量不高，需要處理大量的廢煙氣才能實現量較大的二氧化碳捕集、分離與提純，因此需要配置一個較大容量的裝置來儲存二氧化碳，這就導致捕集成本過高；若提高窯尾煙氣中二氧化碳含量或濃度也是一種解決辦法，但是二氧化碳濃度過高會降低窯內氧氣的濃度，進而導致富氧燃燒無法有效進行，從而對水泥原料的分解產生不利，進而導致燃燒產物的純度較低，有待于進一步改進。

發明內容

針對上述現有技術的現狀，本發明所要解決的技術問題在于提供一種提高了水泥窯煙氣中二氧化碳濃度以降低了捕集成本，并且充分確保了水泥原料燃燒所需的氧氣濃度以保證富氧燃燒有效進行并提高了燃燒產物純度的提高水泥窯煙氣中二氧化碳含量的捕集系統及其工作原理。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種提高水泥窯煙氣中二氧化碳含量的捕集系統，包括窯尾系統、余熱鍋爐、收塵器、第一管道、第二管道、篦冷機、回轉窯、三次風管和原料磨系統，窯尾系統的出風口與余熱鍋爐的進風口相連，余熱鍋爐的出風口與收塵器的進風口相連，窯尾系統的出料口與回轉窯的進料口相連，回轉窯的出料口與篦冷機的進料口相連，篦冷機的高溫端出風口通過三次風管與窯尾系統的進風口相連，收塵器的出風口和篦冷機的低溫端出風口分別通過第一管道和第二管道與原料磨系統的兩個進風口相連，其特征在于：還包括第三管道、第四管道、第五管道、循環風機、第一風機、制氧裝置、第二風機和碳捕集精制裝置，所述第四管道的兩端分別與收塵器的出風口和篦冷機的高溫端進風口相連，所述循環風機和第一風機均設于第四管道上，所述循環風機設于第一風機的上游側，所述第三管道的一端連接在碳捕集精制裝置的進風口上，所述第三管道的另一端連接在第一管道上，所述第五管道的一端連接在第四管道上，所述制氧裝置設于第五管道上，所述第二風機的出風口與篦冷機的低溫端進風口相連。

優選地，還包括第一控制閥和第二控制閥，所述第一控制閥設于第四管道上并設于循環風機的上游側；所述第二控制閥設于第五管道上并設于制氧裝置的下游側。

優選地，還包括冷風管和冷風閥，所述冷風管的一端連接在第四管道上并設于第一風機的進風口處并設于循環風機和第一風機之間，冷風閥設于冷風管上。