CN102951859A - 一种蓄热式石灰窑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄热式石灰窑，包括窑体、鼓风机、冷却风机、进料系统、出料系统和废气排放系统。窑体设有进料口、出料口，体内设有煅烧带和冷却带。窑体为套筒结构、梁式结构和拱桥结构。石灰窑设有第一预热室和第二预热室，第一预热室和第二预热室安装在地面或窑体的上部。两台预热室交替进行蓄热和预热助燃空气，一台预热室进行排烟蓄热时，另一台预热室预热空气。本发明通过窑体与两台独立安装的预热室联合，利用预热室的被煅烧物料作蓄热体，两台预热室交替进行蓄热和预热助燃空气，煅烧过程产生的高温烟气在预热室进行蓄热，蓄热后的物料放出热量预热助燃空气，充分利用烟气的余热，有利于废热充分利用，降低能量消耗和石灰生产成本。

Description

一种蓄热式石灰窑

技术领域

本发明属于建材、冶金、化工生产设备技术领域，涉及一种蓄热式石灰窑。

背景技术

套筒式竖窑又名环形窑, 起源于德国贝肯巴赫·威尔曼司特勒公司，世界上已有300 余座套筒式竖窑投入使用。实践表明，套筒式竖窑设备简单，操作和维修方便，工作环境较好，煅烧产品质量优良，是一种很有发展前景的新型炉窑。但是套筒式竖窑结构复杂，建造和操作难度大，而且存在换热器容易堵塞，余热利用不充分等问题，制约套筒窑在我国的大量使用。同样梁式石灰窑和拱桥窑也存在余热利用不充分，能耗高的问题。

授权公告号为CN2937979Y的中国专利公开一种“煅烧低热值燃气的环形套筒窑”。该专利使用的燃料是低热值燃料气，但是未解决上述现有技术的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓄热式石灰窑，利用被煅烧原料蓄热，预热助燃空气，充分利用烟气的余热，降低能量消耗，降低加工成本，提高经济效益。

本发明蓄热式石灰窑，包括窑体、鼓风机、冷却风机、进料系统、出料系统和废气排放系统。窑体设有进料口、出料口，窑体内设有煅烧带和冷却带。煅烧带设有燃烧设备，燃烧设备设有燃料喷嘴和空气喷嘴，燃料喷嘴与燃料管路连接；煅烧带的上部设有抽吸梁或烟气出口，抽吸梁设有冷却介质流通的空腔，冷却风机连接到冷却带。石灰窑设有第一预热室和第二预热室，第一预热室和第二预热室安装在地面或窑体的上部。第一预热室和第二预热室分别设有预热室进料口、预热室出料口、气体下口和气体上口。预热室出料口通过物料输送设备与进料口连接。第一预热室的气体下口通过4号三通阀分别与抽吸梁和燃烧设备的空气喷嘴连接，第二预热室的气体下口通过3号三通阀分别与抽吸梁和燃烧设备的空气喷嘴连接。第一预热室的气体上口通过1号三通阀分别与鼓风机和排放系统连接，第二预热室的气体上口通过2号三通阀分别与鼓风机和排放系统连接。

选择方案一为套筒结构的窑体，燃烧设备为燃烧室。套筒结构窑体的煅烧带设有内筒、引射器、3～8 个上燃烧室和3～8 个下燃烧室，同一层燃烧室均匀布置，上、下层燃烧室交错布置，每个燃烧室与内筒之间通过火桥相连，火桥为耐火砖砌筑而成的拱型结构。冷却带设有分流体，套筒设有夹层，夹层的下部与风机连接，夹层上口连接到引射器的引射风口，引射器的被引射风口连接到内筒的上部。

选择方案二为梁式结构窑体，燃烧设备为燃烧梁。梁式结构窑体的煅烧带设有两层燃烧梁，每层2～5根燃烧梁。冷却带的中部选择设有下抽吸梁，燃烧梁和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔。

选择方案三为拱桥结构窑体，燃烧设备为燃烧室。拱桥结构窑体的煅烧带设有两层拱桥，每层设有2～5根拱桥，燃烧室位于拱桥的两侧。

物料输送设备为管链输送机、斗式提升机或螺旋输送机。

本发明蓄热式石灰窑的工作方式是：两台预热室交替进行蓄热和预热助燃空气，一台预热室进行排烟蓄热时，另一台预热室预热空气。由鼓风机产生的空气经过三通阀进入预热过程的预热室，预热室中的物料放出热量预热空气，预热后的高温空气送入燃烧设备作为助燃空气。高温烟气经三通阀进入蓄热过程的预热室对石灰石物料进行蓄热，放出热量的烟气经三通阀到排放系统排放。

本发明蓄热式石灰窑通过窑体与两台独立安装的预热室联合，利用预热室的被煅烧物料作蓄热体，两台预热室交替进行蓄热和预热助燃空气，煅烧过程产生的高温烟气利用被煅烧物料作蓄热体进行蓄热，蓄热后的物料放出热量预热助燃空气，充分利用烟气的余热，有利于废热的充分利用，降低能量消耗和石灰生产成本。蓄热式石灰窑的窑体（包括煅烧带、冷却带）与预热室分体有利于降低设备的高度，方便操作，减少操作费用。

附图说明

图1为套筒结构蓄热式石灰窑的示意图；

图2为梁式结构蓄热式石灰窑的示意图；

图3为拱桥结构蓄热式石灰窑的示意图；

图4为套筒结构蓄热式石灰窑另一实施方案的示意图。

其中：

1—鼓风机、2—1号三通阀、3—预热室进料口、4—气体上口、5—第一预热室、6—气体下口、7—预热室出料口、8—物料输送设备、9—2号三通阀、10—第二预热室、11—3号三通阀、12—4号三通阀、13—进料口、14—抽吸梁、15—火桥、16—上燃烧室、17—引射风口、18—引射器、19—下燃烧室、20—内筒、21—夹层、22—分流体、23—出料口、24—冷却风机、25—预热带、26—燃烧梁、27—煅烧带、28—下抽吸梁、29—冷却带、30—拱桥、31—窑体、32—5号三通阀。

具体实施方式

实施例1

本发明蓄热式石灰窑如图1所示，为套筒结构的石灰窑，包括窑体、鼓风机1、冷却风机24、进料系统、出料系统和废气排放系统。窑体设有进料口13、出料口23，体内设有煅烧带和冷却带，煅烧带设有燃烧设备。窑体为套筒结构，套筒结构蓄热式石灰窑的燃烧设备为燃烧室。套筒结构窑体的煅烧带设有内筒20、引射器18、6个上燃烧室16和6个下燃烧室19，同一层燃烧室均匀布置，上、下层燃烧室交错布置，每个燃烧室与内筒之间通过火桥15相连，火桥为耐火砖砌筑而成的拱型结构。冷却带设有分流体22，套筒设有夹层21，夹层的下部与风机连接，上口连接到引射器的引射风口17，引射器的被引射风口连接到内筒20的上部。煅烧带的上部设有抽吸梁14，抽吸梁设有冷却介质流通的空腔，冷却风机连接到冷却带。石灰窑设有第一预热室5和第二预热室10，第二预热室安装在地面。第一预热室和第二预热室分别设有预热室进料口3、预热室出料口7、气体下口6和气体上口4。预热室出料口7通过物料输送设备8与进料口13连接，物料输送设备为斗式提升机。第一预热室5的气体下口通过4号三通阀12分别与抽吸梁14和燃烧室的空气喷嘴连接，第二预热室10的气体下口通过3号三通阀11分别与抽吸梁14和燃烧室的空气喷嘴连接。第一预热室的气体上口4通过1号三通阀2分别与鼓风机1和排放系统连接，第二预热室的气体上口通过2号三通阀9分别与鼓风机1和排放系统连接。

套筒结构蓄热式石灰窑的工作过程为，石灰石物料经交替预热室进料口3进入第一预热室5和第二预热室10，向下运行在第一预热室预热后经预热室出料口7、斗式提升机、进料口13进入煅烧带煅烧，在煅烧带由两层燃烧室燃烧产生的烟气对预热后石灰石进行煅烧。石灰经冷却带冷却后经出料口23出装置。上下燃烧室的工作方式与套筒窑相同，上部燃烧室为小热负荷，下部燃烧室为大热负荷，上部燃烧室煤气过量，下部燃烧室空气过量。工作过程中罗茨风机为内套筒的夹层鼓入冷却风，冷却夹层后的热空气通入引射器作为引射气源，下层燃烧室燃烧后产生的一部分烟气和冷却石灰的热空气在引射器的作用下，由下内筒底部吸入，经过引射器后供入下燃烧室，作为2次助燃风。因此，在煅烧段内部，形成两个逆流煅烧区和一个并流煅烧区。气体运行的方式是，鼓风机1鼓出的空气分别经1号三通阀2进入第一预热室，空气在第一预热室5由蓄热后的物料放出热量预热到800℃，经气体下口6、3号三通阀11到上燃烧室16和下燃烧室19进行助燃燃烧。燃烧产生的烟气由抽吸梁14抽出，烟气经4号三通阀12、气体下口6到第二预热室10预热石灰石物料并进行蓄热，预热物料后烟气温度低于100℃，经2号三通阀9到排放系统排放。两台预热室交替进行蓄热和放出热量预热空气，通过各三通阀的动作实现切换操作，整个过程自动化进行。

实施例2

本发明另一实施方式如图2所示，窑体为梁式结构，燃烧设备为燃烧梁。梁式结构窑体的煅烧带27设有两层燃烧梁26，上层设有3根燃烧梁，下层设有2根燃烧梁，两层燃烧梁交错布置。冷却带29选择设有下抽吸梁28。

实施例3

本发明第3种实施方式如图4所示，窑体为拱桥结构，燃烧设备为燃烧室。拱桥结构窑体的煅烧带设有两层拱桥30，上层设有3根拱桥，下层设有2根拱桥30，两层拱桥交错布置，燃烧室位于拱桥的两侧。拱桥结构窑体的中部为收缩结构，腰部的直径小于上部和下部的直径。中间拱桥部位的收缩结构，使煅烧区物料流速加快，减少物料在高温区的停留时间，有利于提高石灰产品的活性度。

实施例4

本发明第4种实施方式如图4所示，第一预热室5和第二预热室10位于窑体的顶部。物料交替经预热室进料口3通过预热室出料口7和进料口13直接进入窑体进行煅烧。烟气经进料口13和预热室出料口7交替进入第一预热室5和第二预热室10，第一预热室和第二预热室预热后的空气分别经5号三通阀32进入燃烧室的空气喷嘴。预热室与窑体上下安装结构有利于物料之间的输送，节省物料输送设备，减少设备投资、操作费用和设备维护费用，有利于长周期运行。 

Claims (7)

1.一种蓄热式石灰窑，包括窑体（31）、鼓风机（1）、冷却风机（24）、进料系统、出料系统和废气排放系统，所述窑体设有进料口（13）和出料口（23），体内设有煅烧带和冷却带；所述煅烧带设有燃烧设备，燃烧设备设有燃料喷嘴和空气喷嘴，燃料喷嘴与燃料管路连接；煅烧带的上部设有抽吸梁（14）或烟气出口，抽吸梁设有冷却介质流通的空腔，所述冷却风机连接到冷却带，其特征是：所述石灰窑设有第一预热室（5）和第二预热室（10），所述第一预热室和第二预热室安装在地面或窑体的上部；所述第一预热室和第二预热室分别设有预热室进料口（3）、预热室出料口（7）、气体下口（6）和气体上口（4）；所述预热室出料口（7）通过物料输送设备（8）与进料口（13）连接；所述第一预热室（5）的气体下口通过4号三通阀（12）分别与抽吸梁（14）和燃烧设备的空气喷嘴连接，所述第二预热室（10）的气体下口通过3号三通阀（11）分别与抽吸梁（14）和燃烧设备的空气喷嘴连接；所述第一预热室的气体上口（4）通过1号三通阀（2）分别与鼓风机（1）和排放系统连接，所述第二预热室的气体上口通过2号三通阀（9）分别与鼓风机（1）和排放系统连接。

2.根据权利要求1所述的蓄热式石灰窑，其特征是：所述窑体为套筒结构，套筒结构石灰窑的燃烧设备为燃烧室；所述套筒结构窑体的煅烧带设有内筒（20）、引射器（18）、3～8个上燃烧室（16）和3～8个下燃烧室（19），同一层燃烧室均匀布置，上、下层燃烧室交错布置，每个燃烧室与内筒之间通过火桥（15）相连；所述冷却带设有分流体（22），所述套筒设有夹层（21），所述夹层的下部与风机连接，夹层上口连接到引射器的引射风口（17），引射器的被引射风口连接到内筒（20）的上部。

3.据权利要求2所述的蓄热式石灰窑，其特征是：所述火桥（15）为耐火砖砌筑而成的拱型结构。

4.据权利要求1所述的蓄热式石灰窑，其特征是：所述窑体为梁式结构，梁式结构石灰窑的燃烧设备为燃烧梁；所述梁式结构窑体的煅烧带（27）设有两层燃烧梁（26），每层2～5根燃烧梁；燃烧梁体设有冷却介质流通的空腔。

5.据权利要求4所述的蓄热式石灰窑，其特征是：冷却带（29）的中部设有下抽吸梁（28），下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔。

6.据权利要求1所述的蓄热式石灰窑，其特征是：所述窑体为拱桥结构，拱桥结构石灰窑的燃烧设备为燃烧室；所述拱桥结构窑体的煅烧带设有两层拱桥（30），每层设有2～5根拱桥，所述燃烧室位于拱桥的两侧。

7.据权利要求1所述的蓄热式石灰窑，其特征是：所述物料输送设备为管链输送机、斗式提升机或螺旋输送机。

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