CN109836060A - 一种粉状石灰煅烧分解制备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种粉状石灰煅烧分解制备系统，包括石灰存储仓、悬浮预热单元、煅烧分解单元、气固分离单元及冷却单元；悬浮预热单元由N个串联设置的预热旋风筒组成，第N级预热旋风筒的出料口与所述煅烧分解单元的进料口相连；冷却单元由M个串联设置的冷却旋风筒组成，第一级冷却旋风筒的进风口与外部大气相连通，第M级冷却旋风筒的出料口与石灰存储仓相连，第M级冷却旋风筒的出风口与煅烧分解单元的进风口相连；所述气固分离单元的进风口与煅烧分解单元的带料出风口相连，气固分离单元的出风口与第N级预热旋风筒的进风口相连，气固分离单元的出料口与第一级冷却旋风筒的进料口相连。本发明使得系统电耗与热耗均显著降低。
Description
技术领域
本发明涉及粉状石灰制备技术领域，特别是一种粉状石灰煅烧分解制备系统。
背景技术
传统的石灰粉是采用块状石灰石煅烧分解为块状活性石灰，再粉碎成粉状石灰，块状石灰石由于粒度较大，分解热耗较高，块状料内部往往难以分解彻底，需要提高分解煅烧温度才能实现较高的分解率，往往导致系统热耗较高；另外，块状石灰的易磨性比块状石灰石差，制备成粉状物料电耗较高。因此传统的石灰粉制备方法的电耗、热耗均较高。
为了进一步降低粉状石灰制备的热耗与电耗，先将石灰石粉磨成粉状，然后在煅烧分解，粒度较细的粉状石灰石分解速度较快，分解率更高，而用传统的石灰窑来煅烧石灰粉热耗也较高，而且传统的篦冷机不能适应粉状热石灰。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种粉状石灰煅烧分解制备系统，使得系统电耗与热耗均显著降低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种粉状石灰煅烧分解制备系统，包括石灰存储仓，还包括悬浮预热单元、煅烧分解单元、气固分离单元及冷却单元；所述悬浮预热单元由N个串联设置的预热旋风筒组成，自上而下分别为第一级预热旋风筒、第二级预热旋风筒……第N级预热旋风筒，所述预热旋风筒均为上进料下出料、上出风下进风式，第N级预热旋风筒的出料口与所述煅烧分解单元的进料口相连；所述冷却单元由M个串联设置的冷却旋风筒组成，自上而下分别为第一级冷却旋风筒、第二级冷却旋风筒……第M级冷却旋风筒，所述冷却旋风筒均为上进料下出料、上进风下出风式，所述第一级冷却旋风筒的进风口与外部大气相连通，且上一级冷却旋风筒的出料口及出风口分别与下一级冷却旋风筒的进料口及进风口相连，第M级冷却旋风筒的出料口与所述石灰存储仓相连，第M级冷却旋风筒的出风口与所述煅烧分解单元的进风口相连；所述气固分离单元的进风口与所述煅烧分解单元的带料出风口相连，气固分离单元的出风口与第N级预热旋风筒的进风口相连，气固分离单元的出料口与第一级冷却旋风筒的进料口相连。
优选地，所述气固分离单元为旋风分离器。
优选地，所述煅烧分解单元为管道式分解炉。
优选地，所述管道式分解炉的底部为锥形，锥形底部上方为直段部，此直段部上设有若干向内凹陷的环形缩口。
优选地，所述第一级预热旋风筒的出风口经第一风机与烟囱相连。
优选地，所述第一级预热旋风筒的出风口与所述第一风机间还设有余热发电装置。
优选地，第M级冷却旋风筒的出风口与所述煅烧分解单元的进风口间设有第二风机。
优选地，所述管道式分解炉底部设有多个进风口，每个进风口分别与所述第二风机相连；所述管道式分解炉的进料口也设置为多个，每个进料口分别与所述第N级预热旋风筒的出料口相连。
优选地，作为一种替代方案，所述第一级冷却旋风筒、第二级冷却旋风筒……第M级冷却旋风筒的进风口均分别与外部大气相连通，所述第一级冷却旋风筒、第二级冷却旋风筒的出风口与所述煅烧分解单元的进风口相连，第三级冷却旋风筒……第M级冷却旋风筒的出风口的出风作为废气直接排出。
本发明的积极效果：
1、粉状石灰石比块状石灰石更易煅烧分解，本发明中悬浮预热与分解单元适合粉状物料的预热分解。
2、用多级预热旋风筒串联来实现石灰石粉的预热，换热效率高，有利于降低系统热耗。
3、用多级冷却旋风筒串联实现粉状石灰的冷却，为粉料冷却提供一种较好的方式，另外在冷却过程中实现冷却空气的加热，热空气可以作为分解炉燃料用风，提高了燃料燃烧环境与效率，比单筒冷却机、水冷方式均优越。
4、上进风进料、下出风出料的冷却旋风筒可使得换热后的热风进入煅烧分解装置的连接风管容易布置，比起上出风旋风筒大大降低了风管长度，节约了系统投资。
附图说明
图1是实施例1所述粉状石灰煅烧分解制备系统的结构示意图；
图2是实施例2所述粉状石灰煅烧分解制备系统的结构示意图；
图3是实施例3所述粉状石灰煅烧分解制备系统的结构示意图；
图4是实施例4所述粉状石灰煅烧分解制备系统的结构示意图；
图5是实施例5所述粉状石灰煅烧分解制备系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
实施例1
参照图1，本发明实施例1提供一种粉状石灰煅烧分解制备系统，包括石灰存储仓5，还包括悬浮预热单元1、煅烧分解单元2、气固分离单元3及冷却单元4；所述悬浮预热单元1由4个串联设置的预热旋风筒组成，自上而下分别为第一级预热旋风筒1-1、第二级预热旋风筒1-2、第三级预热旋风筒1-3、第四级预热旋风筒1-4，所述预热旋风筒均为上进料下出料、上出风下进风式，第四级预热旋风筒1-4的出料口与所述煅烧分解单元2的进料口2-2相连；所述冷却单元4由3个串联设置的冷却旋风筒组成，自上而下分别为第一级冷却旋风筒4-1、第二级冷却旋风筒4-2、第三级冷却旋风筒4-3，所述冷却旋风筒均为上进料下出料、上进风下出风式，所述第一级冷却旋风筒4-1的进风口与外部大气相连通，且上一级冷却旋风筒的出料口及出风口分别与下一级冷却旋风筒的进料口及进风口相连，第三级冷却旋风筒4-3的出料口与所述石灰存储仓5相连，第三级冷却旋风筒4-3的出风口与所述煅烧分解单元2的进风口相连；所述气固分离单元3的带料进风口3-1与所述煅烧分解单元2的带料出风口相连，气固分离单元3的出风口3-2与第四级预热旋风筒1-4的进风口相连，气固分离单元3的出料口与第一级冷却旋风筒4-1的进料口相连。
具体地，所述气固分离单元3为旋风分离器，可设计为上部进风进料、下部出风出料的旋风筒形式，也设计为上部进风进料、下部出料、上部出风的旋风筒形式，以实现高温烟气与物料的气固分离。
所述煅烧分解单元2为管道式分解炉，所述管道式分解炉的底部为锥形，锥形底部上方为直段部，此直段部上可以设置若干(2～3个)向内凹陷的环形缩口，以便于形成气流、物料混合喷腾态势利于分解。
进一步地，所述第一级预热旋风筒的出风口经第一风机6与烟囱7相连。
优选地，所述悬浮预热单元1可设计为并排的两组(双系列)，石灰石粉分两路喂入悬浮预热单元，预热后的热石灰石粉由两个系列悬浮预热单元的最底部一级预热旋风筒各自喂入煅烧分解单元，煅烧分解单元里燃料燃烧形成的烟气通过气固分离装置后，分为两路进入两列悬浮预热单元。冷却单元也可设计为双系列，煅烧分解单元产生的烟气带着分解后形成的粉状石灰通过气固分离装置后，将热粉状石灰分为两路分别进入两列冷却单元，两列冷却单元分别从最上部冷却旋风筒进入冷风(空气)，冷却后的粉状石灰分两路进入石灰存储仓。
冷风(空气)依次经过的设备：冷却单元4、煅烧分解单元2、气固分离单元3、悬浮预热单元1、第一风机6、烟囱7。
物料依次经过的设备：悬浮预热单元1、煅烧分解单元2、气固分离单元3、冷却单元4、石灰存储仓5。
其具体工艺过程如下：粉磨成粉的石灰石粉喂入悬浮预热单元1的第一级预热旋风筒1-1与第二级预热旋风筒1-2之间的风管，由第二级预热旋风筒1-2的热烟气将石灰石粉带入第一级预热旋风筒1-1，物料(石灰石粉)在第一级预热旋风筒1-1预热分离后进入第二级预热旋风筒1-2预热，同理依次实现四级预热；预热后的石灰石粉由第四级预热旋风筒1-4喂入煅烧分解单元2，以将热石灰石粉分解为粉状热石灰，然后热石灰粉由煅烧分解单元2的热烟气带入气固分离单元3；热石灰粉在气固分离单元3完成气固分离后，热烟气进入悬浮预热单元2的第四级预热旋风筒1-4，经过4级预热旋风筒换热，石灰石粉得到预热的同时，热烟气也得到冷却降温，最后由第一级预热器1-1排出，再通过第一风机6排出系统；分离后的粉状热石灰进入冷却单元4的第一级冷却旋风筒4-1，冷风由第一级冷却旋风筒4-1的上进风口进入，经过3级冷却旋风筒冷却后，粉状石灰从第三级冷却旋风筒4-3的锥部出料口排出至石灰存储仓5进行储存；同时冷风被粉状热石灰加热，然后通过煅烧分解单元2的热风进口2-1进入其内部，为燃料燃烧提供热空气，以在煅烧分解单元2内与燃料燃烧形成热烟气；预热后的石灰石粉在煅烧分解单元2里被分解为粉状石灰与二氧化碳，粉状石灰以固态进入后续冷却单元，二氧化碳随煅烧分解单元2里的烟气经气固分离单元3进入悬浮预热单元1来实现石灰石粉的预热。
实施例2
参照图2，本发明实施例2提供一种粉状石灰煅烧分解制备系统，与实施例1所不同的是，第三级冷却旋风筒4-3的出风口与所述煅烧分解单元2的进风口间设有第二风机8。该第二风机8为高温风机，将换热后形成的热空气送入煅烧分解单元2，供喷入煅烧分解单元2的燃料燃烧使用，可减轻第一风机6的负担(第一风机6压头可适当减小)。
实施例3
参照图3，本发明实施例3提供一种粉状石灰煅烧分解制备系统，与实施例2所不同的是，所述管道式分解炉底部设有多个进风口(热风进口2-1)，每个进风口分别与所述第二风机8相连，同时管道式分解炉的燃料进口也可以设置为多个，以分散燃料与热空气，以更好地实现燃料的快速均匀燃烧，其中为获得更为优质的粉状石灰，采用灰分较低的油或燃气为优选燃料；所述管道式分解炉的进料口也设置为多个，每个进料口分别与所述第四级预热旋风筒的出料口相连，以分散物料，使得管道式分解炉内物料流畅更加均匀，有益于石灰石粉分解与温度场分布。
实施例4
参照图4，本发明实施例4提供一种粉状石灰煅烧分解制备系统，与实施例2所不同的是，所述第一级预热旋风筒1-1的出风口与所述第一风机6间还设有余热发电装置9，可有效回收系统废烟气热量。也可将系统废烟气提供给石灰石粉磨制备系统，以起到烘干石灰石粉的作用。
实施例5
参照图5，本发明实施例5提供一种粉状石灰煅烧分解制备系统，与实施例2所不同的是，作为一种替代方案，所述第一级冷却旋风筒4-1、第二级冷却旋风筒4-2、第三级冷却旋风筒4-3、第三级冷却旋风筒4-3的进风口均分别与外部大气相连通；所述第一级冷却旋风筒4-1、第二级冷却旋风筒4-2的出风口与所述煅烧分解单元2的进风口相连，以提供热空气供煅烧分解单元2里的燃料燃烧用；第三级冷却旋风筒4-3的出风口的出风(低温热空气)作为废气直接排出或作为原料烘干用。
作为本发明的改进，悬浮预热单元可由2～6级旋风筒自上而下串联组成(不限于4级)；冷却单元由2-6级旋风筒串联组成(不限于3级)。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种粉状石灰煅烧分解制备系统，包括石灰存储仓，其特征在于：还包括悬浮预热单元、煅烧分解单元、气固分离单元及冷却单元；所述悬浮预热单元由N个串联设置的预热旋风筒组成，自上而下分别为第一级预热旋风筒、第二级预热旋风筒……第N级预热旋风筒，所述预热旋风筒均为上进料下出料、上出风下进风式，第N级预热旋风筒的出料口与所述煅烧分解单元的进料口相连；所述冷却单元由M个串联设置的冷却旋风筒组成，自上而下分别为第一级冷却旋风筒、第二级冷却旋风筒……第M级冷却旋风筒，所述冷却旋风筒均为上进料下出料、上进风下出风式，所述第一级冷却旋风筒的进风口与外部大气相连通，且上一级冷却旋风筒的出料口及出风口分别与下一级冷却旋风筒的进料口及进风口相连，第M级冷却旋风筒的出料口与所述石灰存储仓相连，第M级冷却旋风筒的出风口与所述煅烧分解单元的进风口相连；所述气固分离单元的进风口与所述煅烧分解单元的带料出风口相连，气固分离单元的出风口与第N级预热旋风筒的进风口相连，气固分离单元的出料口与第一级冷却旋风筒的进料口相连。
2.根据权利要求1所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述气固分离单元为旋风分离器。
3.根据权利要求1所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述煅烧分解单元为管道式分解炉。
4.根据权利要求3所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述管道式分解炉的底部为锥形，锥形底部上方为直段部，此直段部上设有若干向内凹陷的环形缩口。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述第一级预热旋风筒的出风口经第一风机与烟囱相连。
6.根据权利要求5所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述第一级预热旋风筒的出风口与所述第一风机间还设有余热发电装置。
7.根据权利要求6所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：第M级冷却旋风筒的出风口与所述煅烧分解单元的进风口间设有第二风机。
8.根据权利要求7所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述管道式分解炉底部设有多个进风口，每个进风口分别与所述第二风机相连；所述管道式分解炉的进料口也设置为多个，每个进料口分别与所述第N级预热旋风筒的出料口相连。
9.根据权利要求1所述的一种粉状石灰煅烧分解制备系统，其特征在于：所述第一级冷却旋风筒、第二级冷却旋风筒……第M级冷却旋风筒的进风口均分别与外部大气相连通，所述第一级冷却旋风筒、第二级冷却旋风筒的出风口与所述煅烧分解单元的进风口相连，第三级冷却旋风筒……第M级冷却旋风筒的出风口的出风作为废气直接排出。
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