CN101676364A - 一种大型回转窑石油焦煅烧工艺及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油焦煅烧工艺及设备，特别是涉及一种大型回转窑石油焦煅烧工艺。本发明的石油焦煅烧工艺采用独特的石油焦先破后筛工艺和定量向回转窑给料技术；冷却机采用直接喷淋的方法将高温煅烧焦冷却；焚烧炉能将回转窑尾气中的可燃物近一步燃烧；余热处理系统将焚烧炉余热用于发电和供热。本发明提高了整个石油焦煅烧工艺生产系统的安全性、环保性，是一种大产能，高效率石油焦煅烧工艺。

Description

一种大型回转窑石油焦煅烧工艺及其设备

技术领域

本发明涉及一种石油焦煅烧工艺，特别是涉及一种大型回转窑石油焦煅烧工艺。

背景技术

煅烧石油焦是铝电解用炭阳极的大宗原料，煅烧是阳极生产的主要工序之一，通过煅烧排除石油焦中的水分、挥发份，能提高石油焦的密度、机械强度、导电性能和化学稳定性等；煅烧石油焦主要采用回转窑、罐式炉、回转床等设备，相比而言，回转窑用于煅烧石油焦具有生产连续、产能大、成本低、操作调控容易等优点，是目前国内外广泛采用的煅烧设备。随着电解铝厂规模的加大，阳极消耗大增，对石油焦的需求也加大。因此，需要特大型的煅烧工艺设备才能减少投资提高产量；要提高产能，就的配置多台回转窑。同时，回转窑煅烧工艺技术也相对落后，具体表现如下：

1、工艺配置不合理、占地面积大、工艺原料未作合理配比和筛分、给料不均匀、给料机下料速度不能很好控制，单台小时产能在10t/h以下；

2、焚烧炉或叫燃烧室容量有限，焚烧炉不提供助燃风，大量的挥发分、粉尘等没有得到充分燃烧，造成能源浪费以及环境质量不达标等；

3、余热没有得到充分利用或仅用于供热，然后就直接排放，造成能源浪费；

4、冷却方式落后，采用直接水冷方式为主，间接在冷却机上喷淋冷却造成设备腐蚀，并且污染重不容易收集蒸汽；

5、二、三次风管安装位置不合理，造成挥发份不能及时燃烧，大量的可燃物进入到焚烧炉燃烧，降低了回转窑的热效率；同时也造成二、三次风管使用寿命变短；

6、除尘方式落后，蒸汽不能很好处理，除尘粉处理不合理，容易造成二次污染。

以上这些问题的直接后果就是煅烧焦产能较低、产品质量差、烧损率高、建设投资大、系统维修量大等，因此，不仅是石油焦煅烧工艺技术有待提高，同时回转窑设备也有很大的改进空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型回转窑石油焦煅烧工艺及其设备，目的是实现高产能，解决能源浪费、产品质量差、烧损率高、建设投资大等问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：大型回转窑石油焦煅烧工艺，其过程是：生石油焦经预碎、筛分后进入煅前仓，仓内物料进入回转窑尾，石油焦经过预热、煅烧、冷却后排入到冷却机，物料在冷却机内直接受到水喷淋冷却后排入下一工序，回转窑内燃烧未尽的燃料及粉尘在负压的作用下抽至焚烧炉中进行二次燃烧，产生的热量进入余热利用系统进行发电和供热。

所述的仓内物料经过称量后均匀向回转窑的窑尾加料。

所述的煅烧过程采用一次、三次风补充空气使窑体内挥发份、可燃物能充分燃烧。

所述的回转窑和焚烧炉经过冷却风机进行冷却。

大型回转窑石油焦煅烧设备，其结构如下：煅前仓经过加料管与回转窑连接，回转窑与冷却机连接，冷却机与冷却水系统连接，冷却机与焚烧炉连接，回转窑的窑尾与焚烧炉连接，焚烧炉与余热利用系统连接。

所述的煅前仓与称量式皮带秤连接，称量式皮带秤经过高温密封阀和加料管与回转窑连接，加料管插入到回转窑的窑尾内。

所述的加料管与为其提供冷却风的冷却风机连接。

所述的回转窑的窑尾与用于排出其内积累的焦粒灰尘的另一个高温密封阀连接。

所述的回转窑的窑头与提供燃料的窑头燃烧器以及提供新鲜空气的一次风机连接。

所述的一次风机与调节阀连接，调节阀与控制系统连接。

所述的回转窑的中部与为可燃物提供充足的氧气、使燃烧热量能向窑尾移动的三次风机连接。

所述的回转窑的窑头还与为窑头提供冷空气降低窑头表皮温度的窑头冷却风机连接，窑头冷却风机的调节阀与控制系统相连。

所述的回转窑的窑尾还与为窑尾及焚烧炉头提供冷空气降低其表皮温度的窑尾冷却风机连接，窑尾冷却风机还与焚烧炉的炉头连接，窑尾冷却风机的调节阀与控制系统相连。

所述的回转窑通过移动卸料器与冷却机连接。

所述的冷却机通过旋风除尘器与焚烧炉的炉头连接。

所述的焚烧炉与用于输送天然气的焚烧炉一次风机和用于输送新鲜空气促进燃烧的焚烧炉助燃风机连接。

所述的焚烧炉通过烟道闸门与用于发电和供热的余热利用系统连接。

所述的回转窑的窑体、焚烧炉和冷却机内部设有内衬。

所述的冷却水系统还与回转窑的窑体、冷却机的电机以及烟道闸门连接。

本发明的优点和效果如下：

本发明的大型回转窑石油焦煅烧工艺利用大型回转窑来实现原料的煅烧；本工艺技术能实现合格煅烧焦产能24t/h；工艺配置占地面积少、设备便于维护；冷却机内高温煅烧焦只采用内喷淋冷却，取消了筒外喷淋，减少了蒸汽的大量发散，冷却效果好；窑头窑尾密封性强，炭质烧损少；自动化程度高；挥发份燃尽率高，余热用来发电和供热，提高了余热利用率。冷却系统有风冷和水冷两种方式，适合不同情况；本发明不仅是个大产量的石油焦煅烧系统，也是个环保效果好、产品质量高的石油焦煅烧系统。

附图说明

图1是本发明的大型回转窑石油焦煅烧设备连接结构示意图。

图2是本发明的大型回转窑石油焦煅烧设备俯视结构示意图。

图3是本发明的大型回转窑石油焦煅烧设备侧视结构示意图。

图中，1.煅前仓；2.皮带秤；3.高温密封阀；4.下料管；5下料管冷却风机；6.回转窑；7.三次风机；8.窑尾冷却风机；9.窑头冷却风机；10.窑头然烧器；11.窑头一次风机；12.调节阀；13.移动卸料器；14.冷却机；15.多管旋风除尘器；16.焚烧炉一次风机；17.焚烧炉助燃风机；18.高温卸灰阀；19.焚烧炉；20.烟道闸阀；21.冷却水系统；22.余热利用系统；23.控制系统。

具体实施方式

下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图1、2、3所示，本发明大型回转窑石油焦煅烧设备结构如下：经破碎筛分好的石油焦进入煅前仓1，煅前仓1经过称量式皮带秤2、高温密封阀3、加料管4与回转窑6的窑尾连接，加料管4插入到回转窑6的窑尾，将石油焦送往回转窑6的窑尾，皮带秤下料量和下料速度通过控制系统23可以进行控制，加料管4与为其提供冷却风的冷却风机5连接；回转窑6的窑尾积累的焦粒灰尘等能够通过另一高温密封阀3及时排出；石油焦在窑体的内衬上随着窑体传动，回转窑6的窑头与为其提供燃料的窑头燃烧器10和为其提供新鲜空气的一次风机11连接，使回转窑6的窑体内的挥发份形成可燃物质，点燃后产生大量热量对石油焦进行除水、干燥、除灰、灼烧等，一次风机11与调节阀12连接，调节阀12与控制系统23连接；与回转窑6的中部连接的三次风机7为可燃物提供充足的氧气，使燃烧热量能向窑尾移动；与回转窑6的窑头连接的窑头冷却风机9为窑头提供冷空气降低窑头表皮温度，与回转窑6的窑尾连接的窑尾冷却风机8为窑尾及焚烧炉头提供冷空气降低其表皮温度；窑头冷却风机9和窑尾冷却风机8的调节阀与控制系统23相连，根据窑内温度、天然气含量、下料量的变化自动调节；回转窑6的窑尾通过移动卸料器13与冷却机14连接，冷却水系统21的内喷淋装置根据设定的温度向灼热的石油焦喷水将温度降至80℃以下并排出；冷却机14通过旋风除尘器15后与焚烧炉19连接，焚烧炉19与用于输送天然气的焚烧炉一次风机16和用于输送新鲜空气促进其充分燃烧的助燃风机17连接；焚烧炉19内挥发份等燃烧后积灰通过高温卸灰阀18及时排出，焚烧炉19的尾部通过烟道闸门20与余热利用系统22连接。冷却水系统21还与回转窑6的窑体、冷却机14的电机以及烟道闸门20连接。控制系统23设置在室内，通过设置在现场的温度、压力、流量仪表和摄像头对工艺参数和工艺过程进行全程监控，并自动调节设定参数。

本发明大型回转窑石油焦煅烧工艺如下：经破碎筛分好的石油焦进入煅前仓1，称量式皮带秤2通过高温密封阀3、加料管4能将石油焦送往回转窑6的窑尾，皮带秤下料量和下料速度可以控制，加料管的冷却通过冷却风机5送风循环冷却；窑尾积累的焦粒灰尘等能够通过另一高温密封阀3及时排出；石油焦在窑体的内衬上随着窑体传动，窑头燃烧器10提供燃料结合一次风机11提供的新鲜空气、窑体内的挥发份形成可燃物质，点燃后产生大量热量对石油焦进行除水、干燥、除灰、灼烧等，一次风机11与调节阀12连接；三次风机7为可燃物提供充足的氧气，使燃烧热量能向窑尾移动；窑头冷却风机9为窑头提供冷空气降低窑头表皮温度；窑尾冷却风机8为窑尾及焚烧炉头提供冷空气降低其表皮温度；风机的调节阀和控制室相连，根据窑内温度、天然气含量、下料量的变化自动调节；煅烧后的石油焦通过移动卸料器13进入冷却机14内，冷却水系统21的内喷淋装置根据设定的温度向灼热的石油焦喷水将温度降至80℃以下并排出；冷却机内产生的大量蒸汽、粉尘等通过除尘系统的旋风除尘器15进行预除尘，排出的蒸汽、可燃物进入焚烧炉19内燃烧，焚烧炉内还可以根据需要利用炉头烧嘴和焚烧炉一次风机16送来的天然气引燃从窑尾、冷却机收集的可燃尾气、挥发份等；焚烧炉的助燃风机17送来新鲜空气促进其充分燃烧；焚烧炉内挥发份等燃烧后积灰通过高温卸灰阀18及时排出，产生的大量热量和尾气通过烟道闸门20进入余热利用系统22进行发电和供热；循环水冷却水系统21对窑体和冷却机的电机、焚烧炉的烟道出口闸门等进行冷却，同时为冷却机内灼热石油焦喷淋提供冷水；控制系统23设置在室内，通过设置在现场的温度、压力、流量仪表和摄像头对工艺参数和工艺过程进行全程监控，并自动调节设定参数。

所述的回转窑窑体、焚烧炉和冷却机内部设有厚厚的内衬，确保煅烧温度能达到1350℃以上，并使窑皮表面温度不能过热。

Claims (21)

1、大型回转窑石油焦煅烧工艺，其特征在于过程如下：生石油焦经预碎、筛分后进入煅前仓，仓内物料进入回转窑尾，石油焦经过预热、煅烧、冷却后排入到冷却机，物料在冷却机内直接受到水喷淋冷却后排入下一工序，回转窑内燃烧未尽的燃料及粉尘在负压的作用下抽至焚烧炉中进行二次燃烧，产生的热量进入余热利用系统进行发电和供热。

2、根据权利要求1所述的大型回转窑石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的仓内物料经过称量后均匀向回转窑的窑尾加料。

3、根据权利要求1所述的大型回转窑石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的煅烧过程采用一次、三次风补充空气使窑体内挥发份、可燃物能充分燃烧。

4、根据权利要求1所述的大型回转窑石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的回转窑和焚烧炉经过冷却风机进行冷却。

5、一种大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于结构如下：煅前仓(1)经过加料管(4)与回转窑(6)连接，回转窑(6)与冷却机(14)连接，冷却机(14)与冷却水系统(21)连接，回转窑(6)的窑尾与焚烧炉(19)连接，焚烧炉(19)与余热利用系统(22)连接。

6、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的煅前仓(1)先与称量式皮带秤(2)连接，称量式皮带秤(2)经过高温密封阀(3)和加料管(4)与回转窑(6)连接，加料管(4)插入到回转窑(6)的窑尾内。

7、根据权利要求5或6所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的加料管(4)与为其提供冷却风的冷却风机(5)连接。

8、根据权利要求5或6所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的回转窑(6)的窑尾与用于排出其内积累的焦粒灰尘的另一个高温密封阀(3)连接。

9、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的回转窑(6)的窑头与提供燃料的窑头燃烧器(10)以及提供新鲜空气的一次风机(11)连接。

10、根据权利要求9所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的一次风机(11)与调节阀(12)连接，调节阀(12)与控制系统(23)连接。

11、根据权利要求9所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的回转窑(6)的中部与为可燃物提供充足的氧气、使燃烧热量能向窑尾移动的三次风机(7)连接。

12、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的回转窑(6)的窑头还与为窑头提供冷空气降低窑头表皮温度的窑头冷却风机(9)连接。

13、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的，窑头冷却风机(9)的调节阀与控制系统(23)相连。

14、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于回转窑的窑尾还与为窑尾及焚烧炉头提供冷空气降低其表皮温度的窑尾冷却风机(8)连接，窑尾冷却风机(8)还与焚烧炉(19)的炉头连接。

15、根据权利要求14所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于窑尾冷却风机(8)的调节阀与控制系统(23)相连。

16、根据权利要求5、12或14所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的焚烧炉19的炉头与用于输送天然气的焚烧炉一次风机16和用于输送新鲜空气促进燃烧的焚烧炉助燃风机(17)连接。

17、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的回转窑(6)通过移动卸料器(13)与冷却机(14)连接。

18、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的冷却机(14)通过旋风除尘器(15)与焚烧炉(19)的炉头连接。

19、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的焚烧炉(19)通过烟道闸门(20)与用于发电和供热的余热利用系统(22)连接。

20、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的回转窑(6)的窑体、焚烧炉和冷却机内部设有内衬。

21、根据权利要求5所述的大型回转窑石油焦煅烧设备，其特征在于所述的冷却水系统(21)还与回转窑(6)的窑体、冷却机(14)的电机以及烟道闸门(20)连接。

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