CN102114387B - 一种高硫生料生产水泥熟料防结皮工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高硫生料生产水泥熟料防结皮工艺，将来自预分解窑的高温烟气和来自电石渣粉尘产生装置的低温电石渣粉尘引入高低温烟气混合器中混合除硫；除硫后的混合气体再进旋风分离器，离心分离掉大部分脱硫、含氯、碱的粉尘，得到较纯的烟气沿管路导入水泥熟料生产系统的四级预热系统作为预热器热源用于水泥熟料生产。本发明工艺利用电石渣粉尘的碱性和低温特性，有效降低烟气温度和有害物质含量，特别是脱除烟气中的含硫、氯、碱的物质。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥窑防结皮工艺，特别是涉及高硫生料生产熟料过程中预分解系统的防结皮工艺。
技术背景
预分解系统是目前干法水泥窑生产工艺常用的设备，它的应用提高了水泥熟料烧成质量。然而也带来了一些弊端，那就是由含高硫氯生料在回转窑高温条件下产生的高挥发性粉尘在进入预分解系统后，由于温度迅速降低至结皮温度(800℃-1000℃)，在预分解窑壁及管路中固结堵塞而出现结皮现象。实际生产过程中，常用旁路放风的方式排出一部分高挥发性粉尘以降低发生结皮的风险，其放风点常选在预分解窑近预热系统一侧。
中国发明专利200410012393.4提供了在预分解窑旁路放风的同时进行煤矸石脱水，利用旁路放风的高温环境，有效降低预分解窑内有害元素的含量，同时利用烟气余热脱水的工艺。此工艺通过利用煤矸石中的主要成分高岭土很好地吸收了烟气中的氯、硫、碱等元素，使烟气中的有害成分大大降低。其不足之处是对煤矸石进行脱水后的烟气余热的温度已经很低，虽然余热在预热系统中再次利用，但损失的热量太多，不符合节能环保水泥窑设计的要求。
中国发明专利200920301403.4提供了一种能有效解决原、燃料中高挥发性成分在水泥熟料烧成过程中产生的结皮、堵塞等问题，可确保生产系统安全、稳定的旁路放风骤冷混合器。该骤冷混合器通过高低温气体混合，将高温热烟气(1100℃)迅速降到结皮温度以下，使气流中的挥发性物质不会粘结在系统装备的内壁上，确保放风处不结皮、无高温粉尘排出。然而并没有注意到气流中SO2的问题，因此，不能很好地解决SO2的排放问题。
发明内容
本专利公开了一种在预分解窑旁路放风的同时利用含电石渣粉尘干法脱除硫、氯、碱和降温，并将高温烟气导入生料预热系统实现循环利用以降低放风引起的热量损失的工艺。该工艺利用电石渣粉尘的碱性和低温特性，有效降低烟气温度和有害物质含量，特别是脱除烟气中的含硫、氯、碱的物质。
一种高硫生料生产水泥熟料防结皮工艺，包括以下步骤：
1)从预分解窑引出的1000～1100℃的高温烟气沿放风管路进入到高低温烟气混合器中，同时电石渣粉在电石渣粉尘产生装置中与空气相互混合后，制得的低温电石渣粉尘经管路也进入到高低温烟气混合器中。
2)电石渣粉尘和高温烟气在高低温烟气混合器中接触后，一方面，电石渣粉尘中的Ca(OH)2在高温环境下分解，分解后产生的CaO与SO2和O2反应产生石膏(CaSO4)，去除了烟气中的大部分SO2；另一方面，随着混合气体的温度迅速下降，其他含有氯、碱元素的挥发性气体由于得不到一个适合的结皮温度，而与脱硫粉尘颗粒结合在一起后，排出混合器。
3)出高低温气体混合器的含尘气体进旋风分离器，在离心分离作用下，大部分脱硫、含氯、碱的粉尘被分离，得到除尘后的烟气，除尘后的烟气的温度为500～600℃。
4)步骤3)得到的除尘后的烟气沿管路导入水泥熟料生产系统的四级预热系统作为预热器热源用于水泥熟料生产。
本发明工艺在预分解窑旁路放风的同时利用含电石渣粉尘干法脱硫、氯、碱和降温，并将高温烟气导入生料预热系统实现循环利用以降低放风引起的热量损失的工艺。同时以电石渣粉尘作为硫、氯、碱元素的吸收剂，具有以下有益效果：
1.提高了烟气中结皮元素的吸收效果，特别是SO2的脱除。
2.保证了净化后的烟气具有较高的温度(500℃-600℃)，使得在四级预热系统中被再次利用的热量最大化。
附图说明
图1为本发明工艺的水泥窑旁路放风技术方案流程图。
图2为本发明工艺实施的装置示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明工艺应用的水泥熟料生产系统，包括预分解窑、旁路放风系统(包括电石渣粉尘产生装置3、高低温气体混合器2、旋风分离器6和放风管路)、水泥生料四级预热系统。
如图2所示，从预分解窑1中引出的一股温度在1000℃的烟气，沿着放风管路8进入到高低温气体混合器2中，高低温气体混合器2的侧面有低温电石渣粉尘从管路9通入，其由通过进气管7进入到电石渣粉尘产生器3的空气与由喷口4喷出的电石渣粉在搅拌器作用下均匀混合形成。高低温气体在高低温气体混合器2中相遇后发生一系列反应，烟气中的SO2与电石渣粉反应生成CaSO4，同时高温烟气温度迅速降低到结皮温度以下。从高低温气体混合器2中输出的混合气体随后在风机12作用下经管路10进入到旋风分离器6，在离心力作用下实现粉尘颗粒与气体的分离，除尘后的烟气经管路11导入四级预热系统5作为预热器热源用于水泥熟料生产。
水泥窑中喂入的生料具有高含量的硫、氯、碱元素(超过国标关于水泥生料硫、氯、碱元素的规定)，因此预分解窑1放风量选为较高的比例(35％)，为了使出高低温气体混合器2的混合气体能达到结皮温度(800-1000℃)以下且其中SO2气体能被较好地去除，入高低温气体混合器2的低温气体量适当增加(低温气体/高温气体＝1/2)，电石渣粉尘浓度为6％。
实施例2
实施装置同实施例1。
水泥窑中喂入的生料含有低含量的硫、氯、碱元素(未超过国标关于水泥生料硫、氯、碱元素的规定)，因此预分解窑(1)放风量选为较低的比例(15％)，则通入高低温气体混合器(2)的低温气体量适当降低(低温气体/高温气体＝1/3)，电石渣粉尘浓度为4％。
Claims (2)
1.一种高硫生料生产水泥熟料防结皮工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)来自预分解窑的温度为1000~1100℃的高温烟气沿放风管路进入到高低温烟气混合器中，同时由电石渣粉在电石渣粉尘产生装置中与空气搅拌混合制得的低温电石渣粉尘经管路也进入到高低温烟气混合器中；
2)低温电石渣粉尘和高温烟气在高低温烟气混合器中混合去除烟气中SO2，其他含有氯、碱元素的挥发性气体与脱硫粉尘颗粒结合在一起后，排出混合器；
3)出高低温气体混合器的混合气体进旋风分离器，离心分离掉大部分脱硫、含氯、碱的粉尘，得到除尘后的烟气；
4）步骤3）得到的除尘后的烟气沿管路导入水泥熟料生产系统的四级预热系统作为预热器热源用于水泥熟料生产。
2.如权利要求1所述的高硫生料生产水泥熟料防结皮工艺，其特征在于：所述的除尘后的烟气的温度为500~600℃。
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