CN102531416A

CN102531416A - 节能石灰窑

Info

Publication number: CN102531416A
Application number: CN2011104402787A
Authority: CN
Inventors: 方笑霞
Original assignee: JIANDE TIANSHI CALCIUM CARBONATE CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG TIANSHI NANO-TECH Co.,Ltd.
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: CN102531416B

Abstract

本发明公开了一种节能石灰窑，旨在解决现在的石灰窑排出的烟气未得到利用浪费了热能以及石灰窑助燃空气预热温度低增加了燃料的消耗的不足。该发明包括窑体，窑体至上而下依次为预热带、煅烧带、冷却带，预热带上方设有窑气排出管，冷却带区域设有常温空气输入装置，固定在常温空气输入装置上的预热空气输入装置，常温空气输入装置和预热空气输入装置都包括风管和连接在风管出风口的风帽，预热空气输入装置的风帽设置在常温空气输入装置风帽的上方，两个风帽一起构成双层风帽结构，窑气排出管连接换热器进风口，换热器内设有换热管，换热管的冷风进口连接鼓风机，换热管的热风出口连接预热空气输入装置的风管，换热器出风口连接抽风机。

Description

节能石灰窑

技术领域

本发明涉及一种物料煅烧装置，更具体地说，它涉及一种高效节能的煅烧石灰的石灰窑。

背景技术

目前大多数石灰窑的烟气都是直接排出的，排出的烟气平均温度在250℃~300℃之间，高温的烟气直接排出浪费了这些热量。空气作为石灰窑的助燃剂，源源不断地送入石灰窑内，石灰窑内燃烧的温度很高，一般在1100℃左右，空气助燃剂助燃时也会达到很高的温度。目前普遍采用的方法是在石灰窑的冷却带位置送入常温空气，常温空气先在冷却带冷却石灰，同时自身进行预热，预热后的空气作为助燃空气，但是这些经过预热后的空气温度较低，助燃时还是要吸收石灰窑煅烧带较多的热量，这就浪费了煅烧带较多的能量，增加了燃料的消耗，也就增加了成本。

中国专利公开号CN101195520A，公开日2008年6月11日，发明的名称为立式连续煅烧石灰窑，包括圆筒形的窑体，窑体从上至下依次设置有位于窑体顶部的闭风进料装置、位于窑体内腔上部的布料装置、位于布料装置下方的预热区、位于预热区下方的煅烧区、位于煅烧区下方的冷却区、位于冷却区的出料口下方的连续出料装置，窑体的顶部设有窑气排出管，窑体的内部空间内设有沿窑体轴向设置且延伸至预热区的热风出风通道，热风出风通道的筒壁上设有若干排出风口。窑体内的烟气直接从窑气排出管内排出，经过净化处理后排放到大气中，烟气的余热没有得到利用，烟气直接排出浪费了这些余热。助燃空气在出料口位置送入，助燃空气冷却在冷却区石灰的同时自身也得到了预热，预热后的助燃空气到达煅烧区用于助燃，但是这些预热后的助燃空气预热后的温度较低，助燃时还是要吸收石灰窑煅烧区的较多热量，这就浪费了煅烧区较多的能量，增加了燃料的消耗，也就增加了成本。

发明内容

本发明克服了现在的石灰窑排出的烟气没有得到利用浪费了热能的不足，以及石灰窑助燃空气预热温度低增加了燃料的消耗的不足，提供了一种节能石灰窑，它充分利用了石灰窑排出烟气的余热，而且石灰窑的助燃空气预热温度高，节约了能源，降低了成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种节能石灰窑，包括窑体，窑体至上而下依次为预热带、煅烧带、冷却带，预热带上方设有窑气排出管，冷却带区域设有常温空气输入装置，冷却带区域还设有固定在常温空气输入装置上的预热空气输入装置，常温空气输入装置和预热空气输入装置都包括风管和连接在风管出风口的风帽，预热空气输入装置的风帽设置在常温空气输入装置风帽的上方，两个风帽一起构成双层风帽结构，窑气排出管连接换热器进风口，换热器内设有换热管，换热管的冷风进口连接鼓风机，换热管的热风出口连接预热空气输入装置的风管，换热器出风口连接抽风机。石灰在窑体内煅烧时产生的烟气从窑体上端的窑气排出管排出，排出的烟气温度一般在250℃~300℃，高温烟气传送到换热器内，对从鼓风机鼓进换热管内的常温空气进行热交换，热交换后的烟气通过抽风机抽出，经过净化处理后排出。常温空气经过预热后温度升高到达180℃~220℃之间。预热后的空气输送到预热空气输入装置的风管内，然后从风帽位置送出到达窑体内。常温空气输入装置的风管内送入常温空气，预热空气输入装置的风帽设置在常温空气输入装置风帽的上方，两个风帽一起构成双层风帽结构，窑体内下层风帽输送出的空气先冷却石灰同时自身进行预热，然后作为助燃剂。常温空气冷却石灰后空气的温度较低，上层风帽输出的预热空气温度相对较高，减少了助燃时吸收的煅烧带的热量，而且预热空气的预热是通过与烟气热交换来实现的，充分利用了烟气的余热。双层风帽结构使助燃剂更加充沛，石灰煅烧更加彻底，提高了石灰煅烧后的质量，而且整个装置热能利用率高，热能排放少，节能环保。

作为优选，两层风帽之间的距离为1米~3米，常温空气预热装置的风帽与冷却带底端之间的距离为0.5米~2米。下层风帽与冷却带底端之间的距离控制在0.5米~2米之间，保证冷却带的石灰彻底冷却的同时，又尽可能地使下层风帽输送出的空气冷却石灰后温度高，减少了空气作为助燃剂时吸收的煅烧带的热量。上层风帽和下层风帽之间的距离适当，防止上层风帽输出的预热空气的热量被吸收。

作为优选，风帽包括帽座和帽盖，帽座和帽盖之间连接有若干条连接筋，帽座上设有和风管适配的通风孔，通风孔导通，帽座和帽盖之间设有通风空隙。连接筋将帽座和帽盖固定连接在一起，空气从通风孔内排出，然后从帽座和帽盖之间的通风孔隙输送到窑体内。帽盖盖在帽座上，防止石灰堵塞通风孔。另一种方案，风帽包括帽座、帽管和帽盖，帽座上设有和风管适配的通风孔，通风孔端部封闭，帽管呈圆环形，帽座和帽管之间连接有若干根连通通风孔和帽管的筋管，沿着圆环形帽管的一周设有若干个出风孔，帽盖固定连接在帽管上端，帽盖和出风孔之间设有通风间隙。筋管将帽座和帽管固定连接在一起，而且筋管连通帽座的通风孔和帽管，空气从通风孔输送到帽管内，然后从帽管的出风孔输送出。圆环形的帽管增大了空气输送到窑体内的范围，空气输送的时候是圆形发散的，窑体内空气的分布更加均匀，使石灰煅烧时燃料与空气充分接触，煅烧更加彻底，提高石灰煅烧后的质量。

作为优选，帽座呈圆筒形，帽座的下端设有向外的凸缘，风管的上端设有向外的凸缘，两个凸缘贴合在一起通过螺栓固定连接。帽座和风管的连接位置呈法兰结构，它们通过螺栓固定连接在一起，连接可靠，拆卸方便。

作为优选，预热空气输入装置的端部设置在常温空气预热装置风管的内部，预热空气输入装置的风管设置在常温空气预热装置风管内部的部分套有保温套。一根风管设置在另一根风管内，它们固定的时候只需要一套装置就可以了，简化了固定装置的结构，降低了成本。保温套套在风管上，防止两根风管内的空气发生热交换。

作为优选，帽盖呈圆罩形，上表面为弧形曲面，中间高边缘低，连接筋连接在帽座的外侧壁和帽盖的内壁之间，连接筋有八条均匀设在帽盖一周。圆罩形帽盖盖在帽座上，帽盖上表面为弧形曲面，中间高边缘低，增加了通风间隙，使风管内的空气排出更加顺畅。八条连接筋连接在帽座和帽盖之间，连接可靠。

作为优选，筋管有三根，三根筋管均匀设在帽管的一周，出风孔有两排，两排出风孔均匀设置在帽管的外半圆壁上，一排在帽管轴线的上方，一排在帽管轴线的下方，两排出风孔上下对称。三根筋管均匀设在帽管的一周，空气输送到筋管时，三根筋管内的出风量是一样的，保证帽管上出风孔的出风量一致。两排出风孔保证了出风量。

作为优选，换热管呈蛇形。蛇形的换热管增加了换热管的长度，也就增加了空气的换热时间，使空气充分预热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）充分利用了石灰窑排出烟气的热能，而且石灰窑的助燃空气预热温度高，节约了能源，降低了成本；（2）助燃空气与窑体内的燃料接触充分，煅烧彻底，提高了石灰的质量。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的实施例1的双层风帽结构的剖视图；

图3是本发明的实施例1的上层风帽的仰视图；

图4是本发明的实施例2的双层风帽结构的剖视图；

图5是本发明的实施例2的上层风帽的仰视图；

图中：1、预热带，2、煅烧带，3、冷却带，4、窑气排出管，5、风管，6、风帽，7、换热器，8、换热管，9、鼓风机，10、抽风机，11、保温套，61、帽座，62、帽盖，63、连接筋，64、通风孔，66、帽管，67、筋管，68、出风孔，71、进风口，72、出风口，73、冷风进口，74、热风出口。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种节能石灰窑（参见附图1），包括立式的窑体，窑体至上而下依次为预热带1、煅烧带2、冷却带3。预热带上方设有窑气排出管4，窑气排出管用于排出窑体内的烟气，排出烟气的温度一般在250℃~300℃之间。窑气排出管连接换热器7进风口71，窑体内排出的高温烟气通过进风口输送到换热器内，换热器内设有蛇形换热管8，换热管的冷风进口73连接鼓风机9，换热器出风口72连接抽风机10。鼓风机将常温空气鼓进换热管内，高温烟气和换热管内的常温空气进行热交换后通过抽风机将这些烟气抽出，抽出的烟气经过净化处理后排出。冷却带区域设有常温空气输入装置和固定在常温空气输入装置上的预热空气输入装置，常温空气输入装置和预热空气输入装置都包括风管5和连接在风管出风口的风帽6，两根风管在窑体内的部分都呈L形，两根风管连接风帽那端轴线和窑体的轴线重合。预热空气输入装置的风帽设置在常温空气输入装置风帽的上方，两个风帽一起构成双层风帽结构。换热管的热风出口74连接预热空气输入装置的风管，也就是连接上层风帽的风管。换热管内的常温空气经过与高温烟气热交换后达到180℃~220℃的预热温度。常温空气输入装置的风管连接鼓风机，通过鼓风机向风管内鼓进常温空气。预热空气输入装置的端部设置在常温空气预热装置风管的内部，预热空气输入装置的风管设置在常温空气预热装置风管内部的部分套有保温套11（参见附图2）。两层风帽之间的距离为1米~3米，常温空气预热装置的风帽与冷却带底端之间的距离为0.5米~2米。本实施例中两层风帽之间的距离为2米，常温空气预热装置的风帽与冷却带底端之间的距离为1米。风帽包括帽座61和帽盖62（参见附图3），帽座呈圆筒形，帽座上设有和风管适配的通风孔64，通风孔导通，帽座的下端设有向外的凸缘，凸缘上设有沉头通孔。风管的上端设有向外的凸缘，凸缘上设有和沉头通孔适配的通孔，两个凸缘贴合在一起通过螺栓固定连接，螺栓连接在沉头通孔和通孔内。帽盖呈圆罩形，上表面为弧形曲面，中间高边缘低。下层风帽帽盖的中央设有和预热空气输入装置的风管适配的通孔，风管穿过通孔。帽座和帽盖之间连接有八条连接筋63，连接筋焊接在帽座的外侧壁和帽盖的内壁之间，八条连接筋均匀设在帽盖一周。通风孔的端口和帽盖的内壁之间相距一定的距离，圆罩形帽盖外边缘的直径大于帽座凸缘的直径，保证帽盖能够完全罩住帽座。帽座和帽盖之间设有通风空隙，使风管内的空气顺畅地输送到窑体内。和上层风帽连接的风管与和下层风帽连接的风管的轴线重合，下层风帽的通风孔和预热空气输入装置的风管之间相距一定的距离，保证常温空气从通风孔输送出。

这种节能的立式石灰窑，在石灰煅烧的过程中产生的高温烟气通过换热器对常温空气进行预热，常温空气经过预热后输送到预热空气输入装置的风管内，然后从上层风帽排出到窑体内，而在常温空气输入装置的风管内通过鼓风机向风管内鼓进常温空气。窑体内下层风帽输送出的空气先冷却石灰同时自身进行预热，然后作为助燃剂，上层风帽输出的预热空气温度相对较高，减少了助燃时吸收的煅烧带的热量，节省热能。而且预热空气的预热是通过与烟气热交换来实现的，充分利用了烟气的余热。双层风帽结构使助燃剂更加充沛，石灰煅烧更加彻底，提高了石灰煅烧后的质量，而且整个装置热能利用率高，热能排放少，节能环保。

实施例2：一种节能石灰窑（参见附图1），其结构与实施例1相似。主要的不同点在于风帽6的结构。风帽6包括帽座61、帽管66和帽盖62（参见附图4、附图5），帽座呈圆筒形，帽座上设有和风管5适配的通风孔64，上层风帽的通风孔端部封闭，下层风帽的通风孔的端部设有和预热空气输入装置风管适配的通孔，风管穿过通孔。帽座的下端设有向外的凸缘，凸缘上设有沉头通孔。风管的上端设有向外的凸缘，凸缘上设有和沉头通孔适配的通孔，两个凸缘贴合在一起通过螺栓固定连接，螺栓连接在沉头通孔和通孔内。帽管呈圆环形，帽座外壁和帽管之间焊接有三根连通通风孔和帽管的筋管67，三根筋管均匀设在帽管的一周，帽管的直径大于帽座上凸缘的直径。筋管沿着管道方向的轴线和帽管沿着管道方向的轴线垂直相交，通风孔和风管的轴线重合，筋管轴线和通风孔轴线垂直相交。沿着圆环形帽管的一周设有两排出风孔68，两排出风孔均匀设置在帽管的外半圆壁上，一排在帽管轴线的上方，一排在帽管轴线的下方，两排出风孔上下对称，帽盖固定连接在帽管上端，帽盖和出风孔之间设有通风间隙。帽盖呈环形，帽盖的截面呈弧形，帽盖的内壁外凸，帽盖的上端焊接在帽管上，帽盖的下端悬空，并且帽盖的下端边缘在帽管的下方，帽管的外壁和帽盖的内壁之间相距一定的距离，使空气顺畅地从出风孔排出到窑体内。

以上所述的实施例只是本发明的两种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种节能石灰窑，包括窑体，窑体至上而下依次为预热带（1）、煅烧带（2）、冷却带（3），预热带上方设有窑气排出管（4），冷却带区域设有常温空气输入装置，其特征是，冷却带区域还设有固定在常温空气输入装置上的预热空气输入装置，常温空气输入装置和预热空气输入装置都包括风管（5）和连接在风管出风口的风帽（6），预热空气输入装置的风帽设置在常温空气输入装置风帽的上方，两个风帽一起构成双层风帽结构，窑气排出管连接换热器（7）进风口（71），换热器内设有换热管（8），换热管的冷风进口（73）连接鼓风机（9），换热管的热风出口（74）连接预热空气输入装置的风管，换热器出风口（72）连接抽风机（10）。

2.根据权利要求1所述的节能石灰窑，其特征是，两层风帽之间的距离为1米~3米，常温空气预热装置的风帽与冷却带底端之间的距离为0.5米~2米。

3.根据权利要求2所述的节能石灰窑，其特征是，风帽包括帽座（61）和帽盖（62），帽座和帽盖之间连接有若干条连接筋（63），帽座上设有和风管适配的通风孔（64），通风孔导通，帽座和帽盖之间设有通风空隙。

4.根据权利要求2所述的节能石灰窑，其特征是，风帽包括帽座、帽管（66）和帽盖，帽座上设有和风管适配的通风孔，通风孔端部封闭，帽管呈圆环形，帽座和帽管之间连接有若干根连通通风孔和帽管的筋管（67），沿着圆环形帽管的一周设有若干个出风孔（68），帽盖固定连接在帽管上端，帽盖和出风孔之间设有通风间隙。

5.根据权利要求3或4所述的节能石灰窑，其特征是，帽座呈圆筒形，帽座的下端设有向外的凸缘，风管的上端设有向外的凸缘，两个凸缘贴合在一起通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的节能石灰窑，其特征是，预热空气输入装置的端部设置在常温空气预热装置风管的内部，预热空气输入装置的风管设置在常温空气预热装置风管内部的部分套有保温套（11）。

7.根据权利要求3所述的节能石灰窑，其特征是，帽盖呈圆罩形，上表面为弧形曲面，中间高边缘低，连接筋连接在帽座的外侧壁和帽盖的内壁之间，连接筋有八条均匀设在帽盖一周。

8.根据权利要求4所述的节能石灰窑，其特征是，筋管有三根，三根筋管均匀设在帽管的一周，出风孔有两排，两排出风孔均匀设置在帽管的外半圆壁上，一排在帽管轴线的上方，一排在帽管轴线的下方，两排出风孔上下对称。

9.根据权利要求1或2或3或4或6或7或8所述的节能石灰窑，其特征是，换热管呈蛇形。